《科学技术概论》考试大纲
(一)导论:
1.理解科学及其特性、技术及其特性 科学:
(1)科学是反映客观事物和规律的知识和知识体系。 (2)科学是探索客观事物及其规律的活动。 (3)科学是一种社会建制。 (4)科学是一种知识形态的生产力。 技术:
(1)技术既具有自然属性又具有社会属性。 (2)技术具有工具性与价值负载性。 (3)技术的功能具有两面性。
2.理解科学与技术的联系和区别
(1)联系:科学与技术都是人类的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,都属于历史的、发展的范畴。近代以后,随着科学与技术的融合,出现的科学的技术化和技术的科学化,以至于今天科学与技术在某种程度上已经融为一体。
(2)区别:技术与科学具有不同的知识结构和行为特征。科学更多地体现着人对于自然的认识和理解,更侧重于认识自然,技术更多地反映着人对于自然的改造和控制,更侧重于为了特殊的目的而改造自然。
(二)近代科学技术:
1.了解近代科学技术发展的社会条件和时代背景
(1)从14、15世纪开始在西欧和中欧国家兴起的宗教改革运动导致了教会的分裂,新教倡导个人自由思考,这在客观上为自然科学从神学中解放出来,创造了必要的社会前提。
(2)手工工场的出现促进了生产技术的改进、分工和协作的发展,为进一步改进技术和使用机器创造了条件。
(3)远航探险和地理大发现对欧洲的社会和科学技术产生了极大的促进作用。
(4)中国、印度和阿拉伯等东方国家的科学技术的传入,对欧洲的社会发展和科学技术进步产生了巨大的推动作用。(恩格斯:火药、指南针、印刷术——预告资产阶级社会到来的三大发明)
2.科学革命的突破(了解天文学革命、医学生理学革命)
(1)天文学革命:哥白尼提出的“日心说”激发了物理学理论和实践的革命,推动了力学研究的发展,成为近代科学诞生的标志。而且,“日心说”动摇了神学宇宙观的支柱,哥白尼著作《天体运行论》的发表成为了自然科学从神学中解放出来的宣言书。
(2)医学生理学革命:维萨留斯通过解剖,确定了男女肋骨数目相等,并于1543年发表了《人体结构》。哈维提出血液大循环理论,并在1628年出版了《心血循环运动论》,从而标志着人体血液循环理论的建立。血液循环理论的建立,成为了临床医学的理论基础,同时也成为了近代生理学的重要基础。
3.近代科学方法上的贡献(了解培根、笛卡儿、伽利略、牛顿的科学方法及其贡献)
(1)培根:创立实验归纳法,是归纳科学方法论的创始人,发表有《新工具》一书,其主要贡献是提倡科学并推动了科学方法的发展。 (2)笛卡儿:创立数学演绎法,其强调演绎方法,强调数学方法是最主要的普遍科学方法,对后来的科学发展产生了重要影响。 (3)伽利略:数学与实验相结合(斜面实验),其最主要的贡献之一在于对地面物体运动的研究,其数学与实验相结合的研究方法既推动了经典力学的发展,也推动了数学的发展。人们称伽利略是近代实
验科学之父,近代科学方法论的奠基人。
(4)牛顿:从经验事实概括为自然科学原理的方法,其《自然哲学的数学原理》的传播对科学研究方法产生了重要影响,牛顿建立的经典力学体系,实现了近代科学史上的第一次大综合。
4.物理学的进展(掌握能量守恒定律、热力学第二定律、麦克斯韦电磁理论的内涵及其意义)
(1)能量守恒定律:揭示了各种不同的运动形式之间具有统一性,各种运动形式都是相互联系、相互转化的。完成了科学发展的第二次大综合,摧毁了各种运动形式之间彼此割裂的形而上学观点,消除了人们对于“世外造物主的最后记忆”,从而使得自然界中的整个运动统一的观点,“不再是一个哲学论断,而是自然科学的事实了”。 (2)热力学第二定律:热不可能自发地从较冷物体转移到较热物体(第二类永动机是不可能制造出来的)。为热机的发展提供了新的理论基础,加快了内燃机的问世,推动了第二次产业革命。 (3)麦克斯韦电磁理论:1856年发表《论法拉第的力线》,提出涡旋电场假说;1862年发表《论物理的力线》,提出位移电流假说;1864年发表《电磁场的动力学理论》,给出麦克斯韦方程,从该方程可以推论出自然界存在着电磁波,其传播速度等于光速;1865年写成《论
电与磁》,给出了一个严谨的电动力学体系。麦克斯韦电磁理论的建立,预言了电磁波的存在,揭示了光、电、磁这三种现象的统一性,完成了物理科学的第三次大综合,为第二次技术革命奠定了理论基础。打击了机械论的形而上学的自然观。
5.生物学的飞跃(掌握细胞学说、生物进化论的主要内容) (1)细胞学说:施莱登和施旺奠定了细胞学说的理论基础。细胞学说从有机体具有基础结构统一性方面对包括动植物在内的生命给予了统一的解释:一切动植物都是由细胞实体发展而成;都是各具特色的、独立的、分散的个体的集合体;这种机体内的细胞,一方面是独立的,进行着自身的发展的生活,一方面又是从属的,是作为动植物整体的一员服从整体依附地生活。
(2)生物进化论:1859年,达尔文发表《物种起源》,指出了生物变异的普遍性,生物界普遍存在着生存斗争现象,通过自然选择,适应的物种生存下来,不适应的物种被淘汰(物竞天择,适者生存)。
(三)现代自然科学: 1.了解大爆炸宇宙学面临的困难
(1)均匀性问题(也可称为视界问题)。目前天文观测已达到一百
多亿光年的尺度,而且在这个尺度上宇宙是均匀的;那么在这个尺度范围内的各部分间应该已进行过充分的相互作用。如果大爆炸宇宙学严格成立,那么宇宙不应该如此均匀。
(2)平性问题。很多观测事实表明减速因子十分接近于1/2,或者说物质密度因子十分接近于1。如此巨大的取值范围为什么恰好选择了这个临界值?是否在宇宙的演化过程中存在某种调节机制使宇宙密度自然地到达“1”这个数值?
(3)大爆炸宇宙模型认为宇宙起源于时空奇点的爆炸,但该理论本身不能解决“奇点”问题。
2.了解生态学的研究内容和发展趋势
(1)研究内容:研究生物与环境、生物与生物之间的相互关系;研究种群、群落和生态系统;研究全球环境问题(如温室效应、臭氧层破坏、酸雨、沙漠化、生物多样性丧失等)。
(2)发展趋势(P140-141):生态学向各学科渗透;生态学致力于生物圈的功能研究;生态学为可持续发展提供理论基础。
3.了解环境科学的研究内容(P144-145) (1)探索全球范围内自然环境的演化规律。