自然科學基礎

內容概要

本書以自然科學中重大的和基本的問題為主線，從整體和宏觀上論述自然科學的性質、特點、發(fā)展方向和前沿動態(tài)，向讀者展示了一幅自然科學的全景式圖像。它既可以幫助理科學生從專業(yè)學習中跳出來，以一種鳥瞰的方式來審視自然科學，也可以幫助文科學生進入科學殿堂，來發(fā)掘和欣賞科學的美。本書內容豐富、深入淺出，融知識性、科學性、思想性于一體，有較大的教育價值，對激發(fā)學生的科學興趣，形成科學的態(tài)度、方法和價值觀、擺正人與自然的關系有很大的幫助，既可作為高校小教育專業(yè)所有方向學生的通識類專業(yè)必修課教材，也可作為其他專業(yè)方向大學生的科學素養(yǎng)類通選教材，還可供廣大取小學教師閱讀。

書籍目錄

第一章 自然科學概述  第一節(jié) 科學、自然科學和技術  第二節(jié) 自然科學研究方法  第三節(jié) 科學與社會  第四節(jié) 自然科學的發(fā)展  思考與練習  拓展性閱讀導航第二章 物理學基礎理論  第一節(jié) 時間與空間  第二節(jié) 物質  第三節(jié) 運動  第四節(jié) 相互作用  第五節(jié) 能量守恒定律  第六節(jié) 動量守恒定律與角動量守恒定律  第七節(jié) 電荷守恒定律  第八節(jié) 守稱守恒定律  第九節(jié) 對稱性與守恒定律  第十節(jié) 熱力學第二定律  思考與練習  拓展性閱讀導航第三章 相對論與量子理論  第一節(jié) 相對論基礎  第二節(jié) 相對論動力學的主要結論  第三節(jié) 早期量子論  第四節(jié) 量子力學簡介  思考與練習  拓展性閱讀導航第四章 宇宙的起源和演化  第一節(jié) 宇宙觀的演化  第二節(jié) 宇宙的起源和演化  第三節(jié) 人類對宇宙的探測  第四節(jié) 宇宙的未來  思考與練習  拓展性閱讀導航第五章 地球環(huán)境的演變  第一節(jié) 地球的起源  第二節(jié) 地球圈層的演化  第三節(jié) 地表環(huán)境的演變  第四節(jié) 地球環(huán)境演變的基本規(guī)律  思考與練習  拓展性閱讀導航第六章 生命的起源和智慧的演進  第一節(jié) 生命的本質  ……第七章 微觀世界的探索第八章 非線性科學簡介第九章 人與自然參考文獻

章節(jié)摘錄

第一章 自然科學概述第二節(jié)  自然科學研究方法科學研究的英文research，是“反復探索”之意?？茖W研究一般是指利用科研手段和裝備，為了認識客觀事物的內在本質和運動規(guī)律而進行的調查研究、實驗、試制等一系列活動。    拉普拉斯、（P．S．Laplace，1749—1827）說過：“一位天才的研究方法，對科學的進步，甚至對他本人的榮譽，并不比發(fā)現(xiàn)本身更少用處?！彼^科學研究的方法，從字面上看就是科學工作者在從事科學研究時所采用的方法。由于自然科學門類繁多，每——H類都有其特定的研究方法，。我們不可能逐一介紹。本節(jié)我們將結合科學研究的過程，從宏觀的角度對科學研究的一般方法、歷史上著名的科學研究方法、現(xiàn)代自然科學的研究方法進行簡單的介紹，并在此基礎上討論科學態(tài)度和科學精神的問題。一、科學研究的一般方法（1）在進行科學研究時，應當首先認識到問題的存在。例如，在研究物體的運動規(guī)律時，首先應當注意到物體為什么會發(fā)生運動狀態(tài)的變化，亦即物體為什么在某種條件下會運動得越來越快，在某種條件下則會運行得越來越慢，在另外一些條件下運動方向又會發(fā)生變化。（2）要把問題的非本質方面找出來，加以剔除。例如，一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。（3）要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數(shù)據(jù)都收集起來。在古代和中世紀，這主要意味著如實地對自然現(xiàn)象進行敏銳觀察。但是進入近代以后，情況就有所不同了，因為人們已經學會去模擬各種自然現(xiàn)象。也就是說，人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使物體按一定的方式運動，以便取得與該問題有關的各種數(shù)據(jù)。例如，可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來，這樣做時，既可以用各種大小不同的球，也可以改變球的表面性質或者改變斜面的傾斜度，等等。這就是科學實驗，而實驗對近代科學起的作用是如此之大，以至人們常常把它稱為實驗科學，以區(qū)別于古希臘的科學?！?/pre>








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