1、科学技术概论,班级：学前教育专业,Science and technology Introduction,问题,为什么从事学前教育的人员需要学习科学技术常识？,科学技术概论课程的定位,科学技术概论是为提高大学生科学技术素养而开设的公共课。通过本课程的学习，能使学生了解近代科技发展的历程、现代自然科学的基本内容、当代高科技领域的发展状况以及科学技术发展与社会、经济和人类自身发展的相互影响，理解科学技术及其发展进程所蕴涵的科学思想、科学精神以及科学技术的社会功能，进而提高学生的科技素养。,科学技术概论学习重点,掌握基本概念：如科学、技术、科学中心、当代高技术等。 熟悉重要科学与技术事件：如近代科学
2、的突破、牛顿及其万有引力定律、达尔文及其生命起源学说等。 分析和理解科技发展历程及其与社会、经济和人类自身发展的关系：近代科技发展的背景、能源及环境问题与可持续发展理论等。,如何学习科学技术概论？,宏观上，把握科技发展不同阶段的特征：近代、现代、当代、未来。 中观上，熟悉主要学科发展的进程：天文学、物理学、化学、数学、生物学、生命科学、信息与计算机科学、纳米技术、地学与环境科学等。 微观上，掌握重要科技事件和主要科技概念。,课程说明,授课对象：学前教育专业 计划学时：24 考核形式：笔试50%，平时作业、考勤占50% 授课方式：授课辅导。 授课内容：3大部分8个主题内容,课程考试（100分）：
3、 -百分制考题，题型包括：选择、填空、简答、论述； -开卷考试。,课程成绩,教材说明,科学技术概论，胡显章、曾国屏主编 高等教育出版社，2006年第2版(面向21世纪教材) 现代科学技术导论，宗占国等编，高等教育出版社，2004年8月第3版,参考文献,1.全球的变化与我国未来的生存环境 气象出版社 符淙斌编 1996 2科学技术发展简史 北京大学出版社 王士舫等编 2005 3.自然科学技术简明教程人民邮电出版社 钱如竹等编 2002 4.天文知识选讲 科学出版社 叶壬癸编 2002 5生物技术 上海科技教育出版社 谈家桢编 1996 6.现代生物技术导论 高等教育出版社 瞿礼嘉等编 1998
4、 7.混沌生物学 陕西科学技术出版社 张建树编 1998 8.信息技术 中国科学技术出版社 杨钧锡编 1994 9.新材料技术 江苏科学技术出版社 张杏奎编 1992 10.激光技术 中国科学技术出版社 杨立忠编 1994 11.能源百科全书 中国大百科全书出版社 黄毅成编 1997 12.海洋开发技术 上海科学教育出版社 曾呈奎编 1996 13.教育技术学 北京师范大学出版社 何克抗等编 2002,主要内容,导论 第一编 近代科学技术（第1-4章） 第二编 现代科学技术（第5、9章） 第三编 当代高新技术（第13、14章） 第四编 科学技术与社会（第16-18章，自学）,导 论,“科学”
5、的解析 “技术” 的解析 科学与技术的关系 汤浅光朝的“世界科学中心转移”学说 李约瑟和他的中国科学技术史 建国后中国科学技术发展、现状、远景,一、“科学” 的解析,科学一词，源于拉丁文的scio，后来又演变为scientin，最后成了今天的写法 ，英文为science，其本意是知识。 在明治维新时，日本著名科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉把“Science”译为“科学”。 1893年，康有为引进并使用“科学”二字。 严复在翻译天演论等科学著作时，也用“科学”二字。 此后，“科学”二字便在中国广泛运用。,13,1、科学的定义科学是反映自然界各种物质运动的客观规律，是经过实践检验和逻辑论证的理论知识
6、体系。 简要地说，科学是系统化、理论化的知识体系。科学是一种知识体系，但并不是所有的知识都能称之为科学。科学包括自然科学、社会科学和思维科学等。,广义的“科学”,科学,科学是反映客观事物和规律的知识和知识体系。,科学是探索客观事物及其规律的活动。,科学是一种社会建制。,科学是一种知识形态的生产力。,首先，科学是反映客观事物和规律的知识和知识体系。“科学”最基本的涵义是“知识”，通常人们用“科学知识”来表征作为“知识”的科学。但对作为知识和知识体系的科学，仍然有不同的理解。 一是从对象的角度看，狭义的理解把“科学知识”看作是关于自然现象及其规律的知识，广义的理解则包括更广泛对象的知识。如英国科学
7、史家丹皮尔指出：“拉丁语scientia ( scire，学或知）就其广泛意义来说，是学问或知识的意思。但英语词science却是natural science（自然科学）的简称，虽然最接近的德语对应词wis-senschaft仍然包括一切有系统的学问，不但包括我们所谓的science科学，而且包括历史、语言学及哲学。”,科学进化的过程表明，随着科学研究领域的不断延伸，科学知识的内涵也不断扩展，这体现了科学知识的历史性。二是从方法的角度看，与科学知识相关的方法，包括“获得知识的方法”和“表达知识的方法”。获得知识的方法有思辨的方法、经验的方法、实验的方法、数学（逻辑）的方法等等。而知识的表达也
8、有理论化、系统化的知识和经验的、零散的知识之分。现代的科学知识体系，是一个复杂的、规范化、体系化并经过充分论证和检验的知识体系，是知识的成熟形态；但在科学发展的早期，那些经验的、零散的知识以及通过思辨方法和经验方法获得的知识，仍然被人们看作是“科学知识”。从经验的、零散的知识到理论化、系统化、分门别类的知识，从思辨的方法、经验的方法到实验的方法、数学的方法，说明科学是一个从简单到复杂、不断演进的历史过程。,其次，科学是探索客观事物及其规律的活动。科学社会学家巴伯在科学与社会秩序一书中指出：“科学首先是一种特殊的思想和行为，在不同的历史时期的社会中，人们实现这种思想和行为的方式和程度也不同”。对
9、作为“活动”的科学的理解也是多样的。比如既可以把科学看作是一种逻辑的认知活动，也可以看作是实践的社会活动。但不同的理解依然具有共同的特点，即把科学活动限定于获得“科学知识”的活动，这种活动通常也被称为“科学研究”。,再次，科学是一种社会建制。当代物理学家和科学社会学家约翰齐曼认为，只有把科学作为一种社会建制才能理解科学。科学作为一种社会建制的实质，是使科学成为以“生产科学知识”为使命，并因此具有特定功能的社会秩序和社会结构，科学建制化的过程就是逐步形成一种维系“科学知识生产”的相对稳定的社会模式和制度安排的过程。 科学之所以会成为一种特殊的社会建制，其内在根据主要体现在三个方面。第一，“科学知
10、识生产”是一种具有特殊功能的社会劳动，是其他社会劳动形式难以替代的社会活动。这种活动以生产“科学知识”这种特殊的“产品”为使命，这种 “产品” 对促进和推动其他社会活动具有重要的功能。,第二，科学知识生产既是具有探索性和创造性的智力活动，也是需要成本的社会劳动。而且随科学事业的不断发展，科学知识生产所需要的成本呈现出急剧增加的趋势，远不是依靠科学家个人的投入或社会的捐助可以解决的。因此，科学活动既需要社会通过必要的制度安排提供有效的激励，也需要社会通过适宜的体制设计提供有效的社会支持。 第三，科学知识生产内在的探索性和创造性，以及科学知识生产通过知识积累而进步的特点，也决定了需要保证科学家之间
11、在知识再生产方面的知识的相互供给，也需要通过科学家之间的充分交流和互动形成有效的纠错机制，同时也在科学共同体内部形成与“社会外部激励”相互补充的“系统内部激励”。,最后，科学是一种知识形态的生产力。在机器、自然力和科学的应用中，马克思指出了在资本主义生产方式下科学成为生产过程的因素：“自然因素的应用在一定程度上自然因素被列入资本的组成部分是同科学作为生产过程的独立因素的发展相一致的。生产过程成了科学的应用，而科学反过来成了生产过程的因素即所谓职能。每一项发现都成了新的发明或生产方法的新的改进的基础。科学获得的使命是：成为生产财富的手段，成为致富的手段。”马克思把科学视为潜在的社会生产力，知识形
12、态的生产力，认为科学成为人类能动的认识自然界的强大武器，为工业和技术的发展、人类现实能动地改造自然界和社会提供了潜在的基础和理论前提。今天，科学是第一生产力的命题的提出，进一步反映了科学的潜在生产力属性向直接的生产力属性发展的状况。,21,（1）、科学的客观真理性现代科学是系统化、理论化的知识体系，是一种社会活动，是一种特殊的社会生产形式。 （2）、科学的系统性科学是对个别对象的一般性、共同性、规律性的系统化的描述，是极为严谨、必须建立在可以重复的实验的基础上的客观描述。 （3）、科学的探索性科学的探索常带来超越常规的，有时甚至会得到意想不到的结果。科学家们用自己顽强的努力去体现和满足这种好奇
13、心。只要科学探索是严肃的、认真的，科学探索得到的结果是客观的、正确的，它对科学就是重要的。,2、科学的特征,22,（4）、科学认识形式的抽象性科学不仅仅是知识的本体，而且是一种思维方法。这种思维方法有三个最明显的特征：第一是真理性。第二是科学思想所表达的创造性。第三是开放性。（5）、科学理论的解释性和预见性科学要对统一性和预测性做解释,这是科学家的愿望，但很多时候是做不到的。科学知识的扩张，遵循着一系列自身的规律。科学是不可替代的，然而科学并不能解决一切问题。,科学发展脉络 1） 1543，哥白尼，天体运行论及“太阳中心说”的诞生，标志着天文学从宗教神学的束缚下解放出来，自然科学从此获得新生，
14、这是在近代科学的发展史上具有划时代的意义的大事。标志着自然科学开始从神学的束缚中走出来。 2）1687，牛顿，自然哲学的数学原理，科学的主要成就是力学，并形成机械自然观：标志着近代科学技术发展加快了步伐。 -18世纪，法国拉普拉斯的机械决定论，如果全能的智者能知道物体的“现在”，就能推知“过去”和预测“未来”； -用机械论解释生命现象，如法国的笛卡尔 “动物就是机械”，拉美利特“人是机械”； -用机械论解释社会现象，英国斯宾塞“社会静力学”,特点： 在19世纪之前，人们应用机械论的观点解释自然，解释动物与人等生命体，解释社会的结构。总体上，当时科学与技术的联系没有体现出来，科学与社会经济发展没
15、有多少直接联系，人们对科学的理解没有超出科学的本意，没有超出“知识”的范畴。,3）19世纪，“科学新世纪”。 -从天体演化到地质演化、从数学到物理、从化学到生物学，天、地、生各领域展示了一个发展演化的宇宙，“发展演化”的观念既带给自然科学，也带给了思想文化领域； -科学对新技术产生和发展、对生产力和经济发展的意义也逐步显露。科学的大厦已经建立？ 4）19世纪末20世纪初，完美的物理学大厦面临着强烈的冲击，“物理学危机”到物理学革命爆发，爱因斯坦的“相对论”、普朗克的“量子力学”、现代宇宙学；,当代科学的发展，使科学不仅是一种知识体系，也是一项基本的社会事业和一种社会发展过程。,5) 20世纪中
16、叶以来，信息论、控制论、系统论、耗散结构论、协同论等；DNA双螺旋结构模型到克隆羊“多莉”的诞生；。 6) 科学技术发展的反思：科学技术的哲学问题和科学技术的社会学问题。,特点,科学从自然科学进入到各个领域，并取得重大突破。 科学产生的新技术对社会发展的巨大的推动作用，科学体系的形成，科学技术事业的规模化，国家化，国际化。 科学技术对社会影响的在伦理学、哲学层次的反思。,二、“技术” 的解析,1.技术的定义技术（Technology）是指人类在利用、改造和保护自然的过程中通过创新所积累的经验、知识、技巧以及为某一目的共同协作组成的工具和规则体系。,“技术”的原意是木匠，木匠能按人们的需求和意志
17、将木料加工、组合并制成物品。所以，古希腊思想家亚里士多德称：技术是制造的智慧。我国鲁国木匠鲁班是技艺高超的匠人化身和祖师。东西方的技术都与木材的利用有渊源。,18世纪，英国钟表匠约翰.凯伊发明飞梭；瓦特发明蒸汽机，这是近代史上第一次技术革命与产业革命。19世纪70年代，电动机和发电机问世；19世纪80年代，电力远距离传输，内燃机技术改进与应用。这是近代史上第二次技术革命与产业革命。20世纪中叶以来，原子能、电子计算机和空间技术的发展，开始第三次技术革命（现代技术革命）；20世纪70年代以后，进入新技术革命，微电子信息技术、生物技术、材料、激光、遥感、海洋、人工智能、多媒体信息技术等以及可持续发
18、展技术迅猛发展。,2.技术的理解,（1）.技术具有功利性,它必然满足特定的功利需要.,（2）.技术具有科学性,符合科学的原理,它不 断要创新,要有创造性,是科学知识创造性的应用.,（3）.技术具有系统性,或大或小是一个系统,或者是若干子系统的集成.,（4）.技术具有社会性和经济性,符合社会的需求、法规、道德和文明,同时它具有经济性,经济上可行才有竞争力,否则这个技术是没用的.,（5）.技术具有生态性,就是要符合生态环境的要求,（6）.技术要具有艺术性,符合文化和美学的要求.,三、科学与技术的联系与区别,1、联系：科学与技术都是人类理性创造活动及其成果，都反映了人对于自然的对象性关系，都属于历史
19、的、发展的范畴目标一致。技术根本的内在要素是科学知识，这是其自然属性决定的。科学是技术的基础，技术是科学的载体互为前提。当今发展呈现科学技术化、技术科学化的趋势相互渗透。,2、区别,（1）.基本任务不同.科学的任务是要有所发现,从而增加人类的知识、文化财富；技术的任务是要有所发明、实现发明,从而增加人类的物质财富，并使人类生活得更好.,（2）.要解决的问题不同.科学致力于回答对象“是什么”、“为什么”的问题,技术注重于处置“做什么”、“怎样做”的问题.,（3）.研究过程和方法不同.科学主要关系到从个别到一般,从特殊到普遍,从经验到理论,主要采用抽象、概括、分析等方法来再现客体。技术主要采用综合
20、的方法来构建客体.,（4）.相关知识和领域不同.科学相对技术来说是比较单纯的,是最基础的理论.但技术课题涉及的范围比较广泛它要综合运用多门学科的知识.,（5）.目标与结果不同.科学活动主要是从多样性到一元性,从模糊性到精确性.科学活动要从纷繁的现象去解释本质,从诸多的假说去确认真理.,（6）.衡量标准不同.衡量科学的根本标准是真理性标准,即:看看科学认识是否真正反映了客观世界的客观规律.而对技术要评价优劣要看它是否对社会有益、是否带来经济效益.,（7）.研究过程和劳动特点不同.科学研究的目标相对 具有不确定性.而技术工作往往具有较强计划性.,3. 科学技术是第一生产力,三次飞跃,弗兰西斯.培根
21、(15611626)提出“知识就是力量”的著名论断,是人们对科学技术认识的一次飞跃.,马克斯提出“科学技术是生产力”的科学论断,是人们对科学技术认识的又一次飞跃.,邓小平提出“科学技术是第一生产力”的科学论断,是人们对科学技术认识的又一次新的飞跃.,四、汤浅光朝的“世界科学中心转移”学说,科学和技术一开始是相对独立发展的，科学和技术的充分结合乃是近代以来的事情。严格意义上的科学从培根和笛卡尔时代开始。但一般认为哥白尼吹响了科学的第一号角。 历史上科学中心有过多次转移。 科学技术发展在时间和空间上的不均匀性，也同社会生产力总体发展水平的不平衡性紧密相关。,科学中心在世界范围内流动的观点最早英国学
22、者贝尔纳提出。,1962年，日本神户大学科学史家汤浅光朝以下述方式定义“科学中心”：当一个国家在一定时段内的科学成果数超过全世界科学成果总数的25%，则称该国家在此时段内成为科学中心，该国家保持为世界科学中心的时段为其“科学兴隆期”。认为： (1)世界科学活动中心在发生着周期性的转移。(2)科学中心在欧洲的兴隆期平均值为80年，因此，科学中心的转移周期是80年。(3)以此为基础，他预言说，若美国科学将遵循欧洲科学的同样规律，则美国的科学兴隆期将终止于2000年 。,科学兴隆期（维持科学中心的时间）与“欧洲中心论”： -1540-1610，意大利，中心城市：佛罗伦萨、威尼斯、帕多瓦； -1660
23、-1730，英，中心城市：伦敦； -1770-1830，法，中心城市：巴黎； -1870-1920，德，中心城市：柏林； -1920-今 ，美，中心城市：新英格兰、加利福尼亚。,这一科学中心说的理论，客观的说反映了自14世纪以来中国的科学技术，甚至中国文明落后西方国家的现实。同时，也明显带有“欧洲中心论”的偏见。20世纪中叶以前，绝大多西方学者对中国古代文明一无所知。认为中国只有发达的人文学传统而缺乏科学技术传统。,汤浅的预言已为今天的事实所否定。美国的科学兴隆期至今已愈80年（按照汤浅的起始年计算），苏联、中国或其他任何国家并没有替代美国成为新的科学中心；而且从目前的情形来看，没有任何迹象表
24、明，在不久的将来，将会再次上演这种科学中心转移现象。,中国古代到底有没有科学技术？,英国科学家、科学史家李约瑟 -中国科学技术史使中国古代科学技术昔日风采重现； -论证说明，历史上东亚文明尤其是中国古代文明曾远远领先于西方。“中国的这些发明和发现往往远超过同时代的欧洲，特别是15世纪之前更是如此。”,五、李约瑟和他的中国科学技术史,中 国 古 代 科 技,数学 -商朝，公元前14世纪，十进位制； -公元前2世纪，负数，西汉的九章算术是我国数学体系形成的标志； -圆周率的计算：公元前3世纪刘徽算出为3.14159，已比希腊先进；公元5世纪初祖冲之推出为3.14159263.1415927之间，保
25、持了千年的记录； -求解高次方程根的近似法一直被称为中国对数学的最有代表性的贡献。公元7世纪，王孝通第一个实际解出了三次方程，比欧洲早600年。 -易经是二进制的前身，而二进制的“开与关”设计是现代计算机运行的基础。,天文 -完成了一种有天极的赤道坐标系； -提出了一种早期的无限宇宙概念，认为恒星是悬浮在空虚无物的空间中的实体； -发展了数值计算天文学和星表，比其他任何可与之媲美的著作的古代文明早两个世纪；把赤道坐标用于星表，并坚持使用2000年之久； -制作的天文学仪器一件比一件先进；发明了望远镜的前身带窥管的转仪钟； -连续正确记录了月食、新星、彗星、太阳黑子等天文现象，持续时间比任何其他
26、文明古国都长。,中 国 古 代 科 技,地学 -魏晋时期裴秀创立“制图六体”，标志着中国传统制图的规范化，制成了全国地图地形方丈图。 -山经、海经、大荒经构成的山海经；山经成书最早，科学价值最大，是我国现存最早的地理著作。 -隋朝隋炀帝开凿大运河，使水运在我国历史上发挥重大作用。唐代水经式是我国第一部国家级水法。 -唐代玄奘西游写下大唐西游记，是最早一部全面、系统记录印度次大陆的著作。 -唐贾耽绘制的海内华夷图是魏晋以来最大一幅地图；唐窦叔蒙海涛志是最早潮汐学专著；明朝徐霞客游记描写山、石、地形、地貌、植被等。,中 国 古 代 科 技,农学 -春秋战国时期：开始使用铁农具和牛耕并大量使用肥料；
27、农学著作吕氏春秋中上农是中国保存下来的最早的农业政策论文，任地、辨土、审时奠定了我国农业精耕细作的理论基础。 -西汉农学家氾胜之氾胜之农书，总结一系列具体的耕作栽培技术措施。 -魏晋南北朝贾思勰齐民要术是世界现存最早最完整的农学著作。,中 国 古 代 科 技,农学 -唐代陆羽茶经是最早的茶学著作，中国是茶树的原产地，是世界上最早饮用茶叶的国家。 -宋朝秦观著蚕书是中国保存下来最早的蚕桑业专著。 -北宋陈旉的陈旉农书是我国第一部关于南方稻区农业技术的农书。 -元代王桢著农书是第一部兼论南北农业技术的农书。 -明代徐光启农政全书是一部集中国传统农业之大成的总结性著作。,中 国 古 代 科 技,医学
28、 -黄帝内经是最早的医学经典，是医学发展到两汉之交的集大成之作，表现了两千年前中国古代医学的博大精深。 -神农本草经是中国最早的药物学专著。 -中国医圣张仲景的伤寒杂病论是理、法、方、药俱全的经典著作。 -神医华佗使用“麻沸散”施行全身麻醉来进行外科手术。,中 国 古 代 科 技,中 国 古 代 科 技,医学 -610年，巢方编纂诸病源候论对疾病性状进行分类描述，比西方同类著作早1000年。 -药王孙思邈著千金方，含中医基础理论、临床诊断以及本草、伤寒、中风杂病等。 -1247年，宋慈洗冤集录是所有文明中最早的一部法医学专著。 -明代李时珍本草纲目是中国传统医药学总结性著作。 -16世纪中叶，
29、中国人首先应用人痘接种预防天花。,建国初，中国科技状况,全国科技人员低于5万人 其中，自然科学研究人员不超过500人 专门研究机构仅有30多个,六、建国后中国科学技术发展、现状、远景,50年代中期“向科学进军” 核技术，导弹，航天航空技术的重大突破 文化大革命，两弹一星 1978年3月，全国科学大会 1985年，科学技术是第一生产力 科教兴国与可持续发展 神州卫星5、6，嫦娥计划 南极探测 ,新中国成立的第二个月，中国科学院成立，800多名海外科学家回国。 上世纪50年代中后期，“向科学进军”，制定和实施第一个（195667）中长期科技发展规划，我国科技体系基本框架初步形成； 第二个（1963
30、72）科技发展中长期规划，“两弹一星”； 1978年3月，全国科学大会召开，科学技术是生产力 1985年中共中央关于科技体制改革的决定，科学技术是第一生产力； 1995年5月，中共中央、国务院关于加速科学技术进步的决定，实施科教兴国战略； 21世纪，实施科教兴国战略和可持续发展战略。,中国科技的迅速发展,科学精神六大要素,我国科学家蔡德诚提出的科学精神六大要素. 客观的依据 理性的怀疑 多元的思考 平权的争论 实践的检验 宽容的激励,总结,两个概念 一个关系 一个学说 一部中国科学技术史 一个现状 一个精神,作业,1、结合实际，简述您对“科学”与“技术”的概念，及对二者关系的理解。 2、试简述汤浅光朝的“世界科学中心转移”学说。 3、通过查找相关资讯，试分析为什么会出现世界科学中心的转移，并预测世界科学中心下一步可能转移到国家或地区，试阐述您的理由。,1、2、为必作 3、为选作,The End!,
