国家开放大学《科学与技术》

形考任务一一、填空题1．科学与技术相互依存、相互渗透、相互转化；科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的。2．高新技术通常是具有突出的社会功能及极高的经济效益，以最新的为基础，具有重要价值的技术群。3．19世纪自然科学的三大发现是细胞学说、生物进化论和。4．工业革命的标志是。答案一：手段答案二：科学发现答案三：能量转化和守恒定律答案四：蒸汽机的发明与使用二、名词解释1．科学2．技术3．电力革命4．新技术革命答案：科学是一种知识体系，科学是一种探索的过程，科学是一项全社会的事业。答案：法国思想家狄德罗指出：技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。答案：电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命，它以电能为动力，有效促进了生产过程的机械化和自动化。答案：20世纪开始，信息技术作为新技术革命的先导与核心，协同其他高新技术，将人类社会带入信息时代的技术革命。三、简答题答案：科学认识发生和发展的动因，有两个方面，一是存在于科学外部的，二是存在于科学内部的。（1）科学认识发展的外部动因恩格斯曾经指出：“经济上的需要曾经是，而且越来越是对自然界的认识进展的主要动力”。一般地说，在19世纪中叶以前，科学是落后于生产和技术的，它的发展是在生产需要的推动下进行的。而从19世纪下半叶以后，科学理论研究不仅走在技术和生产的前面，还为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径。进入二十世纪以后，现代科学产生了空前的先行作用，科学变成了超越一般技术进步的因素。（2）科学认识发展的内部动因科学作为系统化的理论知识体系，有其自身的矛盾运动和继承积累关系。科学发展的内部矛盾运动是它的内部动力。它表现为：1）新事实和旧理论的矛盾2)各种不同观点、假说和理论的矛盾四、论述题论述科学与技术的关系。答案：通常科学和技术总是共同存在于一个特定的范围内，这是因为两者之间有着不可分割的紧密联系。它们相互依存、相互渗透、相互转化。科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。科学常常可以启发我们提出新的、以前没有想到过的事物特性，进而导致新技术的产生。反过来，技术也为科学提供了眼睛、耳朵和一部分肌体，扩展了人的触觉、听觉和感觉。例如，电子计算机使气象研究、人口统计、基因结构研究和其他以前不可能进行的复杂系统的研究取得巨大进步。对某些工作来说，技术是科学的基础。例如测量、数据收集、样本处理等等，人们运用技术，发明了越来越多的新仪器和新技艺，进而推动了各方面的科研研究。技术不仅为科学研究提供了工具，而且还可以激励理论研究动机并提供方向。例如基因工程技术促进了绘制整个人类脱氧核糖核酸基因构造的工作，这项技术不仅提供了绘制基因结构的理由，也使绘制工作成为可能。随着现代科学革命和技术革命的兴起，科学与技术近来越趋向一体化。技术变得越复杂，与科学的联系就越紧密。在某些领域，例如，固体物理学（包括晶体管和超导体），由于研究物质的能力和制造物质的能力相互依赖，以至于人们不可能把科学和技术截然分开。现代技术的发展也越来越依赖科学的进步，许多新兴技术尤其是高技术的产生和发展，就直接来自现代科学的成就。总之，可以认为科学是技术的升华，技术是科学的延伸。科学与技术的内在统一和协调发展已成了当今“大科学”的重要特征。五、小论文读一篇科学家传记或科学史文章，写一篇心得体会科学家传记读后感——《爱因斯坦文集》读后感爱因斯坦是一位科学巨人，又是一位纯朴的哲学家。他的哲学智慧如同他的科学成就一样，让我们充满无限的敬意。爱因斯坦承认科学的研究对象是客观的自然。但在这一点上，爱因斯坦却不否认数学是科学，他说：“科学陈述的对象还可以是我们自己创造出来的概念，象在数学中就是那样。”尽管如此，科学陈述和科学定律的共性却是明显的，他认为这就是“求真”或者说“追问是”。除了客观性以外，他还认为科学的另一个重要的特征是科学本身没有感情愿望，没有善恶观念。“只要我们逗留在科学本身的领域里，我们就决不会碰到像‘你不可说谎’这样一类的句子。”那么，科学与伦理毫不相关么？爱因斯坦认为并非如此。他首先承认“关于事实和关系的科学陈述，固然不能产生伦理的准则”，但伦理准则要表达清楚和贯彻贯一致，就离不开科学理性，特别是逻辑理性。在他看来，伦理准则不是直观的，也不是任意想象的，而是从一些隐含的前提中推论出来的。要推出有效，自然要讲逻辑。这些隐含的前提是“伦理公理”，它在某些方面像形式公理一样可以没有意义，但事实上却是人们经验的升华，是“经得住经验的考验的”。“伦理公理”的来源是“从我们天生的避免痛苦和灭亡的倾向，也是从个人所积累起来的对于他人行为的感情反应推导出来的”。《爱因斯坦文集》里充满各种各样的问题：科学的、一般认识论的、数学哲学的、科学哲学的、伦理学的、哲学观的、社会学的、政治的，等等。尽管这本文集对许多重要的问题没有进行深入的讨论和严密的论证，但这不足以泯灭这部文集的价值，毕竟这只是一部随笔，而随笔的作用主要在于启发人；另外，毕竟——爱因斯坦是一位科学超人，是我们崇敬的“人化之神”，就像他说的人类不能没有宗教性的信仰一样。1938年10月在纽约预计于第二年春季开幕的世界博览会工地上，把一些纪念品装在一只坚固的金属盒里，埋在地下，准备等到5000年后（即6939年）让后代子孙把它掘出来打开。20世纪最伟大的科学家爱因斯坦写给五千年后子孙的一封信也被装进了该金属盒并埋在了地下。该信的内容如下：“我们这个时代产生了许多天才人物，他们的发明可以使我们的生活舒适得多。我们早已利用机器的力量横渡海洋，并且利用机械力量可以使人类从各种辛苦繁重的体力劳动中最后解放出来。我们学会了飞行，我们用电磁波从地球的一个角落方便地同另一角落互通讯息。但是，商品的生产和分配却完全是无组织的。人人都生活在恐惧的阴影里，生怕失业，遭受悲惨的贫困。而且，生活在不同的国家里的人民还不时互相残杀。由于这些原因，所有的人一想到将来，都不得不提心吊胆和极端痛苦。所有这一切，都是由于群众的才智和品格，较之那些对社会产生真正价值的少数人的才智和品格来，是无比的低下。我相信后代会以一种自豪的心情和正当的优越感来读这封信”。（引自许良英等编译《爱因斯坦文集》）爱因斯坦也是20世纪有很大影响的自然科学家。从他这封信里我们可以了解到这位大科学的家世界观、人生观和社会观以及对世界和平和全人类前途的深情关怀。他是全人类命运的关注者。爱因斯坦热爱科学，也热爱人类。他对人类的未来充满信心。“我相信后代会以一种自豪的心情和正当的优越感来读这封信”这句话充分表明他对五千年后世界的想象也是美好的。今天的世界已经跟爱因斯坦生活的年代大不一样，人类文明不断进步，发达的科技为我们提供了很多生活和工作上的方便条件。今天的世界比上世纪三四十年代更为太平，并且世界大部分地方的人民生活变得更加富足。形考任务二一、填空题1．原子的范围是________m。2.原子核的范围是________m。3.夸克的的范围________m。4．原子能释放的方式有三种，分别是原子核衰变、________、原子核聚变。5.在原子能三种释放形式中，其中利用最多是________？6．核电站是利用________反应所放出的核能，驱动汽轮发电机组进行发电的设施。７．三大合成高分子材料是塑料、合成纤维、。８．分子生物学诞生的标志是。９．蛋白质的基本结构单位是。10.核酸的基本单位是。1.10-102.10-143.10-204.核裂变5.核裂变6.核聚变链式7.合成橡胶8.1953年沃森、克里克提出的DNA双螺旋结构9.氨基酸10.核苷酸二、名词解释1．原子核2．核能3．纳米材料4．超导材料5．细胞全能性6．基因工程1.原子核是原子中非常小的核心部分，几乎集中了原子的全部质量与正电荷。2.核能(或称原子能)是在原子核变化过程中,从变化前后原子核质量亏损的质量差转化来的。3.纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级(10-9米)，再用这种超细微粒子制造人们需要的材料。4.能产生电阻趋近于零现象的材料,称为“超导材料”。5.细胞的全能性指每一-个细胞中都包含着产生一个完整集体的全套基因，在适宜条件下，能形成一个新的个体。6.基因工程是指在基因水平上,采用与工程设计十分类似的方法按照人类的需要进行设计然后按设计方案创建出具有某种性的性状的生物新品系，并能使之稳定地遗传给后代。三、简答题爱因斯坦质能关系式说明了什么？爱因斯坦在关于狭义相对论的第二篇短文中论述了质量与能量的关系△E＝（△m）c2式中E为能量，m为质量，c为光速。光的速度为c=3×10km/s,是一切物质运动速度的最大极限。从公式可以看出，物体的能量每增加△E，相应的惯性质量必定增加△m＝△E/c；反之，每减少△m的质量，就意味着释放出△E＝（△m）c的巨大能量。也就是说：质量与能量是等价的，是可以相互转化的，少量的质量能够转换为十分巨大的能量。这是一个惊天动地的理论，它揭开了宇宙的一个巨大奥妙，为核能的利用奠定了理论基础。因此，这一质能关系公式被后人称为“改变世界的方程”。简述生物技术的定义与范围生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料进行加工成某种产品来为社会服务的技术。通俗地说，生物技术就是利用生物（动物、植物或微生物）或其产物，来生产对人类有用的物质或生物。生物技术并不完全是一门完全新兴的技术，按历史发展和使用方法的不同，生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术两大类。传统生物技术是应用发酵、杂交育种等传统的方法来获得需要的产品。现代生物技术是以生物化学或分子生物学方法改变细胞或分子的性质而获得需要的产品。这也是我们一般所认为的生物技术。随着显微镜的发明和微生物的发现，二战期间抗生素的特殊需求，DNA双螺旋结构的发现，现代生物技术的雏形逐步形成，20世纪70年代DNA体外重组的成功，标志着现代生物技术的正式诞生。根据操作的对象和技术，现代生物工程一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程，其中，基因工程技术是现代生物技术的核心技术。我们与周围环境的调查报告我们周围环境与我们的生活有着十分密切的关系，就像是鱼和水那样，密不可分，谁也离不开谁。油田是一座美丽的城市。油田是美丽的，但是美丽中隐藏着一种“奇特的色彩”。因为个别市民不注意卫生，给美丽的油田添上了不和谐的“污点”。白色污染，可怕！纸张的发明使到人类的发明迅速地发展。但是现实生活中，一张张洁白无暇的纸张让人类的周围环境遭到了极大的污染。浪费纸张：在我们班级里和学校的垃圾池里，每天都有一大堆的纸张在垃圾池里。黄的、白的、绿的……眼花缭乱。一张张色彩艳丽的作业纸揉成一团。纸张回收：我在调查中，发现有95%的人是把可回收垃圾和不可回收垃圾混在一块。“混”，原来这就是纸张污染的主要原因！如果人们把垃圾分开来，分门别类进行回收，那白色污染对自然环境就会大大减少，并且我们生活环境也就大大不同。一次性纸杯：现代生活中，一次性用品使用方便，但是不容忽视的问题出现了。一次性用品浪费资源，又对环境造成了污染。比如：在我们的日常生活中，喝水的杯子是必不可少的。可是喝水的杯子应该怎样选择呢？市民为了贪图方便，几乎家家户户都用上了一次性纸杯。人们说既方便，又便宜。可正是因为一次性纸杯的产生，使到我们周围的环境受到了极度的破坏。市民们使用了一次性纸杯，就随地乱扔，造成了严重的白色污染，白色污染是我国城市特有的环境污染，在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，他们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发，由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源，应尽可能回收，但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本，在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些