中學教師資格考試綜合素質文化修養(yǎng)：科學素養(yǎng)

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　　命題點1：我國古代科技史上的代表人物及其成就

　　(一)我國古代四大發(fā)明

　　1.造紙術

　　發(fā)明于西漢前期。東漢時期，蔡倫改進了造紙術，發(fā)明蔡侯紙。

　　2.印刷術

　　中國的印刷術經過雕版印刷和活字印刷兩個階段的發(fā)展。隋唐之際(7世紀左右)，出現雕版印刷術。868年印刷的《金剛經》是世界上現存最早的雕版應刷品。北宋時期(11世紀左右)，畢異發(fā)明活字印刷術——這是印刷業(yè)的一次革命，對中國、歐洲乃至世界文化發(fā)展有著深遠影響，特別是傳入歐洲后，有力推動了其文藝復興和宗教改革的進行。歐洲人用活字排版印刷比畢異晚四個多世紀。

　　3.火藥

　　發(fā)明于唐代中期，唐朝末年，火藥開始用在軍事戰(zhàn)場上?；鸺亲钤缋没鹚幍奈淦?。

　　南宋時期發(fā)明了管形火器“突火槍”。火藥和火藥武器在13世紀傳人阿拉伯，后來又由阿拉伯傳入歐洲。

　　4.指南針

　　前身是發(fā)明于戰(zhàn)國時期的“司南”。北宋時用于航海事業(yè)。13世紀傳到歐洲。

　　(二)我國古代的天文歷法

　　1.先秦時期

　　《尚書》記載了公元前2137年的一次日食，為人類最早的日食記錄。

　　商代甲骨文已經記載了日食、月食，并且出現了原始歷法——陰陽歷。

　　春秋戰(zhàn)國之際，二十八宿體系已經建立。

　　春秋戰(zhàn)國時采用的是古四分歷，取周年長度為365又1/4天，采用十九年七閏的方法。比西方早160年。

　　春秋時期，留下了世界上公認的首次哈雷彗星的確切記錄。《春秋》記載，公元前613年，“有星孛入于北斗”，即指哈雷彗星，這一記錄比歐洲早600多年。

　　戰(zhàn)國時期，出現了世界上最早的天文學著作《甘石星經》，其中有豐富的天文記載，反映了那個時期人們對天文的認識。石申繪制了人類歷史上第一張星象表。

　　戰(zhàn)國時期，二十四節(jié)氣已經逐步發(fā)展完備。

　　2。兩漢時期

　　漢武帝時，天文學家制訂出中國第一部較完整的歷書《太初歷》，開始以正月為歲首。

　　西漢《漢書·五行志》中關于太陽黑子的記錄，被世界公認為是有關太陽黑子的最早記錄。

　　東漢時，張衡從日、月、地球所處的不同位置，對月食作了最早的科學解釋，并發(fā)明地動儀，可以遙測千里以外地震發(fā)生的方向，比歐洲早1700多年。

　　3.南北朝隋唐時期

　　南北朝時期的祖>中之編制《大明歷》，取一周年長度為365.24231481天，和近代科學測定的數值相差僅50余秒。

　　隋唐天文學家僧一行制定的《大衍歷》比較準確地反映了太陽運行的規(guī)律，系統(tǒng)周密，表明中國古代歷法體系的成熟。僧一行還是世界上用科學方法實測地球子午線長度的創(chuàng)始人。他還發(fā)現了恒星位置移動現象，比英國人哈雷提出的恒星自行早了一千多年。

　　4.宋元時期

　　北宋科學家沈括的突出貢獻在天文學方面，把四季二十四節(jié)氣和十二個月完全統(tǒng)一起來的“十二氣歷”更加簡便，有利于農事安排。

　　元朝杰出天文學家郭守敬，提出“歷之本在于測驗，而測驗之器莫先儀表”的正確主張，創(chuàng)制了簡儀和高表等近二十件天文觀測儀器，主持了全國范圍的天文測量。郭守敬編制的恒星多達2500顆。

　　1280年，郭守敬主持編定《授時歷》，一年的周期與現行公歷基本相同，但問世比現行公歷早300年。

　　(三)我國古代的水利工程

　　1.四川都江堰

　　都江堰水利工程在四川都江堰市城西，是全世界迄今為止，年代最久、唯一留存、以無壩引水為特征的宏大水利工程。這項工程主要由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進水口三大部分構成，科學地解決了江水自動分流、自動排沙、控制進水流量等問題，消除了水患，使成都平原成為“水旱從人”的“天府之國”。

　　2.新疆坎兒井

　　坎兒井與萬里長城、京杭大運河并稱為中國古代三大工程。吐魯番的坎兒井總數近千條，全長約5000km?？矁壕?，早在《史記》中便有記載，時稱“井渠”。吐魯番現存的坎兒井，多為清代以來陸續(xù)修建，如今仍澆灌著大片綠洲良田。吐魯番市郊五道林坎兒井、五星鄉(xiāng)坎兒井，可供參觀游覽。

　　3.京杭大運河

　　京杭大運河是世界上最長的人工河流，也是最古老的運河之一。京杭大運河北起北京，南至杭州，經北京、天津兩市及河北、山東、江蘇、浙江四省，溝通海河、黃河、淮河、長江、錢塘江五大水系，全長1794km。京杭大運河作為南北的交通大動脈，歷史上曾起過巨大作用。

　　4.興安靈渠

　　靈渠位于桂林東北66km處的興安縣境內，是秦始皇為統(tǒng)一嶺南，命史祿于公元前219年至公元前214年興修，是世界上現存最完整的古代水利工程，與四川都江堰、鄭國渠齊名，被譽為“秦代三個偉大水利工程”，是最古老的運河之一。興安靈渠至今有2200多年的歷史，其設計之精巧，令人贊嘆。

　　(四)古代數學成就

　　中國是世界上最早采用十進制的國家，比埃及早1000多年。

　　殷商時已經有了四則運算，春秋戰(zhàn)國時正整數乘法口訣“九九歌”已經形成。

　　勾股定理相傳是在商代由商高發(fā)現，比畢達哥拉斯早500多年。

　　公元前1世紀的《周髀算經》和東漢時期的《九章算術》是最著名的中國古代數學著作。《九章算術》分九章介紹了許多算術命題及其解法，是當時世界上最先進的應用數學，它的出現標志著中國數學形成了完整的體系。

　　算盤是中國傳統(tǒng)的計算工具，在長期使用算籌的基礎上發(fā)明，是中國古代的一項重要發(fā)明，在阿拉伯數字出現前是世界廣為使用的計算工具。關于算盤的來歷，最早可以追溯到公元前600年，據說我國當時就有了“算板”。古人把10個算珠串成一組，一組組排列好，放入框內，然后迅速撥動算珠進行計算。

　　魏晉時期的數學家劉徽，運用極限理論，提出了計算圓周率的正確方法，求出π=3.1416.南北朝時期數學家祖沖之精確地算出圓周率是在3.1415926～3.1415927之間，比外國早近一千年。他還著有《綴術》。

　　(五)古代醫(yī)學成就

　　1.戰(zhàn)國

　　我國古代“脈學之宗”扁鵲，是當時最著名的醫(yī)生，他發(fā)明了望、聞、問、切四步診斷法。

　　2.兩漢時期

　　西晉時期王叔和編撰的《脈經》是我國醫(yī)學史上現存第一部有關脈學的專書，是公元3世紀以前我國有關脈學知識的一次總結。

　　戰(zhàn)國問世、西漢編訂的《黃帝內經》，是我國現存較早的重要醫(yī)學文獻，奠定了祖國醫(yī)學的理論基礎。

　　張仲景的《傷寒雜病論》是后世中醫(yī)的重要經典，其確立的辨證論治原則，是中醫(yī)臨床的基本原則，是中醫(yī)的靈魂所在。張仲景被后世稱為“醫(yī)圣”。

　　東漢的《神農本草經》，是我國第一部完整的藥物學著作。

　　東漢末年“神醫(yī)”華佗，發(fā)明外科手術麻醉藥“麻沸散”，比當時的西方醫(yī)學界研究出來的麻醉藥早1600多年。

　　3.唐朝

　　孫思邈著有《千金方》，它全面總結歷代和當時的醫(yī)學成果。

　　唐高宗年間，由政府組織編寫的《唐本草》是世界上最早由國家發(fā)行的藥典。

　　4.明朝

　　明朝時期的李時珍著有《本草綱目》，全面總結了16世紀以前的中國醫(yī)藥學，被譽為“東方醫(yī)藥巨典”。

　　中國傳統(tǒng)醫(yī)學四大經典著作：《黃帝內經》《難經》《傷寒雜病論》《神農本草經》。

　　(六)古代地理學成就

　　1.約在三國時期，出現了中國第一部專記水道的著作——《水經》。

　　2.北魏酈道元，把實地考察所得和前人著作中的大量有關記載匯集起來，完成了名著《水經注》。它記述的河流水道共計1252條，對每條河流的源流、脈絡和所流經地區(qū)的地理情況及其歷史事跡，都作了盡量詳細的敘述，至今還有參考價值。

　　3.西晉時期裴秀撰寫的《禹貢地域圖》，提出繪制地圖的原則。

　　4.明代徐霞客撰寫的《徐霞客游記》，是世界上最早介紹喀斯特地貌的著作。

　　(七)古代建筑成就

　　1.隋唐時期

　　(1)隋唐時期是我國古代政治、經濟、文化發(fā)展的巔峰時期，此時期的中國古代建筑也進入了成熟時期。

　　(2)隋朝最著名的橋梁工程是趙縣安濟橋，又名趙州橋。它是隋代著名工匠李春設計建造的。趙州橋是世界上保存完好的一座最古老的石拱橋。

　　(3)唐代最著名的中國式塔是大雁塔和小雁塔。

　　(4)隋朝著名建筑師宇文愷主持修建大興城，唐在此基礎上修成長安城。

　　2.北宋時期

　　(1)北宋初年，李誡編寫的《營造法式》，是我國建筑史上的建筑著作，對當時的建筑界產生了重大影響。

　　(2)遼代河北薊縣獨樂寺和山西應縣木塔是我國著名的古代木結構建筑。

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　　【摘要】發(fā)明于唐代中期，唐朝末年，火藥開始用在軍事戰(zhàn)場上?；鸺亲钤缋没鹚幍奈淦?。相關內容可詳見下面環(huán)球網校教師資格頻道整理的中學教師資格考試綜合素質文化修養(yǎng)：科學素養(yǎng)。

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　　3.明清時期

　　明朝初年，明成祖令人在元大都的基礎上營建北京城。北京城里外有三重，宮城外有皇城，皇城外有京城。宮城又稱紫禁城。北京城的主體建筑都布置在中軸線上，中央官署集中在京城南部，鐘樓、鼓樓位于城北。宮城的黃色琉璃瓦和紅墻相配，充分體現出封建皇帝的威嚴。

　　(八)農業(yè)、手工業(yè)、科技史論著

　　賈思勰的《齊民要術》、沈括的《夢溪筆談》、徐光啟的《農政全書》、宋應星的《天工開物》都是著名的論著。

　　命題點2：新中國科技成就

　　新中國成立后，中國的科技蓬勃發(fā)展，在原子能技術、空間技術、生物技術、計算機技術，以及農業(yè)技術上取得了突破性發(fā)展，有的項目已經達到國際領先水平。

　　1960年，我國第一枚近程地對地導彈研制成功。

　　1964年1o月16日，中國第一顆原子彈試爆成功。

　　1965年，中國科學家人工合成胰島素，這是世界上第一次人工合成的具有生物活力的結晶蛋白質。

　　1966年，中國的陳景潤證明哥德巴赫猜想中的“1+2”。

　　1967年，我國第一顆氫彈爆炸成功。

　　1970年4月24日，我國的“長征”1號航天運載火箭順利地將“東方紅”1號人造衛(wèi)星送入太空軌道。

　　1971年8月，中國自己制造的第一艘核潛艇下水。

　　1973年，被世界稱為“雜交水稻之父”的袁隆平在世界上首次培育成功秈型雜交水稻。

　　1983年，中國第一臺億次電子計算機系統(tǒng)銀河計算機研制成功。

　　1984年，大亞灣核電站開始動工興建。1994年2月1日和5月1日，兩臺機組分別投入商業(yè)運行。這是我國引進技術、設備和資金建設的第一座大型商業(yè)用核電站。

　　1984年-1995年，我國科學家在云南澄江發(fā)現大批寒武紀動物群化石。

　　1988年，我國第一座高能加速器——北京正負電子對撞機建成。

　　20世紀80年代，我國陸續(xù)建設了三大高能物理研究裝置——北京正負電子對撞機、蘭州重力子加速器和合肥同步輻射裝置。

　　1989年，化學所研制丙綸級聚丙烯樹脂。在化學纖維5個品種滌綸、錦綸、丙綸、腈綸和維綸中，丙綸是中國自行研究開發(fā)成功的。

　　1993年10月，“曙光一號”大型并行計算機研制成功，達到當時世界先進水平。

　　1997年，長江三峽實現大江截流。

　　1999年6月，我國首次赴北極考察。

　　從1999年起，我國“神舟”1號飛船經過了4次無人飛行的試驗，并獲得成功，揭開了我國航空航天史上的嶄新的一頁。

　　2000年11月29日，我國獨立研制的第一臺具有人類外觀特征、可以模擬人行走與基本操作功能的類人型機器人，在國防科技大學首次亮相。類人型機器人的問世，標志著我國機器人技術已躋身國際先進行列。

　　2001年，人類基因組計劃率先在中國取得突破，人類基因組“中國卷”率先繪制完成。

　　2003年10月15日，“神舟”5號飛船載著我國第一位宇航員楊利偉升上太空，“神舟”載人航天飛行第一次成功。這對我國載人航天具有劃時代意義。

　　2005年10月12日，中國航天員費俊龍、聶海勝乘坐“神舟”6號載人飛船成功進入太空。

　　2005年，青藏鐵路格爾木一拉薩段全線鋪通，于2006年7月1日開通運營。青藏鐵路工程技術人員和建設者按照建設世界一流高原鐵路的目標，克服許多難以想象的困難，攻克“多年凍土、高寒缺氧、生態(tài)脆弱”三大世界性難題，優(yōu)質高效地完成了青藏鐵路全線鋪通任務。

　　2009年，中國第一個南極內陸科學考察站——昆侖站在南極大陸內陸正式建成。

　　2009年，中國科學家在遼寧發(fā)現世界上最早的帶羽毛恐龍化石。該化石距今約1.6億年。

　　2010年11月14日，全球超級計算機500強排行榜在美國公布，中國“天河一號”超級計算機以每秒2570萬億次的實測運算速度，成為世界上運算最快的超級計算機。這也是中國第一臺千萬億次超級計算機。

　　命題點3：世界科技發(fā)展史的主要成就以及代表人物

　　世界近代自然科學的發(fā)展，大體經歷過三個階段：

　　(一)第一階段：近代自然科學的興起(15世紀)

　　15世紀中葉，以恢復古代文化為名義的“文藝復興運動”首先從意大利開始興起，很快擴展到整個歐洲，同時它也促進了近代自然科學的興起，實現了科學史上的一次革命。

　　它沖破了神學與經院哲學的牢籠，推動了生產力的發(fā)展，為近代自然科學的發(fā)展提供了堅實的依據。

　　波蘭科學家哥白尼發(fā)表《天體運行論》，開創(chuàng)性地提出了“日心說”，標志著近代天文學的興起。

　　德國天文學家開普勒提出太陽系行星運動的軌跡是橢圓形的，發(fā)現了行星運動的三大定律，進一步證實了哥白尼學說的正確性。

　　意大利天文學家和物理學家伽利略利用自制天文望遠鏡觀察天體，證明并進一步發(fā)展了哥白尼的學說，并且在物理學領域取得重大成就。

　　1705年，英國天文學家哈雷發(fā)表《彗星天文學論說》，其首先測定彗星軌道，并預言周期為76年，1759年得到證實，稱為哈雷彗星。

　　17世紀，近代數學建立、牛頓力學體系創(chuàng)立、近代化學創(chuàng)立等，都體現了這個階段的特點。

　　(二)第二階段：近代自然科學的飛速發(fā)展(19世紀末)

　　19世紀前期電磁感應現象的發(fā)現，綜合了電和磁的關系，并取得了電磁關系研究的飛躍。分子一原子結構學說的確立、化學元素周期規(guī)律的發(fā)現、達爾文生物進化論的提出、愛因斯坦相對論的創(chuàng)立等，都是各學科發(fā)展過程中的綜合表現。

　　第二次工業(yè)革命開始于1870年前后，主要成就表現在三個方面：電力的廣泛應用;內燃機和新交通工具的創(chuàng)制：新通信手段的發(fā)明。這些技術被迅速地應用于手工業(yè)，大力推動了經濟的發(fā)展。

　　17～20世紀初重要的自然科技成就見表4-1。

　　(三)第三階段：飛躍階段(20世紀四五十年代)

　　新技術革命興起，科技的各個領域都有突破性的進展，整體化、綜合化的程度更高，出現了許多新的學科。主要原因是：科學理論出現大突破：社會發(fā)展的需要，特別是第二次世界大戰(zhàn)期間和戰(zhàn)后各國對高科技的迫切需求。這次科技革命以原子能技術、航天技術、電子計算機的應用為典型代表。

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