1、近代科学的兴起哥白尼哈维笛卡尔波义尔莱布尼茨拉瓦锡牛顿培根近代科学兴起的社会背景资本主义生产方式形成，生产活动从保守的、封闭的方转变成为向开放、分工合作方式。技术不断用于生产，生产又促进新技术产生。航海探险和地理大发现打开了人们的眼界，鼓舞了人们敢于探索和创新的精神，促进了文明交融。同时，促进人们进一步思考天文学、力学、大地测量学、生物学等问题，并为这些学科积累了丰富的原始资料。近代科学兴起的思想基础文艺复兴与宗教改革提倡以“人”为核心的“人文主义”世界观，解放了人们的思想。同时，十字军东征使欧洲人开始开始对古希腊的文明进行了再发现，使得古希腊科学的种子重新发芽。“我是人，人的一切特性我无所不
2、有”。马丁.路德提倡:“人与人的区别只在于信仰，只要真心信仰上帝，受礼入教就能享有与主教和教皇同等的权利”。让.加尔文提倡：上帝的意图是可以通过勤奋工作和潜心研究上帝所创造的一切而得到启示的。地心说、日心说、近代天文学哥白尼1473-1543布鲁诺1548-1600伽利略1564-1642开普勒1571-1630第谷.布拉赫1546-1600哥白尼与天体运行论10岁丧父，由舅父抚养成人。波兰克拉科夫大学培养了他天文学兴趣和使用天文学仪器的技能。留学意大利学习法律与医学(当时最热门的学科)，但把精力花在钻研天文学、数学、和柏拉图的著作上。经过30多年的努力，写成6卷本天体动行论，不敢公开出版。以
3、“迷眼的沙子”式的序言（献给保罗三世）和自贬学术价值的方式终于使摧毁中世纪思想体系的第一枚炸弹与世人见面。天体运行论将运动的相对性引入天文学，论证了行星的视运动是地球运动和行星运动的复合体。(提出了视运动的概念）地球不是宇宙的中心，地球像其他行星一样距太阳有一段距离，在自己轨道上运行。太阳是宇宙的中心。太阳系的行星在各自的圆形轨道上围绕太阳旋转，它们的轨道大致处于同一平面上。月球围绕地球转，并且再和地球一道围绕太阳转。托勒密的以地球为中心的“均轮”、“本轮”体系被彻底打破了。哥白尼的科学功绩他（哥白尼）对于西方摆脱教权统他（哥白尼）对于西方摆脱教权统治和学术枷锁的精神解放所做的贡治和学术枷锁的
4、精神解放所做的贡献几乎比谁都大。献几乎比谁都大。-爱因斯坦布鲁诺乔尔丹诺布鲁诺是意大利文艺复兴时期伟大的思想家、自然科学家、哲学家和文学家。在多米尼克僧团的修道院学习神学，入学第二年转为正式僧侣，十年后，他获得了神学博士学位，得到了神甫的教职。著有论无限者、宇宙和诸世界，系统论证日心说理论的真实性，全面批判亚里士多德物理学。1600年2月17日，布鲁诺被宗教法庭烧死在罗马鲜花广场。布鲁诺学说系统论证日心说理论的真实性，全面批判亚里士多德物理学。统一的物质实体是宇宙万物普遍的、共同的本原和原因。不存在宇宙之外的别的推动力量，宇宙便是它自身运动的原因。他认为宇宙在时间和空间上是永恒的和无限的，宇宙
5、没有中心。太阳系只是天体系统之一。他强调自然界是唯一的认识对象，而只有理性才能真正认识自然，只有最符合自然真理的哲学才是最好的哲学。近代科学之父伽利略伽利略伽利莱（Galileo Galilei)，意大利物理学家、天文学家、哲学家，近代实验科学的先驱者。伽利略生于意大利比萨的没落小贵族之家。少年伽利略进了佛伦勃罗萨修道院的学校，专心学习哲学和宗教，并期望成为传教士。17岁时，他父亲将他送到著名的比萨大学学医。但他经常逃课去自学数学、物理学等自然科学。伽利略在通过实验和数学方式研究运动科学做出了最初的创新。著有星际使者关于太阳黑子的书信关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话关于两门新科学的谈话和数
6、学证明和试验者。伽利略的贡献用光的折射原理制造出世界上第一架天文望远镜，使人类开始清楚地“看天体”。有实际观测的方法印证了哥白尼的日心说。重新开启了实验物理学。发现了“钟摆现象”和“自由落体定律”。发现了“运动叠加原理”。提出了“物体运动的惯性”问题。设计了测温仪、比重秤等重要的物理学仪器。后人对伽利略评价l史蒂芬霍金说：“自然科学的诞生要归功于伽利略。”l阿尔伯特爱因斯坦称他为现代科学之父。用眼晴“看天”的第谷第谷布拉赫（Tycho Brahe，1546-1601），丹麦天文学家和占星学家。生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭，十三岁时就进入哥本哈根大学学习法律和哲学，但在1560年他观
7、察了日蚀，于是转向研究天文学和数学。第谷还逐渐用占星术算命，一生都对占星术感兴趣。第谷在丹麦与瑞典间的汶岛开始建立“观天堡”，对天体进行了大量的观察和记录，创制了大量天文观测仪器。第谷.布拉赫的工作为开普勒发现行星运动规律提供了坚实的基础。用头脑“想”天的开普勒约翰尼斯开普勒(Johanns Ke-pler,15711630),杰出的德国天文学家，他是现代实验光学的奠基人。17岁丧父，母亲以“魔女”罪入狱，天花病愈后，视力受损，满脸麻子。开普勒学业成绩优异。1588年9月25日，他获得文学学士学位。1591年8月11日，他又通过了文学硕士学位考试，但对天文学和数学有着浓厚的兴趣。1600年成为
8、第谷的助手，后来成为第谷遗愿执行人。最重要的成就是行星运动的三大定律，在自然科学史上第一次用数学语言定地表述一条物理定物。开普勒的贡献最重要的成就是行星运动的三大定律：太阳不是处在圆形轨道的中心而是位于行星椭圆轨道的一个焦点上。一个行星的向径单位时间扫过的面积相等。两颗行星公转周期的平方与他们轨道长半轴的立方成正比。在自然科学史上第一次用数学语言定地表述一条物理定物，给你们呈现了一幅简单而和蔼的宇宙世界。在火星的运动中，记述了天体之间的引力规律，捕捉到了“万有引力定律”的影子。1、今天来看，从哥白尼到开普勒，天文学发展有什么重要意义？2、自己能从这几位伟大的先驱的人生和学术历程中得到什么样的启
9、发？3、同学们还在为自己要不要转专业而纠结吗？近代科学研究方法的确立培根牛顿伽利略牛顿是一个伟大的科学家，他也是一个传奇的科学家，他的人生旅程奇在何处呢？给大家有什么启示呢？现代实验科学的始祖-培根弗朗西斯培根（Francis Bacon）是英国唯物主义哲学家、思想家和科学家。主要著作有：新工具、学术的进步、新大西岛。培根是第一个意识到科学及其方法论的历史意义以及它在人类生活中可能扮演的角色的人。实验科学与归纳法的系统提出者。培根的贡献“科学是实验的科学，科学的方法就在于用理性的方法去整理感性材料，归纳、分析、比较、观察和实验是理性方法和重要条件。”-马克思实验科学践行者-伽利略伽种略设计了测
10、温器、比重秤、望远镜、脉搏计（计时器）等科学仪器。伽利略完成了钟摆实验、自由落体实验等力学实验，并发现了钟摆运动、自由落体运动、和运动叠加原理。近代物理学集大成者-牛顿艾萨克牛顿，英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家，酷爱化学。影响深远的作品：自然哲学的数学原理。在力学方面，归纳总结出力学三大定律，发现万有引力定律；光学方面，发现了“牛顿环”，主导光的微粒说；数学方面，与莱布尼茨同时创立微积分；天文学方面，创制了反射望远镜；哲学方面，提出绝对时间与绝对空间论。牛顿在经济学和化学方面都有不少建树。牛顿的科学方法在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是先用分析的方法，然后再
11、用综合的方法。这种分析包括做实验和观察，用归纳法从中做出普遍结论，并且不使这些结论遭到异议，除非这些异议来自实验或者其他可靠的真理方面。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止。自然界的任一运动状态，都成为整个因果链条中合理的一环，而且可以用运动方程表示出来。自然哲学的数学原理这本伟大著作完成了经典力学体系的构建，人们称之为17世纪物理学、数学的百科全书。这本书中的方法论与思维模式也形成了一个近代科学的时代，它不仅深远地影响了科学研究，对近代教育也有着非常深远的影响。质量、力、速度、加速度、时间等一系列物理概念提出来了。宇宙中的现象与地球上的现象都是那么的简单与
12、明了，似乎都可以用数学公式加以描述。数学似乎隐藏了一切自然规律。自然哲学的数学原理，它不仅是物理学著作，里面含的方法论至今仍在各个学科中发挥作深远的影响。里面的方法论究竟是什么呢？从解析几何到微积分费尔马笛卡尔莱布尼茨达朗贝尔柯西巨人的经典著作与贡献费尔马（Pierre de Fermat，16011665），法国的业余数学家，著有平面和立体的轨迹引论，对古希腊数学家阿普罗尼亚斯的数学珍宝进行发掘与修补，研究了若干曲线、作切线的方法、极大值、极小值。阐明了“解释几何”的一些基本原理。勒内笛卡尔（Rene Descartes，1596 1650），法国的科学家、数学家、哲学家，著有方法论、几何学
13、、哲学原理等，他证明了几何问题可以归结为代数问题，系统地创立了解析几何。在代数中引入了“变数”的概念，将一条曲线看成是一个运动的点产生的轨迹。把数学与运动关联起来。为微积分产生设下伏笔。巨人的经典著作与贡献（续）戈特弗里德威廉莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz，1646 1716)，德国哲学家、数学家。莱布尼茨与牛顿同时代发明了微积分的思想，并发明了一套表示微积分的符号系统。他在哲学、逻辑学方面也有很多贡献。巨人的经典著作与贡献（续）达朗贝尔（17171783）法国著名的物理学家、数学家和天文学家。著有数学手册(八卷)、力学专著动力学、百科全书主要贡献者。对极限理论和
14、数学分析系统化做出了杰出的贡献。柯西(Cauchy,17891857)是法国数学家、物理学家。他著有代数分析教程、无穷小分析教程概要和微积分在几何中应用教程。这些工作为微积分奠定了基础，促进了数学的发展，成为数学教程的典范。18世纪是物理学、天文学、数学人才辈出的时期，学术先辈们像天空的星星，照亮了夜空，也揭示了无限的待探索的空间。生命科学发芽和休眠古代希腊各个哲学流都谈到过生命与医学的问题，丹皮尔认为：阿尔克蒙是最早的解剖学家，他发现了视觉神经，并认识到，大脑是感觉和理智活动的中央器官。丹皮尔认为：希腊的医学到希波克拉底学派而登峰造极，他们的理论和医术和今天流行的有几分相似，远远走在现代以前
15、的任何时代的见解前面。古代中国也有扁鹃、华佗、张仲景等著名的医学家，他们对生命也有自己的认识。盖仑的“灵气说”以其形式上完整性，论证上的严谨性，以及与中世纪教会哲学的相容性，使得盖仑的学说成为一不更改的教条。扔出第一块砖头的维萨里u维萨里（1514-1564），著名的医学家、解剖学家。1543年出版了人体的构造一书，成为与哥白尼齐名的科学革命代表人物。u在人体的构造一书中，维萨里发布了300多张解剖图，纠正了盖仑体系中的200多处错误。u两个重要的论点：（1）男人身上的肋骨同女人身上的肋骨一样多，都是12对；（2）左、右心室不相通，盖仑的“灵气说”存在问题。给盖仑神像泼油漆的塞尔维特u塞尔维特
16、（Michael Servetus，15111553）西班牙医生、科学家、神学家。1553年出版基督教的复兴。u在复兴一书中，塞尔维特认为人体中只有一种活力灵气，它存在于空气中，通过呼吸进入肺部，在肺里与来自右心室的血液相遇，与血液混合后，进入左心室，然后再流遍全身。u他否定要盖仑的三种灵气说，并否定盖仑的血液大小独立循环说，也否定了宗教的灵魂独立存在说。并为哈唯发现血液循环做了准备。血液循环集大成者哈维u威廉.哈维（William Harvey，1578-1657），近代生理学、解剖学和胚胎学的奠基人之一。他的心血运动论与天体运行论、自然哲学之数学原理是整个科学史上最重要的文献。u哈维用实验
17、的方法研究心脏与血液循环的工作过程，并于1628年出版心血运动论。u哈维在胚胎学上曾提出一句名言：“一切生命皆来自卵”u恩格斯评价：“哈维由于发现了血液循环而把生理学（人体的生理学与动物的生理学）确立为科学。生命体同质u罗伯特胡克（1635-1703），英国多才多艺的物理学家、天文学家。被誉为英国的双眼双手。u胡克自制了显微镜，于1665年出版了显微术，其中描述了软木细胞的结构，将生命体的认识推进到细胞层次。u显微镜开启了人类认识微观世界的新时代。胡克与伽利略将人类获取知识的能力向微观与宇观进行了拓展。近代生命本质之争u对于生命本质，16-18世纪有两种对立的观点。u“生机论”将生命归结为超自
18、然的力量，他们用“灵气”、“活力”等说明生命现象。u“机械论”用工具和机器来同生命过程进行类比，从物理学、化学的角度去解释生命现象。作为技术形态的化学炼丹术在古中国的周朝时期就开始盛行，至今魂魄不散，不少人总会相信包治百病的灵丹妙药。据说火药的发明与炼丹术密切相关。西方的练丹术也在公元7-8世纪开始盛行。在中世纪，练金术在欧洲极为盛行，人们相信金与人一样是的灵魂的，金的灵魂与品质可以通过火炼而改善成具有最高品德的代表黄金。即所谓真金不怕火炼。1617世纪，很多人都相信练金术。炼金术和炼丹术虽没炼出真正的黄金也没有炼出长生不老丹药。但它们成为了科学化学的近亲。从技术走向科学意大利冶金学家毕业古乔
19、（14801530）发表了火的技艺系统记载了用火制取各种物质的生产技术。德国医生阿格里柯拉（14941555）于1546至1556年间出版了论矿物的性质和金属学。在这两部著作中论述了采矿、冶炼和检验的过程，还讨论了化学物品制备和定量化学研究方法及其意义。这两位前人的贡献标志着化学开始从工艺技术向化学科学靠拢。波义尔与火微粒罗伯特波义耳（Robert Boyle，16271691），英国化学家，化学史学家。波义尔于1661年出版了怀疑的化学家。在书中提出：（1）化学寻求的不是一些实用技巧，而是从这些技艺中找出一般原理；（2）自然界的材料是由细小致密，用化学不同分割的粒子组合而成；（3）提出了元素
20、和“混合物”（化合物）的概含。在燃烧的问题上，波义尔提出了“火微粒”说。拉瓦锡与质量守恒定律安托万洛朗拉瓦锡（A.L.Lavoisier，1743-1794）法国著名化学家，近代化学的奠基人之一。他出身于名门并获得法学学士学位并获得律师执业证书。但投身于自然科学。拉瓦锡之于化学，犹如牛顿之于物理学。他将实验、定量分析、理论思维有机结合，提出了燃烧的氧化学说，同时也发现了化学反应过程中的质量守恒定律。化学学科独立从波义尔到拉瓦锡，先人们经过了100多年的努力，开创了一个新的学科领域。自然科学的丛林又多出一颗幼苗，在这个幼苗的成长壮大过程中，极大地影响了人们的生活。就是在21世纪的今天，我们也不知
21、是该爱它还是该骂它！从波义耳到拉瓦锡，科学家们终于将化学确立为一个独立的学科。从这个过程来看，一个学科要成为一个独立的学科的必要条件是什么呢？要成为一个学科中人，一定要掌握什么东西呢？工业革命的第一阶段123纺织机的过程1733年约翰.凯依改进了纺织机,发明了飞梭;1738年约翰.惠和路易斯.鲍尔制造了滚轮式纺织机;1764年哈格里夫斯制造了多滚轮纺织机;1768年阿尔莱特制造了水力推动的桨叶式纺织机;1779年克伦普顿制造了走锭纺织机;1787年卡特莱特蒸汽驱动的纺织机。科学技术革命的影响纺织机大量安装使用引发了整个工业革命，从而改变了整个欧洲的经济运行模式和社会形态，请同学们课和阅读同一时
22、期伟大的经济学家亚当.斯密的名著国富论，从中去领会科学技术是如何改变经济运行模式的。工业革命的第二阶段12瓦特与瓦特蒸汽机詹姆斯瓦特（James Watt，17361819）是英国著名的发明家，是工业革命时的重要人物。瓦特的“万能的原动机”开创了人类利用化学能的新纪元。詹姆斯瓦特没有受过多少正规教育没有响亮的学位头衔，但他努力自学了与蒸汽机相关的力学、物理学、化学、数学知识，并与化学教授、热力学创始人约瑟夫.布拉克以及国富论的作者亚当.斯密交往甚密。瓦特的经历给大家有些什么启示呢？大家怎么看待学历、证书、知识、能力、素质之间的关系呢？工业革命的第三阶段12莫兹利车床莫兹利（Henry Maud
23、slay，1771-1831)英国人，发明家，现代车床的发明人，被称为英国机床工业之父。出身于军人家庭，没有享受过正规的学历教育。12岁开始了学徒生涯，26岁自己创业老老板。对机械有强烈的兴趣。他将日常生活中细心观察应用于机械，改进车床，将动力由人力改成蒸汽机，并给车床装上移动刀架，现代意义的车床就诞生了。坐在教室里认真听老师讲技术的学习方法似坐在教室里认真听老师讲技术的学习方法似乎有点不正确！乎有点不正确！大家学了12年了，莫兹利没有享受过正规教育。大家与莫兹利的差距有没有？怎样才能将自己培养成一个真正的人才呢？人类跨入了工业化时代纺织机大规模应用，将小规模的手工作坊转变为大规模的集中生产。
24、蒸汽车的应用，彻底改变了人类力量的空间，从某种意义上说，也进一步改变了民众的思维模式。车床及零部件标准化，更为社会化大生产提供了支撑。以三大发明为代表的新技术应用，使欧洲率先步入了工业化时代。这个时代又使人们认识到科学技术和教育的重要性，反过来又促进了科学技术和教育的大发展。科学技术进步也使西方社会进入了一个新的社会形态。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
