天文學(xué)的認(rèn)識精選(九篇)
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第1篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
關(guān)鍵詞：師范 天文 教學(xué)
中圖分類號：Pl-4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.135
天文學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地球科學(xué)并列為六大基礎(chǔ)自然學(xué)科。天文學(xué)從其誕生之初起就為人類社會提供定位、時間和歷法等服務(wù)。時至今日，天文學(xué)理論已發(fā)展成為含天體測量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三大分支的完整學(xué)科體系，天文學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)漸拓展到人類生產(chǎn)生活的方方面面。然而，中國現(xiàn)行的天文普及教育尚未形成完整體系，零散的天文學(xué)內(nèi)容通常歸并人中小學(xué)的《地理》或《科學(xué)》課程中，包括大學(xué)生在內(nèi)的大眾天文知識的缺乏正在從教育體制問題衍生成社會問題。建立大眾正確的宇宙觀和世界觀，是現(xiàn)實生活的需要，也是社會和諧發(fā)展的需要。高等院校師范生是基層科學(xué)普及工作的主要參與者和實施者，科學(xué)教育和地理教育的專業(yè)師范生成為基層天文學(xué)普及師資的主要來源，提高相關(guān)專業(yè)高校師范生的天文學(xué)素養(yǎng)成為天文普及教育工作的當(dāng)務(wù)之急。然而，傳統(tǒng)強(qiáng)調(diào)數(shù)理基礎(chǔ)和觀測實踐的天文教學(xué)，面臨著專業(yè)師資缺乏和儀器簡陋等諸多現(xiàn)實問題，影響了天文學(xué)的教學(xué)和普及效果。筆者通過長期面向不同層次師范生的基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)實踐，系統(tǒng)探討了師范院校基礎(chǔ)天文學(xué)的教學(xué)和普及經(jīng)驗，為區(qū)域科普天文教育人才的培養(yǎng)和中小學(xué)天文教育工作的開展提供參考。
1 整合資源和營造氛圍
天文學(xué)是研究宇宙的學(xué)科，而肉眼看到的宇宙是極其有限的，所以天文學(xué)從某種程度上是基于“望遠(yuǎn)鏡”的科學(xué)。國際天文熱喚醒了人們的天文熱情，也引發(fā)了網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實天文教學(xué)資源的大爆發(fā)。基于現(xiàn)代教育技術(shù)的多媒體課件設(shè)計和制作是開展天文科普教學(xué)的首選方法，多媒體手段通過圖片、動畫、音頻和視頻等形式可真實再現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡里的宇宙，從而縮短學(xué)生與天體之間的距離感，但多媒體手段是對宇宙空間的簡化和抽象，與現(xiàn)實的宇宙尚存在距離。而綜合多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和空間觀測技術(shù)最新成果的計算機(jī)和手機(jī)星空模擬軟件（ Stellarium，StarryNight，SkyView）通過虛擬的三維數(shù)字宇宙，更是為基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)提供了一個綜合性的全天候的虛擬教學(xué)平臺。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中仿佛置身于真實的天空之下，根據(jù)需要演示即時即地的天文現(xiàn)象，并通過隨時更新的天體數(shù)據(jù)庫了解目標(biāo)天體的基本特征。基于星空模擬軟件的基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)突破傳統(tǒng)的“先講授后演示”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，使學(xué)生在現(xiàn)實中學(xué)習(xí)，在現(xiàn)實中應(yīng)用，減少不必要的教學(xué)環(huán)節(jié)，大大提高了課堂效率，更重要的是切實提高了學(xué)生對于天文學(xué)基本原理和基本方法的應(yīng)用能力，特別適合于基礎(chǔ)天文教學(xué)，值得普及和推廣。
2 熱點導(dǎo)入和激發(fā)興趣
激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)是基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)的首要環(huán)節(jié)。國際盛行的天文熱使天文現(xiàn)象和天文事件常常見諸于報端，大眾對基本天文概念似乎都已耳熟能詳，但對于基本概念背后的天文學(xué)原理卻不得而知。教師應(yīng)即時抓住學(xué)生這種基于有限的感性認(rèn)識而引發(fā)的求知欲望，結(jié)合近期天文熱點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，導(dǎo)人理論課程內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從零散轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從感性到理性，從被動接受到主動探索，這種教學(xué)模式符合人的心理認(rèn)知規(guī)律，也符合建構(gòu)主義的教學(xué)理念。如講授“太陽系”時，可結(jié)合獅子座流星雨、火星探測、冥王星的歸屬等太陽系的相關(guān)科學(xué)問題等；而講授“地月系”時，可結(jié)合日月食和月球探測等；講授“星空區(qū)劃”時，可結(jié)合國際星空區(qū)劃中的“星座神話”和中國星空區(qū)劃中的“星官”和“分野”制度等。從而使學(xué)生從天文現(xiàn)象人手，自覺邁人天文學(xué)習(xí)的殿堂。
3 側(cè)重過程和注重類比
現(xiàn)代天文學(xué)包括天體測量學(xué)、天體力學(xué)和天體物理學(xué)三大學(xué)科分支，而這也代表了天體研究由淺人深的三個層次，不同尺度天體由于觀測條件的差異研究程度自然也不盡相同，反映在天文學(xué)教材上不同尺度天體介紹的詳略不同。但傳統(tǒng)天文學(xué)教材對此并未說明，從而使初涉天文的學(xué)生往往對這種相對凌亂的知識體系準(zhǔn)備不足，對課程的重難點也把握不準(zhǔn)，深陷于海量的天體數(shù)據(jù)和軌道參數(shù)等天體測量學(xué)特征，無暇顧及測量學(xué)特征背后的天體力學(xué)和天體物理學(xué)原理。鑒于此，面向非天文專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)應(yīng)強(qiáng)調(diào)面向天體運動過程的原理解釋和現(xiàn)實意義，測量學(xué)內(nèi)容作為天體靜態(tài)特征可隨時查閱。此外，宇宙是不同天體系統(tǒng)形成的自組織結(jié)構(gòu)，不同尺度天體的形成、分類和演化具有類似的特征。實際天文學(xué)教學(xué)中在從宏觀到微觀講授天體系統(tǒng)時，應(yīng)注意教學(xué)內(nèi)容前后的邏輯性和類似性，以點帶面，合理分配學(xué)時。如宇宙的演化、星系的演化、恒星演化、太陽系的演化的教學(xué)；再如星團(tuán)的分類、星系的分類、星云的分類等內(nèi)容均可實現(xiàn)類比，不僅有效提高了理論課堂的教學(xué)效果，增強(qiáng)了學(xué)生對于天文學(xué)原理的遷移能力，而且可將更多的精力放在更為重要的天文學(xué)應(yīng)用的教學(xué)中。
4 儀器演示和數(shù)字模擬
天文學(xué)相對抽象的理論內(nèi)容需要學(xué)生有豐富的空間想象能力和敏銳的邏輯思維能力，而初涉天文的學(xué)生的宇宙框架尚未完全建立，實際教學(xué)通常配合配備相當(dāng)數(shù)量的天文演示儀器輔助理論教學(xué)，加深學(xué)生對天文學(xué)原理的理解和認(rèn)識。常用天文演示儀器有天象儀、天球儀、三球儀、電子活動星圖等等。值得注意的是，考慮到地區(qū)天文發(fā)展水平的差異，天文演示儀器的選用在經(jīng)濟(jì)條件有限的前提下應(yīng)盡量小型化、便攜化、自制化、數(shù)字化和擬人化，在保障課堂演示效果的同時，有效降低教學(xué)成本，更重要的是使學(xué)生有機(jī)會自己重復(fù)實驗過程，便于課后鞏固和復(fù)習(xí)，也利于天文學(xué)的普及和推廣。近年來數(shù)字星空模擬軟件的成熟為這種教學(xué)思路提供的契機(jī)，該類軟件可集中展現(xiàn)天體周日視運動、周年視運動、四季星空、日月食、行星凌日、五星連珠、彗星回歸和流星雨等諸多天文演示功能，從而在有多媒體教學(xué)條件的課堂中成為最佳的教學(xué)和實驗平臺，大大提高了教學(xué)效果。
5 角色扮演和時空對應(yīng)
天文學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)通常不可避免的涉及到基本概念的識記和理解，也成為天文科普教學(xué)中常見的門檻。例如，星空區(qū)劃是是科普天文教學(xué)的重點，但其中涉及的全天88星座的記憶是實際教學(xué)中的難點，也是學(xué)生識別四季星空的基礎(chǔ)。實際教學(xué)中，教師按照傳統(tǒng)方法根據(jù)當(dāng)?shù)匦强盏目梢暻闆r對多星座進(jìn)行簡化的同時，可將特定星座的名稱和相對位置與學(xué)生的姓名和籍貫的地理位置逐個對應(yīng)起來，每個學(xué)生扮演一個星座，地球表面的學(xué)生籍貫的相對位置也對應(yīng)星座在天球上的相對位置，而且教學(xué)時也要求“對號入座”，保持彼此間的相對位置關(guān)系，從而使教學(xué)過程中的每一次“點名”和“落座”都成為星空區(qū)劃知識的復(fù)習(xí)鞏固。更重要是，在課時有限的前提下，調(diào)動了學(xué)生的積極性，使學(xué)生從抽象晦澀的天文學(xué)理論中解脫出來，在輕松的氛圍中到達(dá)滿意的學(xué)習(xí)效果。
6 來源現(xiàn)實回歸現(xiàn)實
天文學(xué)是來源于現(xiàn)實的科學(xué)，與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)。而面向非天文專業(yè)師范生的基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)的最終目的也是將有限的天文知識運用到學(xué)生自己的專業(yè)和社會實踐中。理論課程講授要從現(xiàn)實出發(fā)，最后又回到現(xiàn)實。引導(dǎo)學(xué)生從天文現(xiàn)象的感性認(rèn)識出發(fā)，探討的天文現(xiàn)象背后的基本原理，了解研究這些基本原理涉及的基本方法，進(jìn)行總結(jié)歸納分類，然而再推而廣之。實際教學(xué)中，可針對學(xué)生不同的知識背景設(shè)計不同專題應(yīng)用內(nèi)容，如面向文科生的“天文年代學(xué)”教學(xué)，面向理科生的“天文氣候?qū)W”、“天體物理學(xué)”等專題。這種面向現(xiàn)實的基本教學(xué)理念應(yīng)滲透到天文學(xué)基本原理和方法的教學(xué)環(huán)節(jié)中，減少不必要的中間教學(xué)環(huán)節(jié)，切實提高學(xué)生對天文學(xué)基本原理和方法的實際應(yīng)用能力，而且為自己將來的教學(xué)和科普奠定基礎(chǔ)。
21世紀(jì)以來，以載人航天和空間探測為主題的天文熱開始在全球盛行，現(xiàn)代天文學(xué)進(jìn)展和各種天文現(xiàn)象開始受到越來越多的大眾關(guān)注，良好的社會氛圍為我們開展天文科普工作提供了契機(jī)。高等師范院校是區(qū)域天文科普教育的中心，提高科普天文教育人才的培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)地方天文科普事業(yè)的發(fā)展，是區(qū)域高等師范院校應(yīng)履行的社會責(zé)任。高等師范院校應(yīng)充分整合天文教學(xué)資源，靈活運用教學(xué)方法，并結(jié)合豐富的天文實踐，使高質(zhì)量的天文科普教育通過高校輻射到基層中小學(xué)，從而使天文學(xué)真正從書本回歸社會。
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第2篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
為什么是冥王星
在中國紫金山天文臺王思潮研究員看來，冥王星是個“調(diào)皮鬼”，首先，由于它表面光反射的原因?qū)е滤陌l(fā)現(xiàn)者美國人克萊德?湯博當(dāng)時錯估了它的質(zhì)量，認(rèn)為它的體積比地球大數(shù)倍。這樣的結(jié)論使它很快作為太陽系第九顆行星進(jìn)入教科書。但隨著現(xiàn)代天文觀測儀器的不斷升級，哈勃大望遠(yuǎn)鏡證實它實際上是月亮還要小的巖石。
王思潮研究員介紹說。冥王星還有著與眾不同的公轉(zhuǎn)軌道。其他行星的軌道平面都與黃道平面(地球軌道平面)基本一致，冥王星的軌道平面卻與黃道平面呈很大夾角。其他行星的軌道幾乎是完美的圓形，而冥王星的軌道是一個有很大偏心率的橢圓形。
20世紀(jì)50年代，天文學(xué)家柯伊伯預(yù)言，在海王星軌道以外存在著一個類似于小行星帶的區(qū)域，冥王星只是這群小天體中個頭較大的一顆。在對冥王星的歸屬問題的討論中。王思潮研究員提到了在美國工作的英國天文學(xué)家萊恩?馬斯登馬斯登。1980年，馬斯登曾提出要給冥王星降級，遭到美國天文學(xué)家的集體反對，在一個學(xué)術(shù)討論會上，馬斯登遭到威脅：如果再提這事就要把他扔到賓館的游泳池里去。
到了1992年，柯伊伯的預(yù)言被證實，在冥王星區(qū)域發(fā)現(xiàn)的天體越來越多，體積越來越大。使得對“第九大行星”資格的質(zhì)疑之聲也越發(fā)響亮。2003年，加州理工學(xué)院的天文學(xué)家邁克?布朗發(fā)現(xiàn)了2003UB313。它的出現(xiàn)成了最后一根稻草――它在大小上完全壓倒了冥王星，它的歸屬問題也成了引爆大行星定義之爭的直接導(dǎo)火索。
布朗理直氣壯地宣布：“拿起你們的筆，從今天開始改寫教科書吧?！?/p>
為了平息眾說紛紜的爭吵，國際天文學(xué)聯(lián)合會專門成立了“行星定義委員會”來解決這個問題，并把今年的國際天文學(xué)聯(lián)合會大會的重要議題。
爭論還在繼續(xù)
王思潮研究員認(rèn)為：“冥王星被開除出太陽系行星的行列，這絲毫不影響其科學(xué)研究上的重要意義?！备~克?布朗一樣。在20年前，王思潮研究員的夢想也是要發(fā)現(xiàn)第十大行星，但他現(xiàn)在認(rèn)為這個定義使得天文學(xué)的研究“由量的變化變成了質(zhì)的飛躍”，他認(rèn)為，本次決議中5A中所闡述的概念是更科學(xué)、更明確的。它的重要意義在于．“就好像化學(xué)元素的研究一樣，發(fā)現(xiàn)周期表中沒有的元素固然重要，但更有意義的事情是對原子核的研究和電子的發(fā)現(xiàn)?！?/p>
第3篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
1705年，英國著名的天文學(xué)家愛德蒙?哈雷根據(jù)牛頓的論斷，對那一年出現(xiàn)在天空中的一顆明亮的彗星進(jìn)行了認(rèn)真的觀察，發(fā)現(xiàn)這顆彗星是沿一個長橢圓形軌道運行的，他首次利用萬有引力定律推算這顆于1682年出現(xiàn)的大彗星的運行周期，預(yù)測它約以76年左右的時間為周期繞太陽運行，哈雷說：“我堅決預(yù)言，這顆彗星在1758年還要回來!”1743年，法國數(shù)學(xué)家克雷羅考慮到木星和土星的影響，對哈雷的計算予以修正，預(yù)言這顆彗星將于1759年回歸，果然，到了1759年，人們等待已久的由哈雷計算預(yù)言的那顆彗星。終于又一次出現(xiàn)在美麗的星空，雖然哈雷在1742年就離開了人世，沒能親眼看到他所預(yù)言的實現(xiàn)，但這顆彗星仍然被命名為“哈雷彗星”，以此表達(dá)人們對他的紀(jì)念，可以想像，哈雷彗星的回歸，是17世紀(jì)一個激動人心的數(shù)學(xué)計算發(fā)現(xiàn)，因為它讓人們真切感受到數(shù)學(xué)是科學(xué)預(yù)言的有力工具和運用數(shù)學(xué)計算得到的偉大發(fā)現(xiàn)，當(dāng)然，只要是理智的人都知道，并非所有預(yù)言的結(jié)果都是正確無誤的，預(yù)言都必須經(jīng)歷事實的檢驗和科學(xué)的推敲。
比如，對于上面提到的哈雷彗星也曾發(fā)生過一些錯誤的預(yù)言，據(jù)說有一些天文學(xué)家也是經(jīng)過推算后預(yù)言：19t0年它回歸到地球時，將和地球正面相撞，并造成人類的毀滅，這個恐怖的“預(yù)言”在當(dāng)時引起了一陣世界性的恐慌，但經(jīng)過科學(xué)家們的復(fù)核和檢查，最后卻發(fā)現(xiàn)預(yù)言的數(shù)學(xué)計算上二存在明顯差錯，正確的計算結(jié)果表明，地球只是穿過彗星稀薄的尾部，人類并沒有滅頂之災(zāi)，事實也證明，1910年美麗的哈雷彗星如期而至，除了和地球遙相呼應(yīng)外，只是在天空中灑下了一些流星雨，一切寧靜平常。
下面的這則關(guān)于谷神星的有趣故事，同樣可以讓人們再次領(lǐng)略數(shù)學(xué)的神機(jī)妙算和無窮魅力。
1766年，德國有位叫提丟斯的中學(xué)數(shù)學(xué)教師，他隨意寫下這樣―個數(shù)列：0，3，6，12,24，……，不難看出這個數(shù)列的特點：從第3個數(shù)起，以后每個數(shù)都是它前面相鄰數(shù)的2倍然后他在這個數(shù)列的每個數(shù)上都加上4，再除以10，得到這樣的一個新數(shù)列：0.4，0.7，1，1.6，2.8，52，10，19.6，……，這似乎沒什么特別的，連提丟斯也這么認(rèn)為，直到有一天，提丟斯的朋友一天文學(xué)家波得無意間看見他的數(shù)學(xué)手稿，才改變了一切。
一次波得來看望提丟斯，兩人在聊天時，波得無意間瀏覽到好朋友隨意寫下的數(shù)列，他以天文學(xué)家的敏感突然發(fā)現(xiàn)了這個數(shù)列的奇妙之處，波得激動地大叫起來：“我的天吶，這些數(shù)簡直就是水星、金星、地球、火星、木星、土星到太陽距離的比值翻版啊!”兩個朋友驚喜地互相擁抱起來，歡呼數(shù)學(xué)與天文之間驚人的巧合，1772年波得公布了他們的這個發(fā)現(xiàn)，引起了世界科學(xué)家的重視，這個發(fā)現(xiàn)也被稱為“提丟斯――波得定則”。
第4篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
1、特倫斯.迪金森等編著的《夜觀星空（天文觀測實踐指南）》，針對天好者，從宇宙結(jié)構(gòu)講起，詳細(xì)介紹了夜空中著名的恒星、行星、星團(tuán)、星系以及彗星、流星和極光等，并介紹了各種觀測方法，既包括目視觀測，也包括使用雙筒望遠(yuǎn)鏡和天文望遠(yuǎn)鏡觀測；
2、馬星垣等編著的《美麗星空》，書中豐富精美的天體圖片、精確、翔實的星圖以及內(nèi)容充實的星座數(shù)據(jù)和天體資料，使《美麗星空》既可作為一部星空愛好者的認(rèn)星入門讀物，又是業(yè)余天文家觀星必備的觀星手冊；
3、由多位師范院校地理系教師編著的《簡明天文學(xué)教程》，介紹了天文基礎(chǔ)知識，包括天球、太陽系、銀河系、河外星系、總星系、行星、恒星、星系，以及宇宙學(xué)、天體起源與演化、地外文明等內(nèi)容，反映了天文學(xué)的最新成就，使讀者認(rèn)識地球在宇宙中的環(huán)境，同時有助于人們樹立正確的宇宙觀和人生觀。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
第5篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
論文摘要:冥王星降級事件說明，社會因素乃是科學(xué)知識形成的必要條件，要完全避免社會因素的影響不可能也不必要。不過，社會因素影響的主要是科學(xué)知識的表現(xiàn)形式，并通過科學(xué)知識的表現(xiàn)形式對科學(xué)知識的內(nèi)容施加影響。從根本上說，科學(xué)知識的內(nèi)容主要源于自然界，受自然界的支配，而且，科學(xué)知識總是要朝著最大限度地反映自然界客觀規(guī)律的方向發(fā)展的。應(yīng)當(dāng)看到，正視科學(xué)知識的社會性具有多方面的重要意義;(1)適應(yīng)大科學(xué)時代科學(xué)與社會關(guān)系空前密切的現(xiàn)實;(2)有利于對科學(xué)認(rèn)識過程中的社會因素區(qū)別對待和因勢利導(dǎo);(3)有利于發(fā)揮科學(xué)認(rèn)識主體的主觀能動性;(4)有利于引導(dǎo)公眾按照科學(xué)的本來面貌尊重科學(xué);(5)有助于為科學(xué)營造寬松的文化環(huán)境。等等。
20世紀(jì)70年代以來，隨著科學(xué)知識社會學(xué)(SSK)的異軍突起，科學(xué)知識的社會性問題逐漸成為學(xué)界關(guān)注的焦點。SSK一反科學(xué)哲學(xué)家從哲學(xué)的角度研究科學(xué)本質(zhì)的套路，通過大量實驗室研究、科學(xué)爭論的案例研究，以及文本、話語分析研究等社會學(xué)、人類學(xué)的經(jīng)驗研究，就科學(xué)的本質(zhì)尤其科學(xué)知識的社會性問題發(fā)表了一系列不同凡響的觀點。以致20世紀(jì)90年代在科學(xué)的實踐者(即科學(xué)家)和科學(xué)的評論者(即科學(xué)社會學(xué)家、科學(xué)哲學(xué)家和科學(xué)史家)之間引發(fā)了一場以如何看待科學(xué)知識的社會性為核心的、歷時數(shù)年、波及全球的“科學(xué)大戰(zhàn)”。在科學(xué)知識的社會性問題上，ASK所挑起的主要爭端是:社會因素在科學(xué)知識的生產(chǎn)過程中起不起作用，起多大作用?簡言之，科學(xué)知識是社會建構(gòu)的嗎?這個問題事關(guān)科學(xué)知識的客觀真理性和科學(xué)劃界的可能性等，是科學(xué)觀中的大是大非問題，我們應(yīng)予高度重視、認(rèn)真對待。
碰巧的是，剛剛被評為2006年世界十大科技新聞的冥王星降級事件為討論科學(xué)的社會性問題提供了一個極好的案例。為此，我們不妨就從這個案例說起:
前不久，天文學(xué)界曝出一樁新聞:在一個由外行參與的專門委員會長達(dá)兩年多討論和磋商的基礎(chǔ)上，2006年8月24日第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合會大會經(jīng)過幾輪投票，最后決定:將冥王星從行星中予以除名，同時修改原有的行星概念。
在全球眾目睽睽之下，一次高規(guī)格的科學(xué)會議公開用投票表決和磋商的方式解決科學(xué)問題，令人咋舌。所以，消息傳出，世界各地媒體競相炒作，社會各界紛紛評論。有人叫好，有人聲討。12名天文學(xué)家聯(lián)名在英國《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版公開發(fā)表了《抗議冥王星降級請愿書》;另一些天文學(xué)家則主張全球天文學(xué)家通過電子投票對冥王星的行星資格重新進(jìn)行公決;等等。一時間究竟如何看待冥王星事件成為公眾關(guān)心的話題。
一些年來，人類在太陽系邊緣區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一些較大的天體，如谷神星(1801)、卡戌(1978)和編號為“2003UI3313”的“齊娜”(2003)等。對于這些天體是否可稱之為行星，天文學(xué)界產(chǎn)生了嚴(yán)重分歧。這是因為，如果拒絕這些天體稱為行星，由于它們的質(zhì)量、體積和運行軌道狀況都和冥王星比較接近，那么，冥王星的行星資格也應(yīng)取消、自。年冥王星發(fā)現(xiàn)以來全世界公認(rèn)的太陽系九大行星概念則將被顛覆;如果承認(rèn)這些天體為行星，由于和這些天體運行軌道狀況相接近、僅僅質(zhì)量小一些的天體還有許許多多，而且今后還會繼續(xù)發(fā)現(xiàn)大量類似的天體，那么，太陽系行星的數(shù)量將會劇增，太陽系行星的藍(lán)圖將會徹底改觀。為此，國際天文學(xué)聯(lián)合會成立了一個由天文學(xué)家、作家和史學(xué)家組成的七人委員會，專門研究行星的定義和冥王星的歸屬問題，經(jīng)過兩年多的討論和反復(fù)磋商，該委員會擬出了一份決議草案。在捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合會大會(IAU)上就這份決議草案進(jìn)行投票表決。經(jīng)過一番曲折，最后決定:(1)啟用新的行星定義“行星乃圍繞太陽運轉(zhuǎn)，自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀，并且能夠清除其軌道附近其他物體的天體”;(2)將冥王星逐出行星行列，降格為“矮行星”。皆因冥王星和“卡戌”大小接近，彼此繞著對方運動，同步繞太陽旋轉(zhuǎn)，并且二者間的引力中心不在冥王星內(nèi)部。就是說，它和“谷神星”、“卡戌”、“2003UB313”一樣，不能清除其軌道附近的其他物體。
從哲學(xué)角度看，冥王星降級事件具有多重含義:
首先，它畢竟充分體現(xiàn)了科學(xué)的客觀精神:(1)冥王星事件的出現(xiàn)是基于和冥王星相類似的一系列天體被連續(xù)發(fā)現(xiàn)的天文事實。整個事件的基本性質(zhì)是科學(xué)界的糾錯行為，即糾正過去對太陽系已知天體分類上的錯誤，讓太陽系星體的分類更好地與天文事實相吻合、相協(xié)調(diào)。(2)國際天文學(xué)會議表決和磋商的不是冥王星和類冥王星的質(zhì)量、體積、密度、形狀和運行軌道等天文參數(shù)，而是太陽系天體的分類和冥王星的歸屬問題。正像 其它許多事物的分類和歸屬問題一樣，天體的分類和個別天體的歸屬問題帶有一定的人為約定性質(zhì)似乎無可厚非。(3)科學(xué)界解決天體的分類和冥王星歸屬并沒有倉促決定或以個別人的意志為指歸，而是經(jīng)過長時間充分的醞釀、磋商，并且選擇了國際天文學(xué)聯(lián)合會大會這樣的場合，充分聽取和高度尊重天文學(xué)界精英層的意見。
其次，特別令人感興趣的是，這件事十分突出和典型地體現(xiàn)了科學(xué)知識的社會性?？茖W(xué)概念是人類認(rèn)識的結(jié)晶，是科學(xué)理論體系之網(wǎng)的紐結(jié)。可行星概念的修正并沒有象人們通常所期待的那樣，按照科學(xué)事實或現(xiàn)有科學(xué)體系的特定要求，嚴(yán)格、精確地進(jìn)行，而是在一種既可以包含天體“能夠清除其軌道附近的其他物體”的條款，也可以不包含該條款的情況下通過投票表決和磋商的方式隨機(jī)地進(jìn)行的。而且，最終多數(shù)投票人主要以照顧人們多年來關(guān)于太陽系存在數(shù)大行星的習(xí)慣、避免讓太陽系一下子有許許多多個大小不等的行星的結(jié)局為出發(fā)點，才決定索性連冥王星一起將大批“矮行星”和“小太陽系天體”拒之于行星門外。這種做法把科學(xué)知識的社會性異常鮮明地突出來了?！褒R娜”的發(fā)現(xiàn)者邁克·布朗把這層意思一語道破:“‘行星’這個詞既是科學(xué)用詞，也有文化上的意義?？茖W(xué)家們并不需要‘行星’這個詞的定義，只有文化需要，在我看來我們應(yīng)該注意文化。”
應(yīng)當(dāng)說科學(xué)知識具有一定的社會性是不奇怪的。科學(xué)認(rèn)識活動由科學(xué)家以及由科學(xué)家組成的科學(xué)共同體進(jìn)行，而科學(xué)家和科學(xué)共同體是充滿社會性和主觀性的;科學(xué)認(rèn)識活動所運用的工具和方法是人制造或創(chuàng)造的，內(nèi)化著人的智慧、觀念和目的;科學(xué)認(rèn)識活動的對象是經(jīng)過人的選擇或加工過的自然現(xiàn)象或自然過程;作為科學(xué)認(rèn)識活動成果的科學(xué)知識的表達(dá)所運用的語言是社會的、人為的;整個科學(xué)認(rèn)識活動的過程基本上都是在社會中進(jìn)行的。因此，諸如有關(guān)當(dāng)事人的政治立場、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)利益、專業(yè)背景、倫理觀念、心理狀態(tài)和價值目標(biāo)之類的經(jīng)濟(jì)、文化、政治等社會因素必然會對科學(xué)知識的內(nèi)容或表達(dá)方式發(fā)生這樣或那樣的影響。這些影響有些經(jīng)過科學(xué)家的主觀努力或合乎社會規(guī)范的行為而避免或減少，有些則無法避免甚至倒是應(yīng)當(dāng)主動予以考慮和加以利用的。此外，科學(xué)哲學(xué)界的探討也已表明，中性觀察不可能，嚴(yán)格的判決性實驗不存在，等等。說到底，社會因素乃是科學(xué)知識形成的必要條件，要完全避免一切社會因素的影響是不可能的。就是說科學(xué)知識并不單純由自然界決定，社會因素是科學(xué)知識面貌的影響因子，有時甚至是十分關(guān)鍵的支配性因素。正象這次行星概念的修正，人類有關(guān)太陽系認(rèn)識的習(xí)慣和歷史竟不期成為了裁定爭論的重要祛碼。
但是，當(dāng)我們說社會因素影響科學(xué)知識的時候，并非像許多SSK學(xué)者所說的那樣，是指科學(xué)知識之筐中所裝的統(tǒng)統(tǒng)是社會因素這樣一種情況，而是指:由于表達(dá)某個客觀對象的理論或概念的形式常常不是唯一的。所以，究竟最終采取哪種形式，往往取決于社會因素。其實，不論哪種理論或概念形式都仍然是客觀對象不同程度的真實反映。正像冥王星降級事件所涉及到的行星概念問題一樣，不論是包含天體“能夠清除其軌道附近的其他物體”條款的新定義，還是不包含該條款的舊定義，它們都不是空穴來風(fēng)，而是對行星客體不同程度的反映。只不過較之舊定義，新定義更加精致，對行星客體反映得更全面、更深刻些罷了。就是說，社會因素對科學(xué)知識起作用，主要是影響其表現(xiàn)形式，并通過表現(xiàn)形式對科學(xué)知識的內(nèi)容施加影響。 第三，冥王星降級事件還告訴我們，從效果上看，社會因素對于科學(xué)知識，既是帶來真理的福音，也是造成錯誤的根源。對待社會因素正確的態(tài)度不是諱莫如深或視而不見，而是實事求是地予以正視、分析和利用，利用它促進(jìn)真理的積極作用，祛除其造成錯誤的消極作用。真正的科學(xué)知識之所以可靠、值得人尊重，不是它毫不受社會因素的影響，乃是因為它是在不斷排除社會因素所造成的偏差和錯誤的過程中進(jìn)步的。一部科學(xué)史乃是不斷以較正確的認(rèn)識取代錯誤較多的認(rèn)識的歷史。行星概念的演化史就是這樣的一部歷史。行星的新定義優(yōu)于舊定義，但新定義仍然有許多缺陷。例如，在地球、土星和火星的軌道之間都有許多的小行星，如果嚴(yán)格執(zhí)行新的行星定義所規(guī)定的天體“能夠清除其軌道附近的其他物體”標(biāo)準(zhǔn)，這些星體的行星資格也是有疑問的。事實上最近已有天文學(xué)家預(yù)測，隨著一套由多臺天文望遠(yuǎn)鏡組成的小行星觀測網(wǎng)絡(luò)的投人使用和人們對行星認(rèn)識的繼續(xù)深人，此次通過的行星定義很可能在六年后下一屆國際天文學(xué)聯(lián)合會大會上被再次修訂。
第6篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
最能代表我國古代科學(xué)成就的還是天文學(xué)和數(shù)學(xué)，也就是古人所說的的天、算。這兩門學(xué)科在我國古代聯(lián)系得十分緊密，因為對日月五星運行規(guī)律的認(rèn)識以及日食、月食的推測，都離不開數(shù)學(xué)上的計算。舉一個例子，漢代已形成的“談天三家”――也就是當(dāng)時古人對宇宙的三種認(rèn)識，分別是蓋天說、渾天說與宣夜說。除了宣夜說有點玄奧抽象外，蓋天說與渾天說均是由數(shù)學(xué)模型作為支撐的，盡管兩者建構(gòu)了不同的宇宙模型，但是有一條是共同堅守的，就是“日影千里差一寸”，也即八尺之表的日影在子午線方向上千里會差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算經(jīng)》，該書既是一部數(shù)學(xué)著作，也是一部天文學(xué)著作。需要說明的是，千里差一寸的論證是錯誤的，一直到了唐代一行和尚通過實測才使它壽終正寢。
我國古代天文學(xué)的發(fā)展，深受古代數(shù)學(xué)的影響，盡管蓋天說、渾天說都有數(shù)學(xué)模型建構(gòu)，但是這種模型并不與推算日月五星運行的另一套數(shù)學(xué)模型（算的模型）相融洽，或者說是各行其是。因此我們也不可能像西方那樣，從古希臘天體運行的圓周運動中解脫出來，發(fā)展出開普勒的橢圓軌道等近代天文學(xué)體系。我國古代天文學(xué)還把地上的事物都搬到天上，形成了獨具特色的“三垣二十宿”體系。該體系是天上、人間對應(yīng)比附的產(chǎn)物，是軍國星占體系的一種反映，即為戰(zhàn)爭勝負(fù)、王室興衰、年成豐歉等軍國大事服務(wù)的，但這已經(jīng)走出了科學(xué)的范疇。
中國古代的數(shù)學(xué)成就
我國古代數(shù)學(xué)的基調(diào)是由成書于漢代的《九章算術(shù)》確立的。那么《九章算術(shù)》的基調(diào)是什么呢？就是服務(wù)于實際生產(chǎn)生活的應(yīng)用問題集：一題一答一術(shù)。“題”就是題目，“答”就是答案，“術(shù)”就是算法。那么推理、論證的過程呢？書中是查不到的，因為根本就沒寫。所謂“九章”，就是9大類應(yīng)用題目，比如“方田”是計算土地面積的問題集，“商功”是計算各種工程（溝渠、倉窖等）的土方、人工等。
經(jīng)常有人將《九章算術(shù)》與古希臘歐幾里德的《幾何原本》作對比，這兩部書的確也代表了東西方不同的思維風(fēng)格，一個是以“算”為特征的實用化體系，一個是以“證”為特征的演繹邏輯體系。我們的祖先一直缺少“證”的那根筋，直到明末徐光啟與傳教士利瑪竇合作翻譯《幾何原本》（前6卷）時，徐光啟被該書的體系所服膺，寫道：“此書未譯，則他書俱不可得。”
說到我國古代數(shù)學(xué)，大家都會聯(lián)想到南朝祖沖之在圓周率上的貢獻(xiàn)。不過，祖沖之的《綴術(shù)》已經(jīng)失傳，他對圓周率的推算，學(xué)界認(rèn)為是在魏晉時期劉徽“割圓術(shù)”的基礎(chǔ)上得到的。當(dāng)時要計算出密率355/113的確是很了不起的成就，要知道那個年代要用算籌去計算開方在內(nèi)的大數(shù)目運算，難度可想而知。
唐代中葉到元代中葉是我國古代數(shù)學(xué)發(fā)展的黃金時期，特別是宋元時期達(dá)到了頂峰。發(fā)展到高峰的標(biāo)志有二：首先是數(shù)學(xué)著作繁興，宋代前后不到300年竟出了50本之多;其次是水平高，就是在算法的改進(jìn)與抽象化程度方面前進(jìn)了許多。無論是高次方程的近似解法、多元一次方程組的解法、高階等差級數(shù)、同余方程組解法等，都達(dá)到了當(dāng)時世界上的最高水平。
從元中葉到明末，中國古代數(shù)學(xué)整體江河日下，以至于當(dāng)時學(xué)界竟然連宋元時期的數(shù)學(xué)著作都讀不懂了。到了明末，隨著傳教士的東來，西方的數(shù)學(xué)知識開始譯介、引入;后來又經(jīng)過清末第二次“西學(xué)東漸”，直到20世紀(jì)初我國數(shù)學(xué)才匯入世界數(shù)學(xué)發(fā)展的洪流。
農(nóng)業(yè)技術(shù)的突出成就
農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面，我國漢代創(chuàng)制的三件農(nóng)事器具值得一提。其一是耬車，也叫耬，華北地區(qū)稱之為耩子。耬車是一種北方用的條播器具，能夠同時完成開溝和下種程序，后來又在耬車后面拖上覆蓋種子的構(gòu)件，就更加便于耕種了。耬車的發(fā)明，使得單位面積土地上播種量減少，并且有利于之后的田間作業(yè)。其次是翻車，也就是后世稱之為“龍骨水車”的灌溉（或排澇）農(nóng)具。到了元代，出現(xiàn)了多種形式的翻車，有腳踏翻車、牛轉(zhuǎn)翻車、水轉(zhuǎn)翻車等。明代《天工開物》提到一種輕巧的手搖翻車（也叫拔車）。翻車是我國古代江南地區(qū)應(yīng)用最廣泛的提水、排澇農(nóng)具，也是世界上最早應(yīng)用鏈傳動的技術(shù)設(shè)施。還有一種是風(fēng)扇車，也叫扇車，是一種清選農(nóng)具，能夠合理、有效地利用人為產(chǎn)生的風(fēng)力把糧食籽粒與糠秕分開。
唐代詩人徐來軍寫有一首《調(diào)笑令》：“翻倒，翻倒，喝得醉來吐掉。轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去自行，千匝萬匝未停。停未？停未？禾苗待我灌醉?！边@里描述的就是我國唐代時期出現(xiàn)的一種新式提水器具――筒車。大型的筒車遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去就像現(xiàn)代的摩天輪，只不過輪的懸掛的是竹筒，在流水的沖擊下，竹筒在低處兜水，轉(zhuǎn)到高處時傾瀉到水槽中，水槽通向田地里進(jìn)行灌溉。到了宋代，筒車得到普遍應(yīng)用。現(xiàn)在湖南西部、廣西北部的溪流邊，還能見到筒車的身影。
天文學(xué)引領(lǐng)技術(shù)高峰
宋元時期是我國古代技術(shù)發(fā)展的高峰。北宋曾公亮1044年完成的《武經(jīng)總要》是我國古代軍事技術(shù)全面、系統(tǒng)的反映;北宋李誡于1100年成書的《營造法式》是我國古代木構(gòu)建筑技術(shù)達(dá)到純熟的標(biāo)志;元代王禎1313年寫就的《農(nóng)器圖譜》是我國古代農(nóng)事器具的集大成之作。特別值得一提的是北宋1092年由蘇頌、韓公廉制成的水運儀象臺，是我國古代最為復(fù)雜的天文儀器。該儀器集渾儀、渾象、圭表、計時與報時為一體，實物高12米，寬7米，蔚為大觀。這部儀器不像魏晉南北朝那些“奇器”徒有盛名而無法得其傳，因為蘇頌留下了制造這部儀器的《新儀象法要》，并附有插圖66幅，后人根據(jù)這本書完全可以進(jìn)行復(fù)原。2012年8月國際天文聯(lián)合會在北京召開大會期間，由中科院自然科學(xué)史研究所與清華大學(xué)等單位復(fù)原的模型（原物的1/3）在北京國家會議中心展出，轟動一時。
元代天文儀器上的改進(jìn)最重要的當(dāng)屬郭守敬設(shè)計的簡儀。簡儀是針對渾儀而言，顧名思義，是簡化了的渾儀。他改進(jìn)的方法是把赤道裝置與地平裝置分開，去掉一些不必要的環(huán)，又在刻度上精細(xì)化，使得觀測精度更加精準(zhǔn)。
明末1637年宋應(yīng)星完成的《天工開物》，系統(tǒng)總結(jié)了我國農(nóng)業(yè)、手工業(yè)方面的技術(shù)成就。但是這就像是快下山的夕陽，在回光返照時眷戀了一下古老的，隨后在西方世界轟轟烈烈的工業(yè)革命大潮下，中國則與主流技術(shù)前沿漸行漸遠(yuǎn)。
結(jié)束語
第7篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論不但應(yīng)該是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的概論，而且也應(yīng)該是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史和規(guī)律的概論。離開現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)生、發(fā)展的歷史，靜止、孤立地介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基本理論和成果，就會使現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論這門課程變得零亂龐雜而不成體系。而如果把“史”與“論”有機(jī)地結(jié)合和統(tǒng)一起來，則不但能克服“零亂龐雜”的缺陷，而且還能為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論這門課程注入生機(jī)和活力。同時，把“史”與“論”結(jié)合起來，更是為思想政治教育專業(yè)學(xué)生開設(shè)這門課程的教學(xué)目的之所需。作為思想政治教育專業(yè)的學(xué)生，通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程的學(xué)習(xí)，不但要了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的主要成果、歷史演進(jìn)和完整體系，而且要了解科學(xué)技術(shù)發(fā)生、發(fā)展的一般過程和規(guī)律，了解哲學(xué)產(chǎn)生的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)以及對于推動科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要作用和意義。因此，只有做到史論結(jié)合，才能達(dá)到開課的目的和要求。
2現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論的教學(xué)內(nèi)容與體系
根據(jù)上述三原則，筆者認(rèn)為，思想政治教育專業(yè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程的內(nèi)容與體系可做如下安排。導(dǎo)言。概要介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及其理論基礎(chǔ)、前沿陣地、中心內(nèi)容和綜合體現(xiàn)。
第一章，現(xiàn)代物理學(xué)革命及其影響。介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)———相對論和量子力學(xué)。引言，概述近代物理學(xué)的輝煌成就及其所遇到的“兩朵烏云”。第一節(jié)，相對論的建立。根據(jù)邏輯與歷史相統(tǒng)一的原則，具體講授伽利略變換和力學(xué)相對性原理，邁克爾遜—莫雷實驗，洛倫茲變換的提出，愛因斯坦的狹義相對論及其主要結(jié)論，廣義相對論及其驗證。第二節(jié)，量子力學(xué)的建立和發(fā)展。一、量子力學(xué)產(chǎn)生的歷史背景，概要介紹黑體輻射理論和紫外災(zāi)難。二、量子力學(xué)的建立與發(fā)展，具體講述普朗克的量子假說，愛因斯坦的光量子理論，玻爾對原子結(jié)構(gòu)的量子解釋，德布羅意的物質(zhì)波，薛定諤的波動方程，海森伯的矩陣力學(xué)。第三節(jié)，現(xiàn)代化學(xué)理論的發(fā)展。主要講授元素周期理論的新發(fā)展和現(xiàn)代化學(xué)鍵理論。
第二章，原子物理學(xué)的開發(fā)研究及應(yīng)用。主要講授從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究到原子能的開發(fā)和應(yīng)用。第一節(jié)，對微觀世界的探索和認(rèn)識。一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)初探，復(fù)習(xí)回憶德謨克利特的原子論，道爾頓的原子說，門捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的進(jìn)軍，主要講授X射線、放射性元素及電子的發(fā)現(xiàn)，原子結(jié)構(gòu)模型及其實驗和發(fā)現(xiàn)，原子核結(jié)構(gòu)模型及其實驗和發(fā)現(xiàn)，對基本粒子家族的認(rèn)識。第二節(jié)，原子能的開發(fā)研究及應(yīng)用。一、原子能的開發(fā)研究:重點介紹原子能開發(fā)研究中的三大發(fā)現(xiàn)，即慢中子效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)、核裂變的發(fā)現(xiàn)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)現(xiàn)。二、原子能的應(yīng)用，包括能源方面的應(yīng)用和放射性同位素的應(yīng)用。能源方面的應(yīng)用包括兩個方面:一是軍用三彈即原子彈、氫彈和中子彈的研制;二是核電站的發(fā)展，主要介紹從慢中子反應(yīng)堆到快中子增殖堆再到核聚變反應(yīng)堆的歷史發(fā)展。放射性同位素的應(yīng)用可概要介紹在生產(chǎn)、生活、科研、軍事上的應(yīng)用及其成果。
第三章，生物學(xué)與生物工程技術(shù)。生物學(xué)是研究生命的科學(xué);生物工程技術(shù)是用人工的方法創(chuàng)造生命的技術(shù)。生命科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一;生物工程技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的主要內(nèi)容。第一節(jié)，生命的起源和生物的進(jìn)化。一、生命起源的化學(xué)進(jìn)化歷程:從無機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì);從有機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)高分子物質(zhì);從有機(jī)高分子物質(zhì)形成有機(jī)多分子體系;從有機(jī)多分子體系演化成原始生命物質(zhì)。二、生物進(jìn)化論，主要介紹拉馬克的生物進(jìn)化學(xué)說和達(dá)爾文的生物進(jìn)化論。第二節(jié)，現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)。一、遺傳學(xué):主要講授孟德爾的豌豆實驗及其遺傳學(xué)說;摩爾根的果蠅實驗及其遺傳學(xué)說。二、分子生物學(xué):重點介紹蛋白質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能;核酸的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能。第三節(jié)，生物工程技術(shù)。生物工程包括酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程和基因工程四個部分的內(nèi)容。因?qū)W時限制，可重點介紹細(xì)胞工程和基因工程兩個部分。一、細(xì)胞工程，應(yīng)首先講授細(xì)胞的全能性，然后在細(xì)胞全能性的基礎(chǔ)上具體介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞折合和胚胎移植技術(shù)、克隆技術(shù)等內(nèi)容。二、基因工程:(1)基因工程的基礎(chǔ)研究，主要介紹限制性內(nèi)切酶、連接酶和基因載體的發(fā)現(xiàn)和研制。(2)基因工程的基本程序和方法，包括獲取目的基因DNA、獲取載體基因DNA、目的基因DNA與載體基因DNA的重組、把重組的DNA轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞進(jìn)行增殖和篩選轉(zhuǎn)基因生物體五個步驟及方法。三、生物技術(shù)的應(yīng)用前景。主要介紹生物醫(yī)藥的研制及應(yīng)用、生化工業(yè)的迅速發(fā)展、轉(zhuǎn)基因動植物的大量出現(xiàn)，人類基因組計劃(HGP)及其廣闊的應(yīng)用前景。
第四章，天文學(xué)和天體演化學(xué)說。天體演化學(xué)說是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一，本章在重點講述天體演化學(xué)說之前，先把天文學(xué)的相關(guān)知識作一簡單介紹。第一節(jié)，天文學(xué)及其產(chǎn)生和發(fā)展。一、概要介紹天文學(xué)的研究對象和分類;二、重點講授天文學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展:具體介紹古代天文學(xué)、近代經(jīng)典天文學(xué)和現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展情況。第二節(jié)，獲取天體信息的渠道和手段;可分三個大問題來講述。一、獲取天體信息的渠道，主要介紹電磁輻射、宇宙線和中微子三條途徑;二、獲取天體信息的物質(zhì)手段和儀器設(shè)備，主要介紹人眼的構(gòu)造和功能、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電望遠(yuǎn)鏡和天體攝譜儀;三、天文觀測發(fā)展簡史:依次介紹光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)和空間天文學(xué)。第三節(jié)，天體的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介紹牛頓“無限無邊”宇宙模型及其疑難、愛因斯坦“有限無邊靜態(tài)”宇宙模型及其疑難、哈勃定律與大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先對星系及其類型作一簡單的介紹，然后在此基礎(chǔ)上介紹星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具體介紹恒星的形成，表征恒星演化過程的赫羅圖，恒星演化過程的三階段，即主序星階段、紅巨星階段和恒星的三種歸宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太陽系的形成和演化:主要介紹太陽系的基本情況和太陽系的形成和演化兩部分內(nèi)容;五、地球的構(gòu)造和演化:包括地球概況、地球的圈層構(gòu)造和地球的形成和演化。
第五章，信息技術(shù)和激光技術(shù)。人類歷史在經(jīng)歷了6000年的農(nóng)業(yè)社會和近300年的工業(yè)社會以后，現(xiàn)在正在迅速走向第三個文明社會———信息社會。所謂信息社會，就是信息在社會生產(chǎn)和生活中起主導(dǎo)作用的社會。信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)，是信息社會的重要支柱。所謂信息技術(shù)，就是信息的獲取、傳遞和處理技術(shù)。信息技術(shù)以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，包括計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、光導(dǎo)技術(shù)和人工智能技術(shù)等。第一節(jié)，微電子技術(shù)。一、微電子技術(shù)的出現(xiàn):具體介紹集成電路的誕生、集成電路的種類及其歷史發(fā)展和集成電路的制作工藝;二、微電子技術(shù)的應(yīng)用。第二節(jié)，計算機(jī)技術(shù)。一、計算機(jī)概述:具體介紹計算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能、計算機(jī)的特點和計算機(jī)的歷史發(fā)展;二、計算機(jī)的應(yīng)用:主要包括數(shù)值計算或科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理或稱信息處理、實時控制或稱過程控制、計算機(jī)輔助系統(tǒng)、人工智能或稱智能模擬等;三、信息高速公路。第三節(jié)，通信技術(shù)。一、電氣通信:主要介紹電話通信和非電話通信及傳真;二、光纖通信:具體介紹光纖通信的基本原理、光纖通信的優(yōu)點、光纖通信的應(yīng)用和發(fā)展;三、衛(wèi)星通信。第四節(jié)，激光技術(shù)。一、激光與激光器:具體介紹激光產(chǎn)生的基本原理、激光的特點、激光器的構(gòu)造等內(nèi)容。二、激光技術(shù)的應(yīng)用:概要介紹激光加工(包括激光鑄模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、軍事上的廣泛應(yīng)用。
第8篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
了解和掌握文藝復(fù)興的擴(kuò)展，拉伯雷、塞萬提斯、莎士比亞等文學(xué)巨匠的成就，近代科學(xué)的奠基，“天文學(xué)革命”，哥白尼的“太陽中心說”，伽利略對天文學(xué)的貢獻(xiàn)，布魯諾關(guān)于宇宙無限的理論，開普勒，哈維探明人體血液循環(huán)系統(tǒng)。
通過學(xué)習(xí)文藝復(fù)興在歐洲各國的擴(kuò)展和延伸到近代科學(xué)領(lǐng)域，使學(xué)生能夠比較全面地掌握文藝復(fù)興運動的全貌，更加深刻地領(lǐng)會文藝復(fù)興運動地性質(zhì)及其影響。
通過學(xué)習(xí)近代科學(xué)的奠基者，使學(xué)生認(rèn)識到：新天文學(xué)的確立過程，說明自然科學(xué)是建立在反對封建神學(xué)的斗爭中發(fā)展起來的，知識必然戰(zhàn)勝愚昧，科學(xué)真理必然戰(zhàn)勝封建迷信。同時，也要使學(xué)生認(rèn)識到：知識戰(zhàn)勝愚昧，科學(xué)真理戰(zhàn)勝封建迷信不是一朝一夕的事情，它是一個艱難的過程。
教學(xué)建議
重點分析：
歐洲其他國家的文藝復(fù)興是重點。14世紀(jì)開始于意大利的文藝復(fù)興運動，很快擴(kuò)展到了歐洲其他國家。這就使得文藝復(fù)興運動在深刻性、廣泛性等多方面與意大利文藝復(fù)興運動都有明確的提高，這就使得文藝復(fù)興運動已經(jīng)發(fā)展成為波及整個歐洲、影響遍及世界的一股資產(chǎn)階級文化的新潮流，以更加洶涌澎湃的怒潮沖擊著封建神學(xué)，給封建制度以更為有力的打擊。
難點分析：
近代科學(xué)的奠基者是難點。14世紀(jì)開始于意大利的文藝復(fù)興運動，不但很快擴(kuò)展到了歐洲其他國家，而且還沖擊著其他領(lǐng)域尤其是近代自然科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。造成這種情況的原因?qū)W生由于思維水平問題還一時間難于理解，需要教師的點播。
本節(jié)教材地位分析：
本節(jié)教材包括兩個方面的內(nèi)容：一是發(fā)源于意大利的文藝復(fù)興向廣度方面發(fā)展，二是發(fā)源于意大利的文藝復(fù)興向深度方面發(fā)展。文藝復(fù)興運動對歐洲乃至整個世界的歷史發(fā)展進(jìn)程產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響。
第9篇：天文學(xué)的認(rèn)識范文
關(guān)鍵詞： 儒家文化 古代科技 古代科學(xué)家
關(guān)于中國古代是否有科學(xué)的問題，學(xué)術(shù)界至今仍有不同意見。不少學(xué)者根據(jù)卷帙浩繁的古代文獻(xiàn)，用歷史事實證明中國古代有科學(xué)，甚至認(rèn)為，中國古代曾有過居于世界領(lǐng)先地位的科學(xué)技術(shù)。正如英國著名的中國科技史家李約瑟所言，古代的中國人在科學(xué)技術(shù)的許多重要方面“走在那些創(chuàng)造出著名的‘希臘奇跡’的傳奇式人物的前面，和擁有古代西方世界全部文化財富的阿拉伯人并駕齊驅(qū)，并在公元三世紀(jì)到十三世紀(jì)之間保持一個西方所望塵莫及的科學(xué)知識水平”，中國的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明曾經(jīng)“遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時代的歐洲，特別是在十五世紀(jì)之前更是如此”[ ]。然而，也有一些學(xué)者則根據(jù)中國古代沒有近代意義的“科學(xué)”，近代科學(xué)沒有在中國產(chǎn)生，以證明中國古代沒有科學(xué)。筆者持中國古代有科學(xué)的觀點，并認(rèn)為，中國古代的科技具有明顯的儒學(xué)化特征，不同于近代意義的“科學(xué)”。這一看法對于理解中國古代科技曾有過輝煌但又沒有能夠?qū)崿F(xiàn)向近代科學(xué)的轉(zhuǎn)型，或許會有一定的幫助。
一．儒學(xué)化的中國古代科學(xué)家
從科技與社會相互關(guān)系的角度看，科學(xué)技術(shù)總是在一定的文化背景中孕育并得以發(fā)展的，因而必然會受到一定的文化的影響。儒家文化是中國傳統(tǒng)文化的主流，儒家文化對于中國古代科技的發(fā)展不可能不具有重要的影響。這種影響首先表現(xiàn)為儒家文化對于古代科學(xué)家的影響，表現(xiàn)為大多數(shù)科學(xué)家都不同程度地與儒學(xué)有著密切的關(guān)系。
關(guān)于中國古代科學(xué)家，目前，國內(nèi)有兩部較為重要的傳記著作，其一，由杜石然先生主編的《中國古代科學(xué)家傳記》，[ ]共選入中國古代科學(xué)家235位，另有明清時期介紹西方科技的外國人14位，該書收錄的古代科學(xué)家較全；其二，由盧嘉錫先生任總主編的《中國科學(xué)技術(shù)史》中有金秋鵬先生任主編的《中國科學(xué)技術(shù)史人物卷》，[ ]該書精選了春秋戰(zhàn)國時期至清末的著名科學(xué)家77位（除漢代數(shù)學(xué)家張蒼和清初地理學(xué)家劉獻(xiàn)庭之外，大都包括在《中國古代科學(xué)家傳記》之中），該書收錄的古代科學(xué)家較精。以下就以杜石然先生所主編的《中國古代科學(xué)家傳記》為依據(jù)，參照金秋鵬先生所主編的《中國科學(xué)技術(shù)史人物卷》，分析古代科學(xué)家與儒學(xué)之間的關(guān)系。
根據(jù)筆者分析，在《中國古代科學(xué)家傳記》中所收錄的科學(xué)家，大都與儒學(xué)有著程度不同的關(guān)系。依據(jù)這些科學(xué)家與儒學(xué)的關(guān)系的密切程度，可分為以下兩個層次：
其一，在儒學(xué)發(fā)展史上具有較重要地位或撰有儒學(xué)研究著作的科學(xué)家。這類科學(xué)家有：漢代的張衡、崔寔，魏晉南北朝時期的陸璣、虞喜、何承天、祖沖之，隋朝的劉焯，宋代的沈括、黃裳，明代的羅洪先、宋應(yīng)星、張履祥，清代的朱彝尊、戴震、阮元、汪萊、李銳，等等。其中漢代的天文學(xué)家張衡著《周官訓(xùn)詁》；東晉時期的天文學(xué)家虞喜“釋《毛詩略》，注《孝經(jīng)》”[ ]；南北朝時期的天文學(xué)家何承天對《禮論》進(jìn)行整理，“刪減合并，以類相從，凡為三百卷”[ ]，數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家祖沖之“著《易》、《老》、《莊》義，釋《論語》、《孝經(jīng)》”[ ]；隋朝時期的天文學(xué)家劉焯著《五經(jīng)述義》；宋代的科學(xué)家沈括撰《孟子解》，天文學(xué)家、地理學(xué)家黃裳撰《王府春秋講義》；明清之際的科學(xué)家宋應(yīng)星撰《談天》、《論氣》；清代的數(shù)學(xué)家汪萊撰有《十三經(jīng)注疏正誤》、《說文聲類》等經(jīng)學(xué)著作，數(shù)學(xué)家李銳協(xié)助阮元?？薄吨芤住?、《谷梁》和《孟子》，并撰有《周易虞氏略例》、《召誥日名考》等等。
其二，明顯受儒學(xué)影響、具有儒家理念或運用儒家經(jīng)典中的知識進(jìn)行科學(xué)研究的科學(xué)家。這類科學(xué)家較多，比如（按年代順序），班固、劉洪、張仲景、皇甫謐、裴秀、劉徽、酈道元、賈思勰、王孝通、賈耽、杜佑、李吉甫、陸龜蒙、韓鄂、蘇頌、唐慎微、劉完素、鄭樵、張從正、李杲、宋慈、李冶、秦九韶、楊輝、郭守敬、朱世杰、王禎、朱震亨、魯明善、戴思恭、馬一龍、李時珍、徐春甫、程大位、朱載堉、陳實功、徐光啟、張景岳、邢云路、方以智、王錫闡、梅文鼎、楊屾、徐大椿、陳修園，等等。
這些科學(xué)家與儒學(xué)都有著密切的關(guān)系。需要指出的是，以上所羅列的這些科學(xué)家?guī)缀跄依斯糯萍俭w系中數(shù)學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)五大學(xué)科的最著名的科學(xué)家，是科學(xué)史上各個時期最具代表的科學(xué)家。而且在事實上，除了以上科學(xué)家之外，還會有其他許多科學(xué)家與儒學(xué)有著直接的關(guān)系，比如，大多數(shù)官吏科學(xué)家必然要受到儒家思想的影響；一些道教、佛教科學(xué)家，在他們的成長過程中，在他們的科學(xué)研究中，也會與儒家思想有著這樣或那樣的關(guān)系。
古代科學(xué)家與儒學(xué)的這種關(guān)系，與儒家文化是中國傳統(tǒng)文化的主流有關(guān)。在這樣的文化背景下，古代中國人自小都學(xué)習(xí)過儒家經(jīng)典。儒家經(jīng)典是古代文化的載體，學(xué)習(xí)文化知識，不能不學(xué)習(xí)儒家經(jīng)典；同時，儒家經(jīng)典是培養(yǎng)理想人格的教科書，要成為有道德的人，也不能不學(xué)習(xí)儒家經(jīng)典。而且，儒家經(jīng)典是古代科舉考試的重要內(nèi)容，要進(jìn)入仕途，也必須學(xué)習(xí)儒家經(jīng)典。古代的絕大多數(shù)科學(xué)家當(dāng)然也不例外。而且在社會交往中，古代科學(xué)家大都免不了與儒士交往。從家庭成員到老師，以至朋友同事，總會有儒家學(xué)者，或者有儒家背景的文人學(xué)士。宋朝時期的法醫(yī)學(xué)家宋慈，先是師從朱熹弟子吳雉，又經(jīng)常向朱熹弟子楊方、黃干、李方子、蔡淵、蔡沈等學(xué)習(xí)。入太學(xué)時，他的文章得到著名理學(xué)家真德秀的賞識，并拜師受學(xué)。清代科學(xué)家梅文鼎，他的父親就是飽讀儒家經(jīng)典的書生；后來，他又與著名經(jīng)學(xué)家朱彝尊、閻若璩、萬斯同以及清初儒家李光地、著名儒家黃宗羲之子黃百家等等有過密切的交往；他的許多思想，包括一些科學(xué)思想的形成都或多或少地與他所交往過的儒家學(xué)者有關(guān)。又比如，清代的數(shù)學(xué)家李銳，曾師從于著名經(jīng)學(xué)家錢大昕，在數(shù)學(xué)研究上與經(jīng)學(xué)家焦循多有交往，與焦循、汪萊一起被稱為“談天三友”[ ]。
中國古代科學(xué)家在成長的過程中、在社會交往以及學(xué)術(shù)交往中，大都處于儒家文化的氛圍之中，儒家文化是他們心靈、思想、學(xué)識、情感的不可分割的重要組成部分，從而使得中國古代科學(xué)家?guī)в忻黠@的儒學(xué)化特征。他們大都具有儒家的價值觀念和道德品質(zhì)，具備深厚的儒家文化知識，對儒家經(jīng)典有著濃厚的學(xué)術(shù)情趣，以至于在他們的科學(xué)研究中，或是包含著對儒學(xué)的研究，或是運用了儒家經(jīng)典的知識，或是蘊(yùn)涵著儒家的情懷。
二．儒學(xué)化的古代科學(xué)研究
在儒家文化為主流的中國傳統(tǒng)文化背景下，不僅科學(xué)家的價值觀念、人格素質(zhì)、知識學(xué)問要受到儒家文化的影響，而且在科學(xué)研究中，科學(xué)家的科研動機(jī)、基礎(chǔ)知識乃至科研方法，都在很大程度上受到儒學(xué)的影響。
（1）儒家的價值觀影響科學(xué)研究的動機(jī)
古代科學(xué)家研究科技的動機(jī)大致有三：其一，出于國計民生的需要；其二，出于“仁”、“孝”之德；其三，出于經(jīng)學(xué)的目的。
古代科學(xué)家研究科學(xué)的動機(jī)首先出于國計民生的需要。北魏時期的農(nóng)學(xué)家賈思勰在其所著的《齊民要術(shù)》中對此有很好的論述。該書的“序”在闡述作者研究農(nóng)學(xué)的目的時說：“蓋神農(nóng)為耒耜，以利天下。堯命四子，敬授民時。舜命后稷，食為政首。禹制土地，萬國作乂。殷周之盛?！对姟贰ⅰ稌匪?，要在安民，富而教之?！盵 ]他還舉了許多例子：“耿壽昌之常平倉，桑弘羊之均輸法，益國利民，不朽之術(shù)也”；“任延、王景，乃令鑄作田器，教之墾辟，歲歲開廣，百姓充給”；“皇甫隆乃教作耬、犁，所省庸力過半，得谷加五”；“《書》曰：稼穡之艱難?！缎⒔?jīng)》曰：用天之道，因地之利，謹(jǐn)身節(jié)用，以養(yǎng)父母。《論語》曰：百姓不足，君孰與足”。這些論述無非是要說明他撰著《齊民要術(shù)》的目的在于“益國利民”，為的是國計民生。元朝時期農(nóng)學(xué)家的王禎在所著《農(nóng)書》的“自序”中說：“農(nóng)，天下之大本也。一夫不耕，或授之饑；一女不織，或授之寒。古先圣哲，敬民事也，首重農(nóng)，其教民耕織、種植、畜養(yǎng)，至纖至悉?！彼掇r(nóng)書》的目的也在于國計民生。中國古代科技之所以在數(shù)學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)這些學(xué)科較為發(fā)達(dá)，概由于當(dāng)時這些學(xué)科與國計民生密切相關(guān)。數(shù)學(xué)以解決實際問題為基本框架和內(nèi)容，其中所涉及的問題大都與國計民生有關(guān)；天文學(xué)講“敬授民時”，地理學(xué)講治國安邦，醫(yī)學(xué)講治病救人，也都與國計民生相關(guān)聯(lián)。
古代科學(xué)家研究科學(xué)的另一個動機(jī)是出于“仁”、“孝”之德。東漢時期醫(yī)學(xué)家張仲景研究醫(yī)學(xué)，旨在“上以療君親之疾，下以救貧賤之厄，中以保身長全，以養(yǎng)其生”，在于“愛人知物”、“愛躬知己”[ ]。魏晉時期醫(yī)學(xué)家皇甫謐在所著《針灸甲乙經(jīng)》的“序”中說：“若不精通于醫(yī)道，雖有忠孝之心、仁慈之性，君父危困，赤子涂地，無以濟(jì)之，此固圣賢所以精思極論盡其理也?！笨梢姡芯酷t(yī)學(xué)的動機(jī)在于落實“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝時期的醫(yī)學(xué)家孫思邈也在所著《備急千金要方》“本序”中指出：“君親有疾不能療之者，非忠孝也。”金代醫(yī)學(xué)家張從正更是明確把自己的醫(yī)學(xué)著作定名為《儒門事親》，以表明他研究醫(yī)學(xué)的動機(jī)在于“事親”。事實上，科學(xué)研究的動機(jī)出于國計民生的需要與出于“仁”、“孝”之德，這二者是一致的，關(guān)注國計民生是“仁”、“孝”之德的進(jìn)一步推廣；所以，那些出于國計民生的需要的科學(xué)研究，同樣也是出于“仁”、“孝”之德。
除此之外，古代科學(xué)家研究科學(xué)還有一個動機(jī)，這就是經(jīng)學(xué)的動機(jī)。古代數(shù)學(xué)家大都把自己的數(shù)學(xué)研究與《周易》、《周禮》的“九數(shù)”以及儒家的“六藝”聯(lián)系在一起。魏晉時期數(shù)學(xué)家劉徽在所撰《九章算術(shù)注》“序”中說：“昔在包犧氏始畫八卦，以通神明之德，以類萬物之情，作九九之?dāng)?shù)，以合六爻之變”，“周公制禮而有九數(shù)，九數(shù)之流，則《九章》是矣”；《孫子算經(jīng)》認(rèn)為數(shù)學(xué)是“六藝之綱紀(jì)”，能夠“窮道德之理，究性命之情”；唐朝時期的數(shù)學(xué)家王孝通在《上緝古算經(jīng)表》中說：“臣聞九疇載敘，紀(jì)法著于彝倫；六藝成功，數(shù)術(shù)參于造化”；這一切都是為了說明他們研究數(shù)學(xué)是對儒家經(jīng)學(xué)的繼承和發(fā)揮。宋朝時期的數(shù)學(xué)家秦九韶在《數(shù)書九章》的“序”中認(rèn)為，數(shù)學(xué)“大則可以通神明、順性命，小則可以經(jīng)世務(wù)、類萬物”，元朝時期的數(shù)學(xué)家朱世杰在《四元玉鑒》“卷首”中認(rèn)為，數(shù)學(xué)“以明理為務(wù)，必達(dá)乘除升降進(jìn)退之理，乃盡性窮神之學(xué)”，這里講“通神明、順性命”以及“明理”，無非是要說明數(shù)學(xué)與理學(xué)在根本上是一致的，而他們的數(shù)學(xué)研究的動機(jī)也正在于此。事實上，宋代以后的科學(xué)家較多地把科學(xué)研究與求“自然之理”聯(lián)系在一起，所謂“數(shù)理”、“歷理”、“物理”、“醫(yī)理”之類；在他們看來，當(dāng)時所謂的“自然之理”是包含在儒家“大道”中的“小道”，正如朱熹所言，“小道亦是道理”[ ]，所以，研究科學(xué)也是為了闡發(fā)儒家的道理。
從根本上說，古代科學(xué)家研究科學(xué)的以上三種動機(jī)都是圍繞著儒家的價值觀而展開的。出于國計民生的需要，就是為了落實儒家的民本思想；出于“仁”、“孝”之德，就是實踐儒家的仁愛理念；出于經(jīng)學(xué)的目的，就是要發(fā)揮儒家之道。因此，古代科學(xué)家的研究科學(xué)的動機(jī)最終都源自儒家的價值觀。
（2）儒家經(jīng)典成為科學(xué)研究的知識基礎(chǔ)
科學(xué)研究需要有相當(dāng)?shù)闹R基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)，而在儒家文化占主流的背景下，大多數(shù)科學(xué)家的基礎(chǔ)知識甚至一些專業(yè)基礎(chǔ)知識最初都是從儒家經(jīng)典中獲得的。儒家經(jīng)典中包含了豐富的科技知識。就古代數(shù)學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、醫(yī)藥學(xué)和農(nóng)學(xué)五大學(xué)科而言，《周易》等著作中包含有某些數(shù)學(xué)知識，《詩經(jīng)》、《尚書堯典》、《大戴禮記夏小正》、《禮記月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文學(xué)的知識，《尚書禹貢》、《周禮夏官司馬職方》等著作中包含有某些地理學(xué)知識，《周易》、《禮記月令》等著作中包含了與醫(yī)學(xué)有關(guān)的知識，《詩經(jīng)》、《大戴禮記夏小正》、《禮記月令》等著作中包含有農(nóng)學(xué)知識。應(yīng)當(dāng)說，儒家經(jīng)典中具備了古代科學(xué)家從事科學(xué)研究所需要的基礎(chǔ)知識以及一些專業(yè)基礎(chǔ)知識。因此，儒家經(jīng)典中的科技知識，實際上成為許多科學(xué)家的知識背景，成為他們的知識結(jié)構(gòu)中非常重要的組成部分。
古代許多科學(xué)家的科學(xué)研究正是在儒家經(jīng)典中所獲得的科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，經(jīng)過自己的進(jìn)一步研究、發(fā)揮和提高，從而在科學(xué)上做出了貢獻(xiàn)。從一些科學(xué)家的科學(xué)研究過程以及他們所撰著的科學(xué)著作中，可以發(fā)現(xiàn)，他們的科學(xué)研究與儒家經(jīng)典中的知識密切相關(guān)，在一定程度上是對儒家經(jīng)典中某些知識的發(fā)揮和提高。
古代數(shù)學(xué)家必定要講《周易》。魏晉時期的著名數(shù)學(xué)家劉徽在為《九章算術(shù)》作注時說：“徽幼習(xí)《九章》，長再詳覽，觀陰陽之割裂，總算術(shù)之根源。探賾之暇，遂悟其意。是以敢竭頑魯，采其所見，為之作注?！盵 ]也就是說，他是通過《周易》的陰陽之說“總算術(shù)之根源”，從而明白《九章算術(shù)》之意，并為《九章算術(shù)》作注。宋元時期的數(shù)學(xué)家講河圖洛書、八卦九疇。宋代著名的數(shù)學(xué)家秦九韶對《周易》揲蓍之法中的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行研究，從而引伸出一次同余組的解法，即“大衍求一術(shù)”，被認(rèn)為達(dá)到了當(dāng)時世界數(shù)學(xué)的最高水平；又有數(shù)學(xué)家楊輝對“洛書”的三階縱橫圖進(jìn)行研究，直至對十階縱橫圖的研究；還有元代著名數(shù)學(xué)家朱世杰撰《四元玉鑒》，運用《周易》概念論述了多元高次方程組的求解問題，被美國科學(xué)史家喬治薩頓稱為“中國數(shù)學(xué)著作中最重要的一部，同時也是中世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)著作之一”[ ]。
古代天文學(xué)家必定要以《尚書堯典》為依據(jù)，同時結(jié)合《大戴禮記夏小正》、《禮記月令》、《詩經(jīng)》、《春秋》“經(jīng)傳”等儒家經(jīng)典中有關(guān)天象的紀(jì)錄和天文知識，進(jìn)行研究，同時，古代天文學(xué)家在編制歷法時也經(jīng)常運用《周易》中的概念。李約瑟說：“天文和歷法一直是‘正統(tǒng)’的儒家之學(xué)。”[ ]充分揭示了中國古代天文學(xué)與儒學(xué)的關(guān)系。由于古代的天文歷法研究需要涉及大量的儒家經(jīng)典，所以，在歷史上，大多數(shù)天文歷法家都是飽讀儒家經(jīng)典的儒者，從漢唐時期的張衡、虞喜、何承天、祖沖之、劉焯到宋元時期的蘇頌、沈括、黃裳、郭守敬，這些著名的天文歷法家都曾經(jīng)讀過大量的儒家經(jīng)典，他們所撰著的天文歷法方面的著作采納了儒家經(jīng)典中大量的天文學(xué)知識。
古代的地理學(xué)則不可能不講《尚書禹貢》、《周禮夏官司馬職方》。東漢的班固所撰《漢書地理志》輯錄了《尚書禹貢》的全文和《周禮夏官司馬職方》的內(nèi)容；魏晉時期的地圖學(xué)家裴秀所制《禹貢地域圖》主要是根據(jù)《尚書禹貢》。此后的地理學(xué)家酈道元、賈耽、杜佑、李吉甫都無不通曉《尚書禹貢》，并以此作為地理學(xué)研究的基本材料。
在農(nóng)學(xué)方面，《周易》的“三才之道”是古代農(nóng)學(xué)研究的思想基礎(chǔ)。而且，以《禮記月令》為基本框架的月令式農(nóng)書是古代重要的農(nóng)書類型，先是有東漢的崔寔撰《四民月令》，又有唐朝韓鄂撰《四時纂要》，后來還有元朝的魯明善撰《農(nóng)桑衣食撮要》，等等。即使是其它類型的農(nóng)書，其中也包含了大量從《詩經(jīng)》、《尚書》、《周禮》、《禮記月令》、《爾雅》等儒家經(jīng)典中引述而來的農(nóng)學(xué)知識。
當(dāng)然，作為科學(xué)家，他們的知識并不只是從儒家經(jīng)典中所獲得的那一部分科學(xué)知識，他們還擁有從前人的科技著作以及其它著作中獲取的知識，更重要的，還有他們的經(jīng)驗知識以及他們通過科學(xué)研究所獲得的知識。但無論如何，在他們的知識結(jié)構(gòu)中，從儒家經(jīng)典中所獲得的知識是他們進(jìn)行科學(xué)研究最基礎(chǔ)的同時也是最重要的知識。
（3）儒家的經(jīng)學(xué)方法成為重要的科學(xué)研究方法
在儒家文化的背景下，科學(xué)家在研究科學(xué)時，不僅研究動機(jī)與儒家思想有關(guān)，所運用的知識中包含著從儒家經(jīng)典中所獲得的知識，而且在研究方法上也與儒學(xué)的經(jīng)學(xué)方法相一致。
中國古代科學(xué)家的科學(xué)研究往往是以讀書為起點，然后用經(jīng)驗知識驗證前人的理論和觀點，并作適當(dāng)?shù)陌l(fā)揮、詮釋和概括。與這樣的研究程序相關(guān)，科學(xué)研究首先要求廣泛地讀書，博覽群書，其中也必然包括儒家經(jīng)典，這就是“博學(xué)以文”。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)家還要用親身的實踐對前人的知識進(jìn)行驗證，尤其是地理學(xué)家、醫(yī)藥學(xué)家、農(nóng)學(xué)家更是如此，這就要求“實事求是”。因此，古代科學(xué)著作有不少都是對以往科技知識的整理和總結(jié)。
古代的科學(xué)研究由于與儒家的經(jīng)學(xué)研究有許多相似之處，都是圍繞著前人的著作而展開的，所以一直有尊崇經(jīng)典的傳統(tǒng)。古代科學(xué)家首先必須尊崇儒家經(jīng)典，尤其是包含科技知識的那些儒家經(jīng)典，《詩經(jīng)》、《尚書堯典》、《尚書禹貢》、《大戴禮記夏小正》、《禮記月令》、《周禮》、《周易》以及《春秋》“經(jīng)傳”等都是古代科學(xué)家所必須尊崇的經(jīng)典。此外，科學(xué)中的各個學(xué)科也都有各自的經(jīng)典：數(shù)學(xué)上有“算經(jīng)十書”，包括《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《海島算經(jīng)》、《五曹算經(jīng)》、《孫子算經(jīng)》、《夏侯陽算經(jīng)》、《張丘建算經(jīng)》、《五經(jīng)算術(shù)》、《綴術(shù)》、《緝古算經(jīng)》；天文學(xué)上有《周髀算經(jīng)》、《甘石星經(jīng)》等；地理學(xué)上有《山海經(jīng)》、《水經(jīng)》等；醫(yī)學(xué)上有《黃帝內(nèi)經(jīng)》、《神農(nóng)本草經(jīng)》、《難經(jīng)》、《脈經(jīng)》、《針灸甲乙經(jīng)》等；農(nóng)學(xué)上有《氾勝之書》、《齊民要術(shù)》、《耒耜經(jīng)》等等。這些經(jīng)典是各學(xué)科的科學(xué)家所必須尊崇的。
由于尊崇經(jīng)典，所以科學(xué)研究只是在經(jīng)典所涉及的范圍內(nèi)展開，只是在對經(jīng)典的詮釋過程中有所發(fā)揮。先有《九章算術(shù)》，后有《九章算術(shù)注》；先有《水經(jīng)》，后有《水經(jīng)注》；先有《神農(nóng)本草經(jīng)》，后有《神農(nóng)本草經(jīng)集注》，諸如此類。這與儒學(xué)的經(jīng)學(xué)方法是一致的。尤其是，明清之際，西方科學(xué)傳到中國，當(dāng)時中國的科學(xué)家大都持“西學(xué)中源”的觀點，并且采取引中國古代經(jīng)典解釋西方科學(xué)的方法進(jìn)行研究。這一科學(xué)研究方式依然是承襲了儒學(xué)的經(jīng)學(xué)方法。[ ]
三．儒家文化對古代科技特征的影響
由于古代科學(xué)家的科研動機(jī)、知識基礎(chǔ)以及研究方法在很大程度上受到儒家文化的影響，因而中國古代科技所具有的實用性、經(jīng)驗性和繼承性的特征，事實上也與儒家文化有著密切的關(guān)系。
在儒家文化的影響下，古代科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的重要動機(jī)之一在于滿足國計民生的需要，所以，大多數(shù)具有儒家價值理念的科學(xué)家在研究科技時，所注重的主要是科技的實際功用，這就決定了中國古代科技的實用特征，富有務(wù)實精神。雖然也曾有一些科學(xué)家對純科學(xué)的問題進(jìn)行過研究，但在總體上看，古代科技的實用性特征是相當(dāng)明顯的，是主要的。在論及中國古代數(shù)學(xué)史上最重要的經(jīng)典著作《九章算術(shù)》與儒家文化的關(guān)系時，中國數(shù)學(xué)史家錢寶琮先生說：“《九章算術(shù)》的編纂者似乎認(rèn)為：所有具體問題得到解答已盡‘算術(shù)’的能事，不討論抽象的數(shù)學(xué)理論無害為‘算術(shù)’；掌握數(shù)學(xué)知識的人應(yīng)該滿足于能夠解答生活實踐中提出的應(yīng)用問題，數(shù)學(xué)的理論雖屬可知，但很難全部搞清楚，學(xué)者應(yīng)該有適可而止的態(tài)度。這種重視感性認(rèn)識而忽視理性認(rèn)識的見解，雖不能證明它淵源于荀卿，但與荀卿思想十分類似。”[ ]如果對于中國古代數(shù)學(xué)發(fā)展具有重要影響的《九章算術(shù)》，其實用性的特征是受到儒家文化的影響，那么，整個古代數(shù)學(xué)的發(fā)展與儒家文化的密切聯(lián)系，也就不言而喻的了。除此之外，中國古代的天文學(xué)、地理學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)的實用特征在很大程度上也與儒家文化的務(wù)實精神有著直接的關(guān)系。
與實用性特征相聯(lián)系，古代科學(xué)家較為強(qiáng)調(diào)感覺經(jīng)驗，注重經(jīng)驗性的描述，因而使古代科技帶有明顯的經(jīng)驗性。在科學(xué)理論上，則主要是運用某些現(xiàn)成的、普遍適用的儒家理論以及諸如“氣”、“陰陽”、“五行”、“八卦”、“理”之類的概念，經(jīng)過思維的加工和變換，對自然現(xiàn)象加以抽象的、思辯的解釋，只注重定性分析，而不注重定量分析。其結(jié)果是，科學(xué)研究僅僅停留在經(jīng)驗的層面上。比如，唐朝時期的天文學(xué)家僧一行，他在天文儀器制造、天文觀測等諸方面多有貢獻(xiàn)，他所編制的“大衍歷”是當(dāng)時最好的歷法。然而，他在解釋他的“大衍歷”時則說：“《易》：天數(shù)五，地數(shù)五，五位相得而各有合，所以成變化而行鬼神也。天數(shù)始于一，地數(shù)始于二，合二始以位剛?cè)?。天?shù)終于九，地數(shù)終于十，合二終以紀(jì)閏余。天數(shù)中于五，地數(shù)中于六，合二中以通律歷?！守硵?shù)通乎六十，策數(shù)行乎二百四十。是以大衍為天地之樞，如環(huán)之無端，蓋律歷之大紀(jì)也?！盵 ]再比如，宋代科學(xué)家沈括在解釋黃河中下游陜縣以西黃土高原成因時，他說：“今關(guān)、陜以西，水行地中，不減百余尺，其泥歲東流，皆為大陸之土，此理必然?！盵 ]他還說：“五運六氣，冬寒夏暑，旸雨電雹，鬼靈厭蠱，甘苦寒溫之節(jié)，后先勝復(fù)之用，此天理也?！盵 ]由于停留在經(jīng)驗性的描述和思辯性的解釋上，科學(xué)在理論上相對較為薄弱。
由于古代科學(xué)家的科學(xué)研究較多地受到儒家經(jīng)學(xué)方法的影響，因此對科學(xué)家來說，不僅儒家思想是不可違背的，而且，各門學(xué)科的“經(jīng)典”也是不可違背的。這種崇尚經(jīng)典的學(xué)風(fēng)使得后來的科學(xué)家在科學(xué)研究中更多的是對前人著作中的科學(xué)知識和科學(xué)理論的繼承、沿襲或注疏、詮釋，并在此基礎(chǔ)上有所補(bǔ)充、改進(jìn)。因此，古代的科學(xué)著作大都少不了引經(jīng)據(jù)典，廣泛吸取前人的多方面、多學(xué)科的知識，因而表現(xiàn)出明顯的繼承性。即使有所創(chuàng)新和發(fā)展，也主要是在既定的框架內(nèi)做出適當(dāng)?shù)母淖兒桶l(fā)揮。
中國古代科技的實用性、經(jīng)驗性和繼承性的特征實際上正是在科技的層面上對儒家思想的延伸和展開。由于要實踐儒家之道，所以古代科技重視實用，重視經(jīng)驗，在實用科技方面較有優(yōu)勢，而在科學(xué)理論上則相對薄弱；同時，又是由于要尊崇儒家之道，所以古代科學(xué)家總是把自己的研究與儒家學(xué)說、儒家經(jīng)典聯(lián)系在一起，重視知識的積累，表現(xiàn)出明顯的繼承性。由此可見，中國古代科技的特征與儒家思想密切相關(guān)，儒家文化對于中國古代科技特征的形成具有重要的影響。
綜上所述，在以儒家文化為主流的中國傳統(tǒng)文化背景下，中國古代科技的發(fā)展在很大程度上受到儒家文化的影響，甚至在某種意義上可以說，中國古代的科學(xué)家大都是儒學(xué)化的科學(xué)家，中國古代的科學(xué)研究大都是儒學(xué)化的研究，中國古代科技大體上帶有明顯的儒學(xué)特征，中國古代的科學(xué)是儒學(xué)化的科學(xué)。
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