《科学技术哲学导论》自然科学的基础学科

现代自然科学中的基础学科

钱学森

现代自然科学，不是单单研究一个个事物，一个个现象，而是研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系。这就使自然科学发展成为严密的综合起来的体系。这是 现代自然科学的重要特点。

工程技术的科学叫做应用科学，是应用自然科学中基础学科的理论来解决生产斗争中出现的问题的学问。当然，基础学科中也有好多道理是从生产实践中总结提高而来的；而且没有工农业生产，基础学科研究也无法搞下去。所以基础学科之为基础是就其在现代自然科学体系中的位置而言的。我们一般提六门基础学科：天文，地学，生物，数学，物理，化学。这六门是不是都是一样的基础呢？也不是。从严密的综合科学体系讲，最基础的是两门学问。一门物理，是研究物质运动基本规律的学问。一门数学，是指导我们推理、演算的学问。 先说化学。化学是研究分子变化的。三十年代后出现了量子化学，用量子力学的原理来解决化学问题，使化学变成应用物理的一门学问。近来，由于电子计算机的运用，又出现了计算化学。从前人们认为化学就是用些瓶瓶罐罐做试验。现在由于掌握了物质世界里头的原子的运动规律，就可以靠电子计算机去计算。有朝一日化学研究会主要靠电子计算机计算，而且可以

《现代自然科学中的基础学科》教学设计

备课时间：___月___日 上课时间：第______周第______节 总课时数：___ 【教学目标】

◎学习本文从事物的相互关系着眼安排说明顺序的方法。 ◎学习本文用下定义、分类别、举例子来说明事物的方法。 ◎认识学好基础学科的意义。 【教学重点】

◎基础学科与自然科学体系之间的关系──即事物内在的逻辑关系。 【教学难点】

◎ 本文语言简洁、平实、准确、严密的特点。 【课时安排】2课时 【教学过程】

第一课时

一、导入：

我们在初中或高中阶段学过科技方面的说明文，如《看云识天气》、《宇宙里有些什么》、《机器人》等。这些文章说明的对象都是自然界或人类生活中的某些事物或某种现象，相对来说，内容比较单一、具体；而今钱学森教授的这篇文章，说明的是整个现代自然科学体系的构成，基础学科在这个体系中的位置以及基础学科研究的新成果，内容比较复杂抽象。

二、作者简介

钱学森（1911-2009）：汉族，浙江省杭州市人。中国共产党优秀党员、忠诚的共产主义战士、享誉海内外的杰出科学家和中国航天事业的奠基人，中国两弹一星功勋奖章获得者之一。曾任美国麻省理工学院教授、加州理工学院教授，曾担任中国

自然科学与哲学是的关系是具体和一般,实践和理论的关系。二者是互为联系,互相促进。研究自然科学离不开哲学的思维、判断、与逻辑,研究哲学也要以自然科学为基础,二者是不同的学科,又有着千丝万缕的联系。

浅谈自然科学与哲学的关系

自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。认识的对象是整个自然界，即自然界物质的各种类型、状态、属性及运动形式。认识的任务在于揭示自然界发生的现象以及自然现象发生过程的实质，进而把握这些现象和过程的规律性，以便解读它们，并预见新的现象和过程，为在社会实践中合理而有目的地利用自然界的规律开辟各种可能的途径。

哲学是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结，是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式，是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式，以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。

综上所述，自然科学与哲学是的关系是具体和一般，实践和理论的关系。二者是互为联系，互相促进。研究自然科学离不开哲学的思维、判断、与逻辑，研究哲学也要以自然科学为基础，二者是不同的学科，又有着千丝万缕的联系。

第一、自然科学是哲学发展的基础。首先要了解哲学的起源。源出希腊语

自然科学概论 技术

第一章一、简介 1纳米是什么?

纳米和纳米技术

纳米是一个长度单位 2、纳米技术

1nm=10-9m

在纳米尺度(0.1纳米到100纳米)的范围内研究物 质所具有的特异现象和特异功能，通过直接操纵和 安排原子、分子的手段来创造新物质材料的技术。

自然科学概论 技术

3、纳米技术概论的提出 1959年，美国著名物 理学家、诺贝尔奖获得者 费曼作了题为《底部还有 很大空间》的演讲，其中 指到人类以后将根据自己 的意愿，逐个地排列原子， 制造产品。这被公认为是 纳米技术思想的来源。

自然科学概论 技术

4. 纳米技术的实现 1)扫描隧道显微镜(STM)的发明，才使纳米技术真 正成为一门科学技术。 1981年，美国IBM公司在瑞 士苏黎世实验室工作的科学 家宾尼和罗雷尔发明了一种 新式显微镜，“扫描隧道显 微镜 (Scanning Tunneling 罗雷尔博士 Microscope) ”简称STM 。 宾尼博士 获得 1986 年诺贝 尔物理奖。 扫描隧道显微镜是研究 微观世界的眼和手.3

自然科学概论 技术

2)扫描隧道显微镜工作原理简介 (1)势垒 在两块导电物体之间夹一层绝缘体，则在两个导体 之间加上一定的电压时，通常不会有电流从一个导 体穿

自然科学基础试题（一）

一、填空题（每空1分，共26分）

1．19世纪自然科学的三大发现是 、 和 。

2．有机化合物大多具有易燃性，是因为它们的分子中 、 元素的质量份额较高。

3．核酸可分为 和 两大类。

4．地球的外部圈层由 、 和 组成。

5．氟、 、溴、碘等元素的原子，最外层都有 电子，统称为 元素。它们在自然界都以 态存在。

6．氨基酸的通式是 。

7．硫蒸气与氢气反应的化学方程式是 。其中 被还原。

8．满载货物的卡车比空车的 性大，难以改变其运动状态。

329．质量为0.6T的汽车，起动时发动机的牵引力为2.0×10N，阻力为8.0×10N，汽车的加

-2速度是 m·s，加速度的方向与 力一致。

10．被压缩（或拉伸）的弹簧，被举高的重物都具有 能。物体自由下落时， 能逐渐转化为 能

自然科学导论

一、名词解释

1. 堰塞湖：由火山熔岩流或由地震活动等原因引起山崩滑坡体等堵截河谷或河床后贮水而形成的湖泊

2. 人类基因组计划: 由美国科学家于1985年首先倡议，全世界的科学家联合起来，从整体上研究人类的基因组，分析人类基因组的全部序列以获得 人类基因所携带的全部遗传信息。使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。

3. 纳米技术 ： 是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

4. 抗生素 : 微生物的次生代谢产物或合成的类似物，在体外能抑制微生物的生长和存活，而对宿主不会产生严重的毒副作用。 5. 光热转换技术: 是将太阳辐射的能量通过各种集热部件转变成热能后被直接利用。

6. 赤潮 :是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。 7. 优生学: 在社会的控制下，运用人类遗传学和医学的原理和方法，研究如何改善人 类遗传素质，防止出生缺陷，提高人口质量的科学。

8. 酸雨 ：pH小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水。

9. 纳米材料 :又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成，纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1

自然科学概论 技术

第一章一、简介 1纳米是什么?

纳米和纳米技术

纳米是一个长度单位 2、纳米技术

1nm=10-9m

在纳米尺度(0.1纳米到100纳米)的范围内研究物 质所具有的特异现象和特异功能，通过直接操纵和 安排原子、分子的手段来创造新物质材料的技术。

自然科学概论 技术

3、纳米技术概论的提出 1959年，美国著名物 理学家、诺贝尔奖获得者 费曼作了题为《底部还有 很大空间》的演讲，其中 指到人类以后将根据自己 的意愿，逐个地排列原子， 制造产品。这被公认为是 纳米技术思想的来源。

自然科学概论 技术

4. 纳米技术的实现 1)扫描隧道显微镜(STM)的发明，才使纳米技术真 正成为一门科学技术。 1981年，美国IBM公司在瑞 士苏黎世实验室工作的科学 家宾尼和罗雷尔发明了一种 新式显微镜，“扫描隧道显 微镜 (Scanning Tunneling 罗雷尔博士 Microscope) ”简称STM 。 宾尼博士 获得 1986 年诺贝 尔物理奖。 扫描隧道显微镜是研究 微观世界的眼和手.3

自然科学概论 技术

2)扫描隧道显微镜工作原理简介 (1)势垒 在两块导电物体之间夹一层绝缘体，则在两个导体 之间加上一定的电压时，通常不会有电流从一个导 体穿

新疆阜康技师学院中职学前教育专业

《自然科学基础知识》试题库

（草稿）

{TX|名词解释3 填空3 简答4 判断1}

{PZ|第一单元 第二单元 第三单元 第四单元 第五单元 第六单元 第七单元 第八单元} {KD|第一单元 第一课、运动的描述 第二课、简单运动的规律 第三课、牛顿第一定律 第四课、力和重力 第五课、弹力和摩擦力 第六课、力的合成和分解 第七课、牛顿第二定律 第八课、牛顿第三定律 第九课、动量 第十课、超重和失重 第十一课、抛体运动} {KD|第二单元 第一课、电荷电荷之间的相互作用 第二课、静电感应放电现象 第三课、导体和电流 第四课、电功、电功率 第五课、电路的简单连接 第六课、闭合电路的欧姆定律 第七课、安全用电 第八课、有关磁的知识 第九课、电动机是怎样工作的 第十课、交流电 第十一课、日光灯的工作原理 第十二课、电磁波 第十三课、电磁波的发射和接收 第十四课、电磁波在现代科技方面的应用}

{KD|第三单元 第一课、机械能 第二课、分子的运动 内能 第三课、能量的转化和守恒定律 第四课、原子的核式结构衰变 第五课、核反应核能的利用确定发展目标} {KD|第四单

江南大学现代远程教育2013年下半年第三阶段测试卷 考试科目:《自然科学概论》第七章至第十三章、第十七章（总分100分） 时间：90分钟 学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分：

一、判断题（每题1分，共20分）

1、微电子技术是在半导体技术的基础上发展起来的、研究集成电路的制造和应用的新学科。（ √ ）

2、计算机系统包括计算机硬件和软件两个子系统。（ √ ）

3、高级语言必须编译成机器语言后才能供计算机执行。（√ ）

4、微软的Windows是应用最广泛的计算机应用软件。（ × ）

5、我们学习的C语言、VB等程序设计语言是一种高级语言。（ √ ）

6、现在的移动通信采用一个基台大面积覆盖的“大区制”通信方式。（ × ）

7、随着信息技术的发展，通信技术正在由数字信号传输

一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、绝对时空：

绝对时间是指时间的量度和参考系无关，绝对空间是指长度的量度与参考系无关。这也就是说，同样两点间的距离或同样的前后两个事件之间的时间，无论在哪个惯性系中测量都是一样的。 2、摩尔定理 ：

当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性 能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。 3、可持续发展 ：

可持续发展是一种注重长远发展的经济增长模式，最初于1972年提出，指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的能力，是科学发展观的基本要求之一。 4、原子经济：

原子经济是指有多少反应物原子转化为目标产物的概念，某一化学反应原子经济性的高低可由原子经济百分数来衡量。 5、银河系 银河系是一个扁平的圆盘，形状如铁饼，中间厚，四周薄，直径约8000光年，中间厚度约6000光年。 5、原子：

由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。 6、宇宙“有限无界”：

爱因斯坦认为宇宙是有限而无界的，宇宙在空间上不是无限的，并且是没有边界的。 7、银河系：

他是一个扁平的圆盘