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第二章 教師的科學(xué)素養(yǎng)知識(shí)架構(gòu)（考綱呈現(xiàn)/命題預(yù)測(cè)/知識(shí)架構(gòu)）
第三節(jié) 西方科技發(fā)展史
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一、西方古代的科技成就
(一)古希臘的科學(xué)技術(shù)★
西方古代的科學(xué)技術(shù)，影響最為深遠(yuǎn)的當(dāng)數(shù)希臘。在人類歷史上，是希臘人第一次形成了獨(dú)具特色的理性自然觀。希臘人開啟了哲學(xué)也開啟了科學(xué)。
亞里士多德(前384～前322年)：世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家之一。他的著作是古代的百科全書，主要有《工具論》《形而上學(xué)》《物理學(xué)》等。他創(chuàng)立的形式邏輯學(xué)，豐富和發(fā)展了哲學(xué)的各個(gè)分支科學(xué)．對(duì)科學(xué)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。
(二)古羅馬的科學(xué)技術(shù)★
古羅馬人的科學(xué)技術(shù)在繼承了古希臘人成就的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步發(fā)展深入。在科技上，他們注重實(shí)用工程和崇尚實(shí)用的精神。他們的科學(xué)技術(shù)成就主要表現(xiàn)在以下方面：
1．自然科學(xué)
老普林尼(27—79年)：著有《自然史》37卷。這是一部百科全書式的著作。這部著作的貢獻(xiàn)主要在于它是對(duì)古代科學(xué)知識(shí)較為完整的總結(jié)。
托勒密(90～168年)：繼承前人的地球中心說，確立了地心宇宙體系。他的地心說后來為基督教會(huì)所利用，其著作成為中世紀(jì)的權(quán)威教科書，著有《天文學(xué)大成》(或《至大論》)，這種錯(cuò)誤理論一直到哥白尼時(shí)才被推翻。
朱里亞•凱撒：修訂了歷法，該歷法由此得名“朱里亞歷”，在1582年由教皇格雷高里十三世再次修訂，稱為格雷高里歷，現(xiàn)行世界通用的公歷即由此發(fā)展而來。
2．建筑領(lǐng)域
公元前1世紀(jì)維特魯威的《論建筑》一書，全面總結(jié)了希臘建筑技術(shù)成就，是世界上第一部建筑學(xué)專著。修建了著名的羅馬公路、圓形大劇場(chǎng)、萬神殿、高架引水工程等。
3．醫(yī)學(xué)
蓋倫(130—200年)：利用動(dòng)物解剖和活體實(shí)驗(yàn)在解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)和醫(yī)療學(xué)方面有許多發(fā)現(xiàn)。認(rèn)識(shí)到神經(jīng)起源于腦，動(dòng)脈的作用是輸送血液。發(fā)現(xiàn)尿是在腎臟里形成的，創(chuàng)立了新的醫(yī)學(xué)體系。
4．?dāng)?shù)學(xué)
刁番都在《數(shù)論》中收集了l89個(gè)代數(shù)問題，主要討論整系數(shù)不定方程的求解問題，并參照演繹體系進(jìn)行編排。首先提出了高次冪(3次以上)的表示方法，標(biāo)示了代數(shù)學(xué)的獨(dú)立。
5．金屬冶煉技術(shù)
羅馬人出于軍事需求，大規(guī)模冶煉鋼鐵。其在法國(guó)某地遺棄的廢礦渣就達(dá)到數(shù)十萬噸。羅馬時(shí)期歐洲的金銀加工工藝也達(dá)到很高的水平。
二、西方近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
(一)數(shù)學(xué)的發(fā)展★
1614年，英國(guó)納皮爾發(fā)明對(duì)數(shù)，制定對(duì)數(shù)表。
1637年，法國(guó)笛卡爾創(chuàng)立解析幾何。
1654年，法國(guó)帕斯卡和費(fèi)爾馬創(chuàng)立概率論。
1665-1676年，牛頓和布拉尼茨分別創(chuàng)立微積分，從常量數(shù)學(xué)向變量數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)變，是人類認(rèn)識(shí)史上的一次巨大的飛躍。
(二)物理學(xué)的發(fā)展★
1590年，意大利伽利略做自由落體定律實(shí)驗(yàn)。
1653年，法國(guó)帕斯卡發(fā)現(xiàn)帕斯卡定律。1654年，德國(guó)格里克在德國(guó)馬德堡做了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，以此證明大氣壓的存在。
166年，英國(guó)牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。1687年，牛頓建立經(jīng)典力學(xué)體系。
1600年，吉爾伯特發(fā)現(xiàn)天然磁石的性質(zhì)。1820年，丹麥奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。1831年，英國(guó)法拉第證明了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1865年，英國(guó)麥克斯韋推斷出電磁波的存在，斷定光是一種電磁波。1888年，赫茲以實(shí)驗(yàn)證明了麥克斯韋預(yù)言的電磁波的存在。從此，打開了人類直接利用空間，以極限速度(光速)遠(yuǎn)距離傳遞能量和信息的大門。
1895年，德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了x射線。1897年，居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳，動(dòng)搖了“經(jīng)典”力學(xué)，為以相對(duì)論和量子理論為基礎(chǔ)的現(xiàn)代物理學(xué)開辟了道路。
1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜對(duì)陰極射線作了定性和定量的研究，終于弄清了陰極發(fā)出的射線實(shí)際上是帶負(fù)電的粒子流，各種金屬作陰極都會(huì)發(fā)射出同樣的粒子流，其荷質(zhì)比是恒定值。湯姆遜進(jìn)一步證明這種粒子是一切化學(xué)原子所共有的組成成分。1897年他宣布了這個(gè)發(fā)現(xiàn)，并把它稱作“微粒”，后來改稱“電子”。這是人類第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子是有結(jié)構(gòu)的，不是不可分的，各種原子都有共同的基本成分——電子。這是科學(xué)史上里程碑式的偉大發(fā)現(xiàn)。
1904年，世界上第一只電子管在英國(guó)物理學(xué)家弗萊明的手下誕生，標(biāo)志著人類從此進(jìn)入電子時(shí)代。
1905年6月，年僅26歲的愛因斯坦發(fā)表了一篇論文，闡述了狹義相對(duì)論，發(fā)展了牛頓力學(xué)，揭示了時(shí)空的可變性，帶來了物理學(xué)的巨大變革。
1925年，德國(guó)科學(xué)家海森堡和其他科學(xué)家一起創(chuàng)立了著名的矩陣力學(xué)理論，即量子力學(xué)第一定律。
(三)化學(xué)的發(fā)展★
波義耳(1627～1691年)，第一次提出了一個(gè)科學(xué)的元素概念；他強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，自他開始，化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法已成為研究化學(xué)最基本的方法；他指明了化學(xué)的發(fā)展方向，明確地將化學(xué)劃分為一門單獨(dú)的學(xué)科。波義耳被譽(yù)為“定性分析之父”，是近代化學(xué)的創(chuàng)始人。
1746年，英國(guó)羅巴克建立了世界上第一座鉛室法制硫酸的工廠。
1756年，俄國(guó)羅蒙諾索夫發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律。
1777年，法國(guó)拉瓦錫提出燃燒的氧化學(xué)說，并正式確立質(zhì)量守恒定律。
1827年，英國(guó)布朗觀察到分子的布朗運(yùn)動(dòng)。
1803年，道爾頓在前人的基礎(chǔ)上提出近代原子學(xué)說，即元素由原子組成，原子不可再分，不可滅，不同類原子重量不同，形狀大小也不同。同年，道爾頓還發(fā)現(xiàn)了倍比定律，此定律驗(yàn)證了其原子學(xué)說的正確性。道爾頓還測(cè)定了一些元素原子的原子量。
阿伏加德羅，意大利化學(xué)家，1811年發(fā)表了阿伏加德羅假說，即阿伏加德羅定律，并提出分子概念及原子、分子區(qū)別等重要化學(xué)問題。
(四)生物學(xué)的發(fā)展★
1543年，比利時(shí)維薩里著《人體結(jié)構(gòu)》，確立了近代解剖學(xué)。
1628年，英國(guó)哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)學(xué)說，奠定了近代生理學(xué)的基礎(chǔ)。
1665年，英國(guó)胡克首次用顯微鏡觀察植物細(xì)胞，提出了細(xì)胞的概念。
1675～1683年，荷蘭列文虎克用顯微鏡首次發(fā)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞、精子和細(xì)菌。
1759年，德國(guó)沃爾弗創(chuàng)立胚胎發(fā)育的后成說。
1828年，德國(guó)維勒最早用無機(jī)物合成有機(jī)物尿素。
1829年，法國(guó)蓋•呂薩克首次將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。
1838～1839年，德國(guó)施旺、施萊登提出細(xì)胞學(xué)說，推動(dòng)了現(xiàn)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
1863年，俄國(guó)謝切諾夫列出一切意識(shí)活動(dòng)都是神經(jīng)的反射活動(dòng)。
1865年，奧地利孟德爾提出遺傳學(xué)兩大基本定律。
1868年，瑞士米歇爾發(fā)現(xiàn)核酸。
1881年，法國(guó)巴斯德開創(chuàng)免疫學(xué)，奠定了微生物學(xué)的基礎(chǔ)。
1928年，青霉素問世，開創(chuàng)了醫(yī)學(xué)的新紀(jì)元。
(五)天文學(xué)的發(fā)展★
1492～1504年，西班牙的著名航海家哥倫布四次橫渡大西洋，到達(dá)美洲大陸，他也因此成為了名垂千史的航海家。
麥哲倫于1517年來到了西班牙，l519年從西班牙出發(fā)，繞過南美洲，發(fā)現(xiàn)麥哲倫海峽，然后橫渡太平洋。麥哲倫歷時(shí)3年的環(huán)球航行，在地理學(xué)和航海史上產(chǎn)生了一場(chǎng)革命，用事實(shí)證明了地球是一個(gè)球體。
1609～1610年，意大利伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天象，發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為哥白尼學(xué)說找到了確鑿的證據(jù)。伽利略還是近代實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的開拓者，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”。
1927年，比利時(shí)天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家勒梅特提出了大尺度空間隨時(shí)問而膨脹的思想，建立了常質(zhì)量而增半徑的膨脹宇宙模型。
1929年，美國(guó)天文學(xué)家哈勃分析了他已測(cè)定距離的24個(gè)星系，發(fā)現(xiàn)“紅移”和距離呈線性關(guān)系，據(jù)此提出了譜線紅移定律，即哈勃定律。
1948年，美國(guó)物理學(xué)家伽莫夫等人受當(dāng)時(shí)核爆炸研究工作的啟發(fā)，把核物理知識(shí)與宇宙膨脹理論結(jié)合起來，提出宇宙起源于一個(gè)溫度極高(約150億度)、密度極大(約水的1014倍)、由中子組成的“原始火球”的假說，即宇宙大爆炸理論。1965年宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)，有力地支持了大爆炸學(xué)說。大爆炸理論很好地解釋了宇宙膨脹的由來、宇宙元素的豐度分布和原始氦的起源。
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