科学技术概论教案Word格式.docx

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教学小结：

⏹两个概念

⏹一个关系

⏹一个学说

⏹一部《中国科学技术史》

⏹一个现状

⏹一个区别

⏹一个精神

课后作业

1、结合实际，简述您对“科学”与“技术”的概念，及对二者关系的理解。

2、试简述汤浅光朝的“世界科学中心转移”学说。

3、通过Internet查找相关资讯，试分析为什么会出现世界科学中心的转移，并预测世界科学中心下一步可能转移到国家或地区，试阐述您的理由。

课后总结

第一章近代自然科学的初步发展

知道近代科学在天文学和医学生理学的突破

知道经典力学的奠基和牛顿的综合工作

知道其他学科的发展

近代科学在天文学和医学生理学的突破

经典力学的奠基和牛顿的综合工作

其他学科的发展

近代科学方法

近代科学在天文学和医学生理学的突破,知道经典力学的奠基和牛顿的综合工作

1、科学革命的突破

哥白尼的《天体运行论》

维萨留斯的《人体的构造》

2、经典力学的奠基

开普勒的空中立法（开普勒的三定律）

伽利略的实验

3、近代科学的第一次大综合

运动定律和万有引力定律

4、其他科学的初步发展

解析几何

微积分

对数的发明

概率论的产生

化学

几何光学

物理光学

生物

5、近代科学方法

培根创立实验归纳法

笛卡儿创立数学演绎法

伽俐略的数学与实验相结合

牛顿论科学方法

5个关键事件

2个突破

行星运动3大定律+惯性定律

牛顿3定律和万有引力定律

9学科的初步发展

4种科学方法+机械唯物主义自然观

1、简述近代科学革命的突破中两大主要人物及其主要成果。

2、简述牛顿三大定律和万有引力定律。

3、列举近代科学方法的创始人及其科学方法具体内容。

2

第二章第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移

了解第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移

英国的技术革命和产业革命

法国的产业革命的兴衰

第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移

1、英国的技术革命和产业革命

（1）蒸汽机和产业革命

纺织技术——工业革命的源头

钢铁产业的进步

蒸汽机的发明和改进

蒸汽技术革命

（2）英国科学的特点

2、法国的产业革命的兴衰

技术的移植

科学发展

法国大革命的影响

⏹5个原因+4大影响

⏹革命的影响+科学发展+特点

⏹1、18世纪60年代英国技术革命和产业革命产生原因。

⏹2、简述为什么法国继英国之后能够成为世界科学中心？

第三章近代自然科学的全面发展

了解星云假说和地质学的发展植物学的进展,化学的发展,细胞学说和生物进化论的发展

1．星云假说和地质学的发展。

2．植物学的进展。

3．十九世纪化学的发展。

4．细胞学说和生物进化论的发展。

星云假说和地质学的发展植物学的进展,化学的发展,细胞学说和生物进化论的发展

1、近代自然科学的全面发展

2、天地演化的研究

天文学的进展

地质学的进展

3、物理学的进展

能量守恒定律（物理学第二次大综合）

电磁现象的研究（物理学第三次大综合）

光学的进展

4、化学上的成就

各种元素的发现

现代原子论的提出

分子论的确立

揭开有机物之谜

揭示化学元素周期率

5、生物学的飞跃

细胞学说

细菌的发现

牛痘接种术

发现抗毒素

维生素的发现

物种的起源

精源论和卵源论

孟德尔遗传学

染色体学说

DNA

4大天文学成就

3个物理学问题

3个化学成就

2大生物学成果

3次近代科学大综合

1、简述达尔文生物进化论的主要内容及其主要意义。

2、简述近代科学三次大综合的具体内容及其意义。

第四章第二次产业革命

了解德国的崛起,内燃机发明和电力技术革命,美国的高速发展过程

德国的崛起。

内燃机发明和电力技术革命。

美国的高速发展过程

德国的崛起,内燃机发明和电力技术革命,美国的高速发展过程

1、德国的崛起

德国科学家链条之源

德国工业

德国科学同英国科学比较

2、美国的崛起

重视农业

基础设施建设

技术创新

科学理论

▪德国崛起表现的四个方面。

▪美国崛起过程中凸现出的八大特点。

▪1、简述德国崛起表现的四个方面。

▪2、简述美国崛起过程中凸现出的八大特点。

第五章物理学革命及其影响

了解相对论和量子力学的发展过程,现代化学理论的发展

相对论和量子力学的发展过程。

现代化学理论的发展

相对论和量子力学的发展过程,现代化学理论的发展

1、相对论

（1）狭义相对论

1）狭义相对论的两条基础原理：

狭义相对性原理光速不变原理

2）狭义相对论运动学的核心——洛仑兹变换

3）狭义相对论时空观

4）狭义相对论力学

相对论质量相对论质能关系相对论力学方程

2、广义相对论

1）等效原理——非惯性系与一个引力场等效

2）广义相对论原理——自然法则（物理学基本规律）在所有的系中都是相同的

3）广义相对论的描述

3、量子力学

黑体辐射理论

光电效应的光子解释

原子的量子性发现

物质的波粒二象性

量子力学体系建立

4、现代化学

（1）化学的主要分支学科

无机化学、有机化学、分析化学和物理化学

（2）现代化学的发展

现代无机化学的发展

现代分析化学的发展

现代化学键理论与量子化学

晶体结构的测定和胰岛素的合成

（3）化学的优先领域

化学反应性能

化学催化作用

生命过程的化学

狭义相对论

广义相对论

量子力学

化学键

1、简述狭义相对论主要结论及其意义。

2、简述量子力学建立过程中几个主要科学家及其主要成果。

3、简述玻尔-爱因斯坦之争。

4、现代化学键包括哪几种化学键？

第六章宇观世界探索

知道宇宙概观，说出地球、太阳、太阳系、银河系和宇宙的关系

知道宇宙大爆炸理论，了解支持宇宙大爆炸理论的论点

知道河外星系的谱线红移、哈勃定律

了解星系的演化过程

知道恒星的演化及归宿

知道光年、秒差距等天文单位

了解太阳系的起源

人类宇宙观的演化。

大爆炸宇宙学的发展过程。

恒星的演化。

太阳系的起源

教学重点：

宇宙大爆炸理论，恒星的产生及归宿

教学难点：

星系红移现象、星系的起源与演化

第一节宇宙概观

地球与太阳系的关系，太阳系在银河系中的位置，银河系的构成、大小与形状。

宇宙形成的几种理论模型。

第二节天文学的回顾与展望

古代天文学发展。

现代天文学发展：

在行星层次、恒星层次、星系层次认识上的三次飞跃和当前天文学研究热点。

第三节宇宙的起源和演化

宇宙大爆炸理论。

支持宇宙大爆炸说的观测事实：

河外星系的谱线红移、物质在空间大尺度的分布是均匀的和各向同性的、存在宇宙微波背景辐射、氦的丰度很高、所有天体的年龄都小于200亿年。

哈勃定律。

第四节星系的起源和演化

星系的构成，星系的类型，星系的形成与演化。

第五节恒星的起源和演化

恒星的形成：

恒星由宇宙空间弥漫的物质（如尘埃、微粒、某些元素和分子等）集聚而成。

作用机理主要是向心引力和向外压力的共同作用。

恒星的演化：

主序星—红巨星—晚期恒星，新星，超新星

恒星的归宿：

白矮星、中子星和黑洞。

第六节太阳系的起源和演化

太阳系的起源和特征，太阳的起源及演化

宇宙、星系、太阳系、地球的区别与联系。

各个天体的物理特征及其之间的影响

简述应用赫罗图学说分析太阳系的演化情况。

简述“黑洞学说”。

简述您对太阳及太阳系的一些基本了解。

第七章深入微观世界和追求物质统一性

知道物质微观结构研究的发展过程。

知道统一场论的研究工作。

物质微观结构研究的发展过程。

统一场论的研究工作

物质的基本单元，自然界的四种基本作用力

物质的基本单元，微观粒子的性质

第一节宇宙的宇观、宏观和微观三个层次

宇宙按空间尺度和质量大小可分为微观、宏观、宇观三个层次，三个层次的分布图。

第二节古代人的早期的物质观

古代人的“五行说”、“元素说”、“原子说”等物质观。

17世纪根据实验事实发现元素的存在，产生了元素周期表。

第三节物质结构的基本单元

20世纪初人们认为原子由原子核和电子构成；

1932年后认为物质的基本结构单元为质子、中子和电子，基本粒子为质子、中子、电子、光子和π介子；

1964年，盖尔曼提出了夸克模型，认为强子，包括质子和中子，都是由夸克组成。

电子、质子、中子、正电子、中微子、介子和超子等微观粒子的发现。

第一代基本粒子的组成，夸克模型。

物质基本单元：

轻子（电子、电子中微子、缪子、缪子中微子、陶子、陶子中微子）

夸克（上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克、底夸克）

传播子（光子、带电中间玻色子、中性中间玻色子、胶子、引力子）希格斯粒子。

第四节微观粒子的性质

四种基本力：

万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力。

粒子运动遵循二律：

守恒律、对称律。

粒子的特征量：

尺度、质量、寿命、荷电量、自旋。

粒子具有波动二象性，标准模型的粒子物理理论。

第五节粒子探测器和粒子加速器

粒子探测器：

用来探测天然放射性物质、宇宙射线和其他微观粒子。

常用的粒子探测器有威尔逊云室、照相乳胶、气泡室、多丝正比室、硅微条探测器。

粒子加速器：

使粒子在电磁场的作用下加速并获得很高能量的装置。

常用粒子加速器分类很多，主要由带电粒子源、真空加速系统、带电粒子带的导引和聚焦系统三部分组成。

粒子加速器的应用。

▪原子

▪分子

▪化学元素

▪四种基本作用力

▪三大守恒定律

▪试综述认识微观世界进程中的主要人物及其成就。

▪比较四种基本作用力。

▪简述三大守恒定律。

第八章地球系统科学,生态学,环境科学

知道地球系统科学的发展。

知道生态学的发展。

了解环境科学的研究内容。

地球系统科学的发展。

生态学的发展。

环境科学的研究内容。

1、地球系统科学

2、生态学

3、环境科学

地球系统科学

地球内部的世界

自然灾害

生态学

生态平衡

环境科学

环境污染

1、简述地球系统科学、生态学、环境科学的定义及其研究对象。

2、试举例说明生态平衡及其的意义。

3、谈一谈您所在城市环境问题，并试提出一些改善措施。

第九章生命科学与智能探索

知道DNA双螺旋结构、DNA的复制、中心法则、遗传密码

了解生命起源的化学进化过程和生物进化过程

了解自组织

从生命的起源与演化中领悟人与自然的关系

了解人类智力的起源与进化

现代生命科学和生命的起源。

人类的起源与人工智能研究

DNA的复制、中心法则、遗传密码、

DNA结构、蛋白质合成控制、遗传密码、生物进化

第一节生命的物质基础

细胞：

组成成分与结构。

蛋白质：

组成成分、结构、种类、基本生理功能、胶体性质。

核酸：

组成成分与结构、DNA的分子结构、RNA的种类及其功能。

第二节生命的本质

生命现象的本质特征：

核酸和蛋白质化学成分的自我更新。

生物大分子的自我复制：

DNA的复制，基因与人类基因组，蛋白质合成的控制，遗传密码。

生命体的自组织。

第三节生命起源与生物进化

化学进化：

从无机小分子物质生成有机小分子物质阶段

从有机小分子物质形成有机高分子物质阶段

有机高分子物质组成多分子体系阶段

从多分子体系演变为原始生命阶段

生物进化：

生物的分界，植物进行的主要阶段，动物进化的主要阶段，分子树。

生命起源研究的新成果。

第四节人类智力的起源和进化

智力的定义，脑的进化，智力进化与人类的起源，人类对大脑和智力的不断探索。

▪遗传

▪基因

▪中心法则

▪生命的诞生

▪人类的诞生

▪脑的发展

▪人工智能

简述孟德尔和摩尔根在生命科学方面的主要成就.

什么是基因,什么是中心法则?

简述劳动在人类起源的中巨大作用.

简述人工智能主要研究领域

第十章系统科学与探索复杂性

了解非线性科学的概念、研究目标

知道耗散结构理论，了解耗散结构理论在相关学科领域中的应用

知道自组织现象

知道混沌理论的基本理论

了解分形论

知道分形的类型

系统论的研究发展。

控制论和信息论的发展。

系统科学的新进展

耗散结构，混沌理论，分形

混沌学的基本理论，分维

第一节耗散结构

耗散结构产生的背景，熵与系统无序程度的关系。

自组织现象：

生命过程的自组织现象与无生命世界的自组织现象。

耗散结构与熵，耗散结构理论的形成和应用。

第二节混沌

混沌现象的认识过程，混沌现象的特征，混沌的基本理论。

第三节分形

分形的定义，分形论的建立，分形的类型，分维。

几种规则分形：

科克曲线，谢尔宾斯垫片。

系统的概念、原则、方法、分类等

控制论与信息论，及其主要方法

自组织、非线性、分形

1、简述系统、系统论的基本概念，以及系统的分类。

2、简述系统要素、结构、功能之间的关系。

3、简述控制论信息论主要人物及其成就。

4、简述控制论的主要方法。

5、简述蝴蝶效应。

6、简述生活常见的分形现象。

第十一章当代高技术的崛起及其特点

高技术的定义

当代高技术的崛起

高技术的特点

高技术产业

1高技术的定义

2当代高技术的崛起

3高技术的特点

4高技术产业

1、技术

2、高技术

3、高技术的特点

1）、 

高群落，一种高技术的兴起，将相应引起和促进一大批相关联的高技术问世。

2）、 

高智力，具有工程和科学学位的人员往往占职工总数的40~50%，需要各种知识的集成。

3）、 

高投资，发达国家投入研究资金常超过国民生产总值的2%

4）、 

高风险，失败率达80%。

5）、 

高收益，即劳动生产率高。

6）、 

高竞争，其原料供应和市场竞争是国际性的。

7）、 

高渗透，即综合性、交叉性较强，能带动社会各业的技术进步

8）、 

高战略，它是一个国家或地区技术实力和技术优势的标志。

当代高技术

1、列举主要高技术领域及其研究范围。

2、简述高技术产业的主要特征。

3、试阐述高技术及其产业在我国建立自主创新型国家中的作用。

第十二章计算机技术

了解计算机的特点

知道计算机的分类

掌握计算机的结构

了解计算机的工作原理

知道计算机发展的历史与应用

了解计算机技术的发展潮流

计算机的发展过程。

个人计算机的出现及普及。

智能计算机的发展。

因特网的发展状况。

计算机的特点与分类，计算机结构

计算机工作原理

第一节微电子技术

从晶体管的发明到超大规模集成电路的产生。

微处理器的产生与发展，微电子技术的应用。

第二节计算机技术

计算机的特点：

运算速度快、精度高、记忆力强、逻辑判断能力强、按程序自动工作。

计算机分类：

模拟计算机、数字计算机和模拟数字混合式计算机三大类。

计算机发展简史：

第一代电子管计算机

第二代晶体管计算机

第三代集成电路计算机

第四代大规模和超大规模集成电路计算机。

第三节计算机的应用

科学计算、信息处理、自动控制与机器人、计算机辅助设计与辅助制造、计算机辅助教学与计算机管理教学、多媒体应用、网络应用、电子商务、电子出版物、人工智能。

第四节计算机技术的发展与展望

计算机发展趋势：

微型化计算机，高性能计算机，网络计算机，智能计算机，新型计算机（光计算机、神经元计算机、生物计算机、量子计算机）。

⏹ARPANE

⏹TCP/IP的基本内容

⏹中国互联网的发展

⏹简述ARPANE起源。

⏹简述TCP/IP的基本内容。

⏹简述中国互联网的发展。

第十三章生物技术

了解生物技术的定义

了解生物技术四大工程的涵义

知道一些生物技术相应的简单应用

了解生物技术的应用前景

酶工程与发酵工程的发展状况。

细胞工程的发展。

基因工程的发展。

生物技术的应用前景。

克隆原理，现代发酵工程，细胞融合技术，生物技术的应用

基因工程的原理

第一节克隆羊“多莉”引起的震撼

生物技术的定义：

通过人为控制的方法，改变生物的遗传性状，定向地创造出生物新品种或新物种。

生物技术包括酶工程、基因工程、细胞工程、发酵工程。

克隆：

表示无性繁殖以及由无性繁殖形成的产物。

第二节基因工程产生和发展的历史

基因：

指细胞核中染色体上的遗传达室单位。

它控制生物性状的发育和表现，是遗传的物质基础，也是遗传学研究的核心。

孟德尔遗传定律，摩尔根的基因论。

克里克：

DNA分子的双螺旋梯形结构，细胞蛋白质合成的中心法则，遗传三联密码。

基因与生命的关系。

第三节酶工程

酶工程定义：

在一定的生物反应器中，利用酶的特异催化功能，快速、高效地将相应的原料转化成有用物质的