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第二章 教师的科学素养知识架构（考纲呈现/命题预测/知识架构）
第三节 西方科技发展史
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一、西方古代的科技成就
(一)古希腊的科学技术★
西方古代的科学技术，影响最为深远的当数希腊。在人类历史上，是希腊人第一次形成了独具特色的理性自然观。希腊人开启了哲学也开启了科学。
亚里士多德(前384～前322年)：世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。他的著作是古代的百科全书，主要有《工具论》《形而上学》《物理学》等。他创立的形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支科学．对科学发展作出了巨大的贡献。
(二)古罗马的科学技术★
古罗马人的科学技术在继承了古希腊人成就的基础上又进一步发展深入。在科技上，他们注重实用工程和崇尚实用的精神。他们的科学技术成就主要表现在以下方面：
1．自然科学
老普林尼(27—79年)：著有《自然史》37卷。这是一部百科全书式的著作。这部著作的贡献主要在于它是对古代科学知识较为完整的总结。
托勒密(90～168年)：继承前人的地球中心说，确立了地心宇宙体系。他的地心说后来为基督教会所利用，其著作成为中世纪的权威教科书，著有《天文学大成》(或《至大论》)，这种错误理论一直到哥白尼时才被推翻。
朱里亚•凯撒：修订了历法，该历法由此得名“朱里亚历”，在1582年由教皇格雷高里十三世再次修订，称为格雷高里历，现行世界通用的公历即由此发展而来。
2．建筑领域
公元前1世纪维特鲁威的《论建筑》一书，全面总结了希腊建筑技术成就，是世界上第一部建筑学专著。修建了著名的罗马公路、圆形大剧场、万神殿、高架引水工程等。
3．医学
盖伦(130—200年)：利用动物解剖和活体实验在解剖学、生理学、病理学和医疗学方面有许多发现。认识到神经起源于脑，动脉的作用是输送血液。发现尿是在肾脏里形成的，创立了新的医学体系。
4．数学
刁番都在《数论》中收集了l89个代数问题，主要讨论整系数不定方程的求解问题，并参照演绎体系进行编排。首先提出了高次幂(3次以上)的表示方法，标示了代数学的独立。
5．金属冶炼技术
罗马人出于军事需求，大规模冶炼钢铁。其在法国某地遗弃的废矿渣就达到数十万吨。罗马时期欧洲的金银加工工艺也达到很高的水平。
二、西方近现代科学技术的发展
(一)数学的发展★
1614年，英国纳皮尔发明对数，制定对数表。
1637年，法国笛卡尔创立解析几何。
1654年，法国帕斯卡和费尔马创立概率论。
1665-1676年，牛顿和布拉尼茨分别创立微积分，从常量数学向变量数学的转变，是人类认识史上的一次巨大的飞跃。
(二)物理学的发展★
1590年，意大利伽利略做自由落体定律实验。
1653年，法国帕斯卡发现帕斯卡定律。1654年，德国格里克在德国马德堡做了著名的马德堡半球实验，以此证明大气压的存在。
166年，英国牛顿发现万有引力定律。1687年，牛顿建立经典力学体系。
1600年，吉尔伯特发现天然磁石的性质。1820年，丹麦奥斯特发现电流的磁效应。1831年，英国法拉第证明了电磁感应现象。1865年，英国麦克斯韦推断出电磁波的存在，断定光是一种电磁波。1888年，赫兹以实验证明了麦克斯韦预言的电磁波的存在。从此，打开了人类直接利用空间，以极限速度(光速)远距离传递能量和信息的大门。
1895年，德国物理学家伦琴发现了x射线。1897年，居里夫妇发现了放射性元素镭，动摇了“经典”力学，为以相对论和量子理论为基础的现代物理学开辟了道路。
1897年，英国物理学家汤姆逊对阴极射线作了定性和定量的研究，终于弄清了阴极发出的射线实际上是带负电的粒子流，各种金属作阴极都会发射出同样的粒子流，其荷质比是恒定值。汤姆逊进一步证明这种粒子是一切化学原子所共有的组成成分。1897年他宣布了这个发现，并把它称作“微粒”，后来改称“电子”。这是人类第一次用实验证实原子是有结构的，不是不可分的，各种原子都有共同的基本成分——电子。这是科学史上里程碑式的伟大发现。
1904年，世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生，标志着人类从此进入电子时代。
1905年6月，年仅26岁的爱因斯坦发表了一篇论文，阐述了狭义相对论，发展了牛顿力学，揭示了时空的可变性，带来了物理学的巨大变革。
1925年，德国科学家海森堡和其他科学家一起创立了著名的矩阵力学理论，即量子力学第一定律。
(三)化学的发展★
波义耳(1627～1691年)，第一次提出了一个科学的元素概念；他强调化学实验的重要性，自他开始，化学实验方法已成为研究化学最基本的方法；他指明了化学的发展方向，明确地将化学划分为一门单独的学科。波义耳被誉为“定性分析之父”，是近代化学的创始人。
1746年，英国罗巴克建立了世界上第一座铅室法制硫酸的工厂。
1756年，俄国罗蒙诺索夫发现质量守恒定律。
1777年，法国拉瓦锡提出燃烧的氧化学说，并正式确立质量守恒定律。
1827年，英国布朗观察到分子的布朗运动。
1803年，道尔顿在前人的基础上提出近代原子学说，即元素由原子组成，原子不可再分，不可灭，不同类原子重量不同，形状大小也不同。同年，道尔顿还发现了倍比定律，此定律验证了其原子学说的正确性。道尔顿还测定了一些元素原子的原子量。
阿伏加德罗，意大利化学家，1811年发表了阿伏加德罗假说，即阿伏加德罗定律，并提出分子概念及原子、分子区别等重要化学问题。
(四)生物学的发展★
1543年，比利时维萨里著《人体结构》，确立了近代解剖学。
1628年，英国哈维发现血液循环学说，奠定了近代生理学的基础。
1665年，英国胡克首次用显微镜观察植物细胞，提出了细胞的概念。
1675～1683年，荷兰列文虎克用显微镜首次发现动物细胞、精子和细菌。
1759年，德国沃尔弗创立胚胎发育的后成说。
1828年，德国维勒最早用无机物合成有机物尿素。
1829年，法国盖•吕萨克首次将淀粉转化为葡萄糖。
1838～1839年，德国施旺、施莱登提出细胞学说，推动了现代生物学和医学的发展。
1863年，俄国谢切诺夫列出一切意识活动都是神经的反射活动。
1865年，奥地利孟德尔提出遗传学两大基本定律。
1868年，瑞士米歇尔发现核酸。
1881年，法国巴斯德开创免疫学，奠定了微生物学的基础。
1928年，青霉素问世，开创了医学的新纪元。
(五)天文学的发展★
1492～1504年，西班牙的著名航海家哥伦布四次横渡大西洋，到达美洲大陆，他也因此成为了名垂千史的航海家。
麦哲伦于1517年来到了西班牙，l519年从西班牙出发，绕过南美洲，发现麦哲伦海峡，然后横渡太平洋。麦哲伦历时3年的环球航行，在地理学和航海史上产生了一场革命，用事实证明了地球是一个球体。
1609～1610年，意大利伽利略首次用望远镜观测天象，发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据。伽利略还是近代实验物理学的开拓者，被誉为“近代科学之父”。
1927年，比利时天文学家兼数学家勒梅特提出了大尺度空间随时问而膨胀的思想，建立了常质量而增半径的膨胀宇宙模型。
1929年，美国天文学家哈勃分析了他已测定距离的24个星系，发现“红移”和距离呈线性关系，据此提出了谱线红移定律，即哈勃定律。
1948年，美国物理学家伽莫夫等人受当时核爆炸研究工作的启发，把核物理知识与宇宙膨胀理论结合起来，提出宇宙起源于一个温度极高(约150亿度)、密度极大(约水的1014倍)、由中子组成的“原始火球”的假说，即宇宙大爆炸理论。1965年宇宙微波背景辐射的发现，有力地支持了大爆炸学说。大爆炸理论很好地解释了宇宙膨胀的由来、宇宙元素的丰度分布和原始氦的起源。
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