自然科学概要

袁聿军

目录

  • 1 第一单元  生命的起源与进化
    • 1.1 生命起源的教学视频
    • 1.2 第1课时   生命的起源
    • 1.3 生命的进化教学视频
    • 1.4 第2课时  生命的进化
  • 2 第二单元  生命活动的基础
    • 2.1 生命活动的物质基础教学视频
    • 2.2 第1课时  生命活动的物质基础
    • 2.3 生命的物质基础测试
    • 2.4 生命活动的结构基础教学视频
    • 2.5 第2课时  生命活动的结构基础
    • 2.6 生命活动的结构基础测试
  • 3 第三单元 植物的形态结构与功能
    • 3.1 本单元导学
    • 3.2 植物组织与营养器官教学视频
    • 3.3 植物组织与营养器官
    • 3.4 植物的组织与营养器官测试
    • 3.5 植物的繁殖器官教学视频
    • 3.6 植物的繁殖器官
    • 3.7 植物的繁殖器官在线测试
  • 4 第四单元 动物的形态结构与功能
    • 4.1 本章导学
    • 4.2 动物的组织教学视频
    • 4.3 动物的组织
    • 4.4 动物的器官与系统教学视频
    • 4.5 动物的器官与系统
    • 4.6 动物的繁殖与个体发育教学视频
    • 4.7 动物的繁殖与个体发育
    • 4.8 动物的形态结构与功能在线测试
  • 5 第五单元  生物的多样性
    • 5.1 生物分类基础知识教学视频
    • 5.2 第1课时 生物多样性基础知识
    • 5.3 生物的基础知识测试
    • 5.4 生物分类代表的教学视频
    • 5.5 第2课时 生物的分类代表
    • 5.6 生物分类代表测试
  • 6 第六单元  生命的延续——遗传与变异
    • 6.1 本单元导学
    • 6.2 生殖细胞的形成教学视频
    • 6.3 第1课时  生殖细胞的形成
    • 6.4 生殖细胞的形成测试
    • 6.5 生物的遗传与变异教学视频
    • 6.6 第2课时  生物的遗传与变异
    • 6.7 生物的遗传与变异测试
    • 6.8 生命的遗传信息
  • 7 第七单元  生命与环境
    • 7.1 本单元导学
    • 7.2 生态因子教学视频
    • 7.3 生态因子
    • 7.4 种群和群落
    • 7.5 生态系统的概念、成分及结构教学视频
    • 7.6 生态系统的概念、成分及结构
    • 7.7 生态系统的功能生教学视频
    • 7.8 生态系统的功能
    • 7.9 生命与环境在线测试
  • 8 第八单元  生物技术改变人类生活
    • 8.1 本单元导学
    • 8.2 现代生物技术教学视频
    • 8.3 现代生物技术
    • 8.4 现代生物技术在线测试
  • 9 拓展与延伸
    • 9.1 本单元导学
    • 9.2 拓展与延伸一:血型与遗传教学视频
    • 9.3 拓展与延伸一: 血型与遗传
    • 9.4 拓展与延伸二: 动物的行为教学视频
    • 9.5 拓展与延伸二 :动物的行为
  • 10 实验
    • 10.1 实验一、普通光学显微镜的使用
    • 10.2 实验二、质壁分离与洋葱表皮细胞装片的制作
    • 10.3 实验三 、果肉细胞观察与细胞后含物的观察
  • 11 自然科学研究综述
    • 11.1 科学、技术与社会
    • 11.2 科学素养、技术素养与科技教育
    • 11.3 西方科技发展历程
    • 11.4 中国科技发展历程
    • 11.5 现代科技发展及其成就
    • 11.6 现代自然科学研究思想
    • 11.7 现代自然科学研究方法
    • 11.8 科学精神
科学、技术与社会

      科学与技术,一方面它们是两个不同的学科,一者具有不同的研究对象和研究方法。另一方面,科学与技术又是两个关系非常密切的学科,这既指人们很难把科学与技术,特别是现代科学与技术完全分离开来,也指科学和技术一体化的趋势在当今时代越来越明显。

一、科学的定义与本质特征

(一)科学的定义

  

   现在一般认为,科学是一个建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序的知识系统,是已系统化和公式化了的知识。它的研究对象是客观现象,内容是形式化的科学理论,形式是语言,包括自然语言与数学语言。

(二)科学的本质

1.科学是人对自然界客观事实和规律的理性认识


2.科学是知识体系


3.科学是一项社会实践活动


二、技术的定义与本质特征

  (一)技术的定义

   世界知识产权组织在1977年版的《供发展中国家使用的许可证贸易手册》中,给技术下的定义:“技术是制造一种产品的系统知识,所采用的一种工艺或提供的一项服务,不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形设计、一项实用新型或者一种植物新品种,或者反映在技术情报或技能中,或者反映在专家为设计、安装、开办或维修一个工厂或为管理一个工商业企业或其活动而提供的服务或协助等方面。”

  技术是关于某一领域有效的科学,包括理论和研究方法的全部,以及在该领域为实现公共或个体目标而解决设计问题的规则的全部。

  (二)技术的本质特征

   1.技术是经验、技能或技艺

  

2.技术是生产的物质手段


3.技术是科学理论的应用


4.技术是人有目的地运用科学理论和技能,借助物质手段,实现自然界人工化的社会活动过程


三、科学与技术的相互关系

(一)科学与技术的区别

1.任务不同

科学属于认识范畴,它的主要任务是回答有关“是什么”“为什么”的问题,目的是建立相应的知识体系;技术属于实践范畴,它的主要任务是解决有关客观世界(研究对象)“做什么”“怎么做”的问题,目的是建立相应的操作体系。

  2.方法不同

   科学或科学研究活动,是对未知世界的探索,所用的方法主要包括观察、实验收集与整理感性资料、假说、逻辑推理和验证等;技术,或具体的技术活动,是在已有理论指导下的实践性探索,所用的方法主要是设计、模拟、类比、试验、放大、制作、标准化、程序化和试用(验收)等

  3.评价标准不同

   对于科学或科学的成果,评价的标准是其符合性(理论的最终结果与实验事实是否相符以及符合的程度)、创新性(在理论上是否有突破、是否有创造性)和逻辑性(理论体系的结构是否严谨、自洽);对于技术或技术产品,评价的标准是其效用性(是否有用以及效用的大小)、可行性(可否实施、实施的条件是否苛刻)和经济性(投入产出比如何、市场前景如何)。

  3.与经济的关系不同

   科学与经济只有间接的关系,虽然科学的成果对经济可能具有长远的影响,但是一般而言,科学在短期之内并不会对经济产生直接的影响。与此相反,技术与经济具有直接的关系,技术产品对经济可能会产生立竿见影的影响。当然,技术对经济的影响也可能是长远的,因为技术一般是保密的,特别是在技术发明的初期是受专利保护的。

(二)科学与技术的联系及相互转化

   1.科学与技术的联系

   科学与技术的联系表现或发生在多个方面及不同层次,主要包括以下方面:科学是技术(主要指科学性技术)产生与形成的基础,并为科学性技术的发展不断提供新的知识源泉;技术的需要是科学发展最重要的动力之一,技术为科学研究及其进展提供必要的手段及条件。经验性技术包含一些科学的因素,它的提炼与升华是科学创造的一类源泉。科学可以改进或提升经验性技术,在技术中存在科学问题(“是什么“为什么”),对这些问题的研究将形成技术科学。在科学中存在技术问题(“做什么”“怎么做”),这些问题的解决将推动科学发展或产生新的技术,出现了“科学技术化”“技术科学化”和“科学技术一体化”的趋势。

   2.科学与技术的相互转化

   科学与技术之间的转化包括科学向技术的转化和技术向科学的转化两个方面。历史上,技术向科学的转化曾经是科学产生与发展的重要途径。但是。20世纪现代科学体系建立以后,科学向技术的转化已成为科学与技术之间相互转化的主流,虽然仍然存在技术向科学转化的现象。

  由于科学与技术分属不同范畴(科学属认识和理论范畴,技术属实践与操作范),且科学存在着不同的层次(基础科学、技术科学和生产科学),技术也存在看不同的等级(实验技术、专业技术、生产或工程技术等),所以,科学向技术的转化必然要经过一系列的中间环节,并有着方方面面的联系。

四、科学技术与社会的相互关系

  科学技术始终是一种在历史上起推动作用的、进步的革命力量。科学技术本身是社会的产物,但是科学技术在推动社会发展方面起着重要作用。科学技术与社会发展是关系人类命运走向的两个重要课题。

  1989年,邓小平提出:“科学技术是第一生产力;科学是了不起的事情,要重视科学,最终可能是科学解决问题。”江泽民也指出:“科学技术是生产力发展的重要动力,是人类社会进步的重要标志。

  (一)科学技术是社会发展的核心动力

   要使社会发展水平大幅度提高,主要是依靠科学技术进步。科学技术可以丰富劳动者的科学文化知识,从而提高他们的劳动技能与水平;可以不断扩大劳动对象的开发范围,从而提高应用能力;可以使劳动组织与管理手段科学化,从而提高劳动过程各个环节之间的协调功能与动作水平。总之,科学技术已经成为社会发展的核心力量,已经成为社会发展强有力的思想武器。

   1.科学技术推动经济快速发展

   科学技术渗透到社会生产力的各个要素中,引起了它的性质和结构的变化,大大提高了生产力水平,带来生产力的革命性变革。劳动资料是人类劳动经验、技能和科学技术知识的结晶,劳动资料的水平表现了科学技术发展水平。科学技术不仅使人们对自然的开发和利用更加充分有效,而且研制开发出新型材料,使人类的活动范围逐渐扩大,如可再生能源的发现和利用,大大减少了社会生产对一次性非再生能源的依,大量人工合成材料的研制成功,为人类提供了许多性能良好的可再生的新材料

   2.科技进步促进政治民主化

   科技进步推动国家关系的调整。科学技术日新月异的变化,使世界一体化的趋势越来越明显,任何一个国家要想在世界占有一席之地,都应该积极参与国际交竞争与合作。各国都必须调整战略,主动加强与世界各国及地区的对话与合作共同关心和解决威胁人类社会发展的各种问题其次,科技进步加快各国民主化的进程借助科技成果传媒事业得到飞速的发展,广播、电视、网络等已在百姓中普及大众传媒的流行不仅开拓了人们的视野,提高了民众的文化素养,而且提高了人们参政议政的热情和能力。特别是信息技术的发展,使得政府的有关精神,建议、决议得以迅速传播,百姓通过网络、电话、广播等可以把自己真实的想法、意见和建议快速传达给政府有关部门,有利于政府政务的公开化、民主化和科学化。

   3.科技发展带动社会道德进步

   科学技术是推动社会变革、道德变化的一种内在动力,是推动社会进步、道德提升的一个重要动因。第一,科学技术的广泛应用引起产业变化和新产业诞生,使社关系发生巨大变化,促使调整社会关系的道德内容不断丰富和发展。第二,运用现代科学技术认识和改造世界,人们的思维方式必定发生变革,促进社会道德理性的提高。第三,科科技发展带来丰富的物质财富和先进的技术载体,为人们从事道德教育提供良好条件,有助于社会文明程度的提高。

(二)社会发展是科学技术进步的主要源泉

   社会发展与科学技术有着密不可分的联系,人类社会要想摆脱贫穷落后,实现美好崇高的理想,需要科学技术,这种需要就成为推动科学技术进步的主要源泉。

   首先,社会发展的需要是科学技术得以产生应用的根本原因。离开了社会发展的需要,科学技术的发展就将成为无源之水、无本之木。在科技发展史上,随着人类维持生存的需要,出现了农业生产技术和机器技术;随着人类对传递信息的需要,出现了信息技术。总之,随着人类各种需要的不断出现和提升,现代科学技术便迅速渗透到人类社会的各个领域,从而使科学技术得以全面地,快速地发展。

   其次,社会发展的需要,是科学技术得以纵向深入发展的重要驱动力。社会发展程度的不断提高,使科学技术向纵深发展有了广阔的前景。例如,人类早期的计算活动,使用的是“结绳术”,随着计算活动的复杂化需要,又发明了算盘:随着计算活动的快速化需要,又发明了机械计算机;为了适应更复杂、更快速的计算需要,又研发了第一代电子计算机;为了代替人脑部分功能,把人类从大量重复性的繁重脑力劳动中解放出来,为了能代替更多的人类工作,完成人类在规定时间内无法完成的工作,又发明了第二代、第三代与第四代电子计算机。电子计算机就是适应着社会发展的需要而不断提高,使其原来仅能从事计算工作的单一能力,发展成为可以代替人工绝大部分工作,而活跃在社会各个领域。显然,离开了社会发展的需要,科学技术的深入发展也就无从谈起。

(三)科学技术与社会发展二者密不可分

  科学技术与社会发展在某种程度上,可以说是一种鱼与水的相互依存关系。没有科学技术,社会发展必将寸步难行;没有社会发展,科学技术也就没有立足的市场在现代社会,一个国家的发展水平如何,关键在于科学技术与社会发展的有机结合程度。科学技术与社会发展能否有机结合,是一个国家发展速度快慢的一个重要影响因素比如:20世纪60年代,科学技术发展十分迅猛,我国由于种种原因,没有能为科学技术的发展提供一个良好的社会环境与社会条件,丢掉了把我国社会发展与科学技术发展潮流相对接的众多难得机遇,致使我国在发展市场经济过程中,受到种种的挑战,面临重重的困难。

(四)科学技术对我国社会发展的启示

   1.科技与经济社会共同繁荣

   一方面,我们要大力发展科技促进社会主义物质文明和精神文明进步。现代科技对经济社会的促进是全方位的,“现代科技革命的实质是生产力革命”,科学技术不仅使生产力在量上增加,更重要的是使其产生了质的飞跃。科学技术引起了生产力因素的巨大变革,包括生产资料的飞跃、劳动对象的拓展以及劳动者素质的提升。现代科技还促进了社会精神文明进步,当代科技日新月异,带给人类很多关于自身价值和责任问题的思考,从而拓展了我们的精神视野,促进了道德观念的变革。

   另一方面,我们要营造良好的社会环境使科技健康发展。首先,实现科学技术的健康发展,要求有稳定的政治环境。当今社会,和平与发展成为时代主旋律,在改革的同时,我们要对外加强团结,对内协调一些因发展产生的利益矛盾和冲突。其次要建立和健全一套适合科技发展的科学技术体制,其中包括科学奖励、技术专利制度以及科技中介服务体系。最后,我们要大力实施科教兴国战略,把经济发展转到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来,真正把教育摆在优先发展的战略地位,努力提高全民族的思想道德和科学文化水平

   2.加快科技体制改革

   我国的科技体制改革大力促进了科技创新和先进科研成果的研究工作,但这些进步和发达国家相比是远远不够的,它受到诸多因素的制约和影响,主要有以下几个方面:第一,科技资源分配有限。科技资源是科技发展之本,而我国科研经费的投入相对于发达国家微乎甚微。第二,陈旧的科研管理模式。科技在发展,时代在进步,管理模式也须不断完善。企业单位要转向以课题研究和开发为中心的模式,采取公平有效的人才竞争机制,不断完善科技评价体系,大力推进科技创新,给科技人员提供更好的科研平台。

   3.合理利用科技“双刃剑”,实现可持续发展

   英国的贝尔纳曾经说过:“人们过去总是认为科学研究的成果会导致生活条件的不断改善,但是世界大战,接着是经济危机,都说明了把科学用于破坏和浪费的目的也同样是很容易的。”事实的确如此,传统发展观因为缺乏整体协调观念,忽视了环境和生态系统的承受力,片面追求科技发展与GNP增加,因此引发了诸如人口膨胀、气污染、生物多样性锐减等一系列问题。科技是一把双刃剑,在造福人类的同时,由于人类的不合理利用也给人类带来了灾难,我们应当在实践中充分利用和发挥它的正面效用,设法减弱其负面效应。要做到科学合理利用科技手段实现可持续发展,既求人与自然之间的协调发展,又要求人与人之间的和谐。

   科学技术与社会发展是相互联系,相互促进的,科技的进步离不开社会的发展社会的发展离不开科技的推动作用。正确地分析和理解科学技术和社会的关系,对针对我国科技与社会发展的现状采取相应的发展策略,具有十分重要的意义,能够帮助我国走出一条具有本国特色的科技发展之路