自然科学发展简史复习题及参考答案

-1-第一章自然科学知识与科学技术的起源1、原始社会主要的技术发明有哪些？有何意义？原始社会主要的技术发明有：⑴石器的发明和应用；⑵火的利用和人工取火；⑶弓箭的发明和应用；⑷陶器制造技术；⑸原始农业和畜牧业的产生等。除此以外，大约在新石器以前，还出现了最初的纺织工艺、最初的建筑工艺、最初的运输技术、原始的医疗技术。原始技术发明的意义：原始技术发明是原始人类在漫长的岁月里取得的具有划时代意义的技术创造，在一定程度上满足了衣、食、住、行的原始需要。人类开始了能动地改造自然，在改造客观世界的过程中也改造了人类本身，发展了人类的聪明才智，人类开始逐步认识自然物的属性。2、原始宗教产生的原因及其实质？原始宗教产生的原因：宗教是人类对自然界和现实社会的一种歪曲的、错误的、虚幻的反映。而原始宗教则是原始人类在同大自然斗争处于弱者地位和自然知识不足在意识形态上的表现。只有在人类的智力有所进步并有了初步的抽象思维能力以后，才会有原始宗教观念的出现。原始宗教实质：原始宗教是原始人对无法解释的自然现象的一种解释。它既是自然知识不足的表现，又是自然知识的一种补充，甚至是自然知识的一种特殊形态。原始人对自然事物属性的某些认识，也是通过当时的宗教自然观来表达的。第二章古代东方的科学技术1、古代埃及人在自然科学方面取得哪些对后世有影响的成就？三千年间，古代埃及人对后世有影响的科学成就有：⑴发明了文字。早在公元前3000多年前，埃及就发明了文字。⑵纸草的使用。古埃及人将当地盛产一种名字叫纸草的植物，将其茎杆部切成薄的长条后压平晒干，就制成纸。⑶太阳历的确定。埃及人从很早的时候起，他们就把尼罗河每年一度的泛滥当作一年的开始。一个恒星年共分365天，一年分为12个月，36周，每月30天，每周十天，年终加5天。⑷几何成就很大。已能计算梯形、三角形面积，并计算出圆周率(π)为3.14。他们用来计算平截头、正方锥体体积的公式与现代所用的公式是一样的。⑸医学成就（木乃伊）。古埃及人在制作木乃伊的过程中，对人体解剖和药物防腐等方面有所研究，从而对后世的解剖学和药物学产生过很大的影响。⑹建筑艺术（金字塔）。体现了古代埃及人的高度智慧和技巧，以及令世人瞩目的独特风格。2、古代西亚在数学和天文学方面取得了哪些成就？在天文学方面，有天象观测和历法编制，以月亮盈亏规律编制太阳历，给行星命名，能预测日蚀、月蚀。以7天为一周等。在数学方面，用十进制计数法及时间的六十进制计数法。能计算出∏的近似值。能解含有10个未知数的多元方程组，会用等差数列和等比数列来表示月亮的亮度。第三章古希腊罗马的科学技术1、古希腊在自然哲学方面取得了哪些对后来科学的发展有重要影响的成果？古希腊自然哲学从整体上对自然现象作直观的考察，提出了许多对后来的科学发展有重要意义的猜测，成为欧洲近代自然科学产生的重要思想渊源。主要有：1）关于自然界万物的本质问题—元素论；2）关于物质结构问题—原子论；3）关于天体系统的模型问题—宇宙论，最早的地球中心说。古希腊的自然哲学有着丰富的内容。上述的元素论、原子论、宇宙论也许并不完全正确，但是他们在当时能提出问题进行思考，其本身就具有重要意义。科学发展的事实表明，古希腊的自然哲学所蕴含的科学思想对后来的科学家们产生了极其深远-2-的影响。2、古希腊的理论自然知识有哪些成果？它与自然哲学有何不同？一是把提供自然哲学与经验的结合，其代表人物是亚里士多德；二是把自然科学与工程技术结合起来，把数学研究与力学研究结合起来，杰出代表是阿基米德；三是科学形态的重要变化，即合理化体系的建立。这一工作是由欧几里得完成的；四是医学也取得了重要成果，强调用观察和实验的方法来研究疾病，对许多疾病作了较为准确的描述，指出了适当的治病方法。希波克拉底是代表人物，称为“医学之父”。不同之处：理论自然知识是科学与经验结合的成果，而自然哲学是对自然现象的猜测和解释，是一种科学思想。3、古希腊与古罗马在科学技术上的发展上各有何特点？如果说，古希腊人对自然哲学作出了巨大贡献的话，古罗马人则在实用技术上取得了重要成果。第四章中国古代的科学技术1、中国古代的实用科学与古希腊的自然哲学有哪些不同？古希腊自然哲学是通过直觉和哲学的思辩，对自然现象作出了种种对后来科学发展有重要影响的猜测和解释。它既是古代的哲学，又是自然科学的一种形态。（P25）古希腊自然哲学的显著特点是它从整体上对自然现象作直观的考察，提出了许多对后来的科学发展有重要意义的猜测，成为欧洲近代自然科学产生的重要思想渊源。（P26）中国古代的实用科学特别注重于生产实践和直接经验，注重于工艺过程、工艺方法和实践操作的效益。但是实用科学分析不足，关心效益而对原因甚少追究，知识水平常处于知其然而不知其所以然的阶段。（P43）2、中国古代科学技术发展分为几个时期？各有何特点？一、春秋战国时期。这个时期不同的思想学说纷起，大量的思想家、哲学家各持主张，到处游说，互相争辩，造成了“百家争鸣”的局面。二、秦汉到南北朝时期。这一时期形式了我国古代实用科学技术的模式和道路，对中国后来的科学发展有重要思想。三、唐宋时期。是中国科技发展史上的高峰。如果说唐代是许多科学技术成就的开荒时期，宋代则是结果的时期。四、明清时期。在科学知识和技术创造方面均有所发展，相比之下在技术创造方面更为突出。但就科学形态和科学研究的方法看却和以前没有本质的不同。3、中国古代实用科学的发展是由哪些原因促成的？一秦朝采取了一系列统一全国的措施，对科学技术的发展、传播和交流产生了深远影响。二在汉代，由于开辟了海上和陆上的丝绸之路，增进了同各国的经济文化往来。三在三国、两晋和南北朝时代，各对峙政权为了巩固自己的统治，大都采取了发展生产的措施，促进了生产技术和实用科学的发展。第五章阿拉伯科学文化的兴起与欧洲中世纪的科学技术1、阿拉伯人在科学上独立地做出了哪些贡献？阿拉伯人在学习他人的基础之上，在数学、天文学、医学等学科领域中还独立地发展并丰富了科学。（1）数学。阿拉伯人在数学上的重要贡献,首先是创造了阿拉伯数码。阿拉伯人还继承和发展了印度数学家处理未知数的方法，发展了代数学。（2）天文学。阿拉伯人发现了太阳偏心率的变动，修订了很多天往常量(如岁差值)。杰出的百科学者阿尔·毕鲁尼认为托勒密证明地球不动并处于宇宙中心的论据，也可以证明地球绕日的运动。重新提出太阳中心说的观点。（3）医学。著名的医学家伊本·森纳完成了一部百万字的百科全书式的《医典》，是阿拉伯医学的最高成果。伊本·阿尔一纳菲认为血液是从右心室流到肺再到左心室的，揭示了血液的小循环过程。阿拉伯人弄清了眼球的光学过程，不仅为现代光学奠定了基础，而且这一发现又引导人们用晶体和玻璃透镜去放大物体和看书，由此才使意大利人在1350年把透镜装到框上发明了眼镜。-3-其它方面。兴起了炼金术，推动了实验化学的进展。2、如何认识阿拉伯科学文化的历史作用？阿拉伯科学文化在自然科学发展史中的历史作用，不仅在于它使古希腊科学文献得以保存下来，为欧洲的科学和文艺的复兴起了承上启下的作用，也不仅在于它在东西方科学文化的交流中起了中介作用，阿拉伯的学者们还独立地发展并丰富了科学。3、欧洲的中世纪被称为“黑暗的中世纪”，应怎样理解？从5世纪到15世纪，史称欧洲的中世纪。这一时期，基督教会神学成为封建统治的支柱。教会垄断了整个文化领域。神学在知识领域有最高的特权，科学成了神学的附庸，神学变成了科学的皇后。神学从根本上否定研究自然和学习科学的必要性。这是欧洲中世纪科学得不到发展的重要原因。这一时期，故称为“黑暗的中世纪”。第六章近代自然科学的产生1、近代自然科学产生的社会基础和条件是什么？14--15世纪，欧洲资本主义生产方式的诞生；随着指南针、印刷术与火药陆续传人欧洲，同时造船业、冶金业等有了很大的发展，技术的社会应用促进了生产力的发展，导致资本主义生产方式的发展。廉价书籍的印刷出版，又使资产阶级思想革命运动有了文化武器。资本主义生产方式的形成和发展，又促进了技术的社会应用，在欧洲出现了航海探险运动、文艺复兴运动和宗教改革运动。这些由资产阶级发动的经济活动和文化运动，形成了近代自然科学产生的社会基础。2、为什么说科学实验是近代自然科学得以相对独立发展的实践基础？科学实验是一种以认识自然为首要目的的实践活动，它作为认识自然的研究方法，在很多方面优于一般的观察和生产实践活动。伴随着自然科学同宗教神学、经院哲学的激烈斗争，一批哲学家、科学家极力提倡科学实验，并把科学实验作为科学战胜对手，壮大自己力量的有力武器。由于科学实验日益成为独立的社会实践，不仅使近代自然知识有了特有的实践基础。也促进了科学形态的变化,出现了实验科学。近代自然科学是建立在科学实验基础上的实验科学。所以说科学实验是近代自然科学得以相对独立发展的实践基础。3、从近代自然科学产生时科学家们反对宗教神学斗争中受到何种启示？在科学反对宗教的斗争中，科学家们曾用血和肉坚持了科学的真理，这种精神一直为后人所景仰。4、如何分析近代自然科学与哲学的关系？科学实验活动的兴起，近代科学方法的建立，有赖于哲学的引导。在科学从中古时代向近代转变的关头，哲学家积极倡导近代科学方法，并对推动科学的发展有重要作用。第七章经典力学体系的建立1、有哪些知识为牛顿力学的建立提供了基础？一、伽利略通过对落体的研究，已经发现了惯性运动和在重力作用下的匀加速运动，奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想。二、伽利略关于抛物体运动定律的发现，对牛顿万有引力的学说也有深刻的启示作用。三、开普勒所发现的行星运动定律则是牛顿万有引力学说产生的最重要前提。2、如何从牛顿力学的建立来分析继承与创造的关系？牛顿的研究继承了前人的研究成果，特别是伽利略和开普勒的研究对其科学成果有着深远的意义。伽利略通过对自由落体的研究已经发现了惯性运动和重力作用下的匀加速运动。奠定了牛顿第一定律和第二定律的基本思想。伽利略对抛物线运动的发现，对牛顿万有引力的学说也有深刻的启示作用。开普勒发现的行星运动三大定律是牛顿万有引力三大定律学说产生的最重要的前提。牛顿在总结前人的基础上，通过自己的独创性努力，把天体力学和地上力学有机的结合起来，形成了具有划时代意义的经典力学体系。从牛顿力学的建立，我们可以看出：一种科学理论的诞生，离不开继承，更离不开创建。所谓继承，就是科学总结前人的研究成果；所谓创建，就是在新的事实面前，必须突破陈规，建立新的理论。所以，没有继承，也就难以创建；而只有继-4-承，没有创建，科学也就停止不前。只有在继承的基础上有所创建，才能推进科学向前发展。牛顿在谈到他的科学成果时，他谦虚的说，“我比别人看得远，是因为我站在了巨人的肩膀上”。事实上，每位科学家的成功都与他自己的努力和对别的科学家的伟大成果的总结分不开的。3、牛顿力学建立的历史意义何在？牛顿力学三定律和万有引力定律的建立实现了天上力学和地上力学的综合，形成了统一的力学体系，是近代物理学的重要支柱。这是人类认识自然历史的第一次大飞跃和理论大综合。它开辟了一个新的时代，并对科学发展的进程以及后代科学家们的思维方式产生了极其深刻的影响。牛顿力学的建立是科学形态上的重要变革，标志着近代理论自然科学的诞生，并成为其他各门自然科学的典范。自牛顿建立普遍的力学体系之后，从根本上改变了人类对世界图像的认识，“自然规律”这一概念逐渐被人们所接受，表明神学统治科学的日子已经结束。4、牛顿时代其他自然科学的发展有哪些特点？整个说来，其他各门自然科学尚处于积累资料并逐渐形成为独立学科的时期。（P98）5、为什么说机械唯物主义自然观的形成是不可避免的？试分析它的进步意义和局限性。在近代自然科学产生时期，首先需要把自然界分解开来加以研究，考察各种自然过程的区别，这是科学研究必由之路，因此难免会撇开和忽略事物之间的总的联系；人们在认识事物时，开始总是先要注意这种事物是什么和有多少，难免忽略事物的产生、发展和转化过程；自然科学的发展中，首先是以机械运动形式为对象的力学达到完善的程度，其他自然科学还处在积累资料的阶段，因此，也就难免用力学的尺度衡量