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1、新课程背景下的科学与文化,一、关于论坛,二、谈谈文化,三、谈谈科学,一、关于论坛,1、配合新课程的实施,2、培养学生的科学文化素养,3、形成良好的科研氛围,二、谈谈文化,广义上：指人类创造的一切物质产品和精神产品的 总和； 狭义上：指语言、文学、艺术及一切意识形态在内 的精神产品。 人类学：指语言、习俗、观念、社会机制以及造成 一个群体区别于另一个群体的日常实践。,1.自然文化,羿射九日,夸父追日,精卫填海,2.人文文化（民族文化）,以人为中心，探索人的精神世界，思考人生的目的、意义和价值，进而追求人的完美。产生了与人有关的文学、艺术、历史、法律、宗教、伦理等。,中西方文化比较,2.1 从琴棋
2、书画谈起,中西方乐器,二胡,笛,扬琴,大号,小提琴,钢琴,命运交响曲,沧海一声笑,中国音乐：以旷达悠深见长，突出“情”和“景”的交融。 西方音乐：以深刻严肃见长，大都带有正剧或悲剧色彩。节奏明快、音域宽广，曲调刚健、情绪激昂、气魄宏大，体现出阳刚美。,曲调：5音系统和7音系统 宫、商、角、徵、羽 (变宫、变徵),C调自然音阶的频率,89，910，1516，89，910，89，1516，89 高8度的频率关系是12 大三和弦Do、Mi、Sol的频率之比为456,西方注重对音乐的定量研究,100Hz的钢琴声的波形曲线,由16个不同频率简谐波组成的声谱,棋,中国象棋 将、士、象、车、马、砲、兵 国际
3、象棋 King（王）Queen（后）Bishop（主教） Castle（城堡）Knight（骑士）Pawn （兵）,科学技术水平 妇女地位 行为方式 空间观念,书（文字）,中国：象形文字、象图画、书写不便 西方：拼音文字、象音乐、学习容易 书法 缩写 跟科学的关系,324,王羲之书法：平和自然，委婉含蓄，飘若游云，矫若惊蛇,怀素书法：笔法瘦劲，飞动自然，如骤雨旋风，随手万变。,科学上的表述,法曰：甲乙直线上求立平边三角形。先以甲为心，乙为界作丙乙丁圆，次以乙为心，甲为界作丙甲丁圆，两圆相交于丙、于丁。末自甲至丙、丙至乙，各作直线，即甲乙丙为平边三角形。,画,中国美术：写意，借物抒怀，追求宁静淡
4、泊的闲情逸致 西方美术：写实，追求灵肉冲突的生命体验，且把绘画当 作一门科学。,清明上河图,米勒（18141875，法国）：拾穗者,席里柯 (1791-1824年 ):梅杜莎之筏 描绘了遇难者居高呼喊远方的救生船的紧张瞬间。画面结构宏伟、情感激越、气势磅礴。人体塑造坚实有力，光影对比强烈，整个色调阴森沉郁，显示出震撼人心的悲剧力量。,透视原理,马萨乔的圣三位一体,毕沙罗的蒙马特尔大街的傍晚,达芬奇最后的晚餐,达芬奇的维特鲁威人: 圆圈的中心点是肚脐，两腿之间的空间是一个等边三角形。颈部的宽度等于下巴骨到双眼的距离；把颈部的宽度乘以15，等于人身高。把手掌用力张开，大拇指指尖与小指指尖间距离相等
5、于脚板的长度 (由脚丫到与脚趾相连的地方)。,牛顿的色散实验,莫奈的 日出印象,凡高的向日葵,毕加索：阿维农少女,马格里特温室,超现实主义,马格里特定住的时间,杜尚下楼梯的裸女,未来主义：表达对空间的同时观睹。通过对运动的抽象表现来表述时间和空间。动感的画面背后潜藏着凝滞。,2.2 中西方思维特点,中国：整体、辨证、天人合一 西方：分析、逻辑、物我两分,阴阳五行,经络：人体内血气运行通路的主干和分支 经脉：纵贯全身的通路 络脉：干路上的一些分支,人体电路 器官灯泡 经络电线 穴位开关,健康、阳虚（经常感冒）、阴虚（体力透支）、阴阳两虚（糖尿病）、血气枯竭（癌症、肾病、中风） 阴储存的能量 阳日
6、常生产的血气能量 火透支的能量,人体使用手册,西医建立在对人体解剖的基础上。,2001年7月美国医生为病人植入世界第一个完整的人工心脏，这是首个不需要通过管线与外部电源连接的人工心脏。,1967年12月21日人类首次心脏移植手术成功,代表中西方精神的两本书,2.3 中西方精神,5个公理： 1.等于同量的量彼此相等； 2.等量加等量，总量仍相等； 3.等量减等量，余量仍相等； 4.彼此能重合的物体是全等的； 5.整体大于部分。 5个公设： 1.从任一点到另外一点作直线是可能的。 2.把有限直线不断沿直线延长是可能的。 3.以任一点为圆心和任一距离为半径作一圆是可能的。 4.所有直角彼此相等。 5
7、.如果一直线与两直线相交，且同侧所交两内角之和小于180，则两直线延长后必相交于该侧的一点。,八卦,64卦,乾卦 初九：潜龙勿用 九二：见龙在田，利见大人 九三：君子终日乾乾 九四：或跃在渊 九五：飞龙在天 上九：亢龙有悔,西方人注重研究自然现象，他们把研究当作自己毕生的追求，甚至可以献出生命。,东西方精神追求不同：,探索自然的本质,泰勒斯：水 阿那克西曼德 ：无限 阿那克西美尼 ：气 毕达哥拉斯：数 赫拉克利特：火 恩培多克勒：土、气、火、水 留基伯和德谟克利特：原子和虚空 现代物理学家：原子、电子、中子、质子、光子、夸克、 中微子、超弦等,苏格拉底之死（1789年达维德 作）,拉瓦锡之死,
8、布鲁诺,荆轲刺秦王,三、谈谈科学（科学文化）,科学是反映客观世界（自然界、社会和思维）的本质联系及其运动规律的知识体系（自然辩证法百科全书），它具有客观性，真理性和系统性的特点。 3个方面： 1、科学的知识； 2、科学的方法； 3、科学的社会建制。,科学文化是科学诞生以后在科学知识基础上生成的文化，是人类对科学的认识、利用以及在这一过程中创造的物质文明和精神文明 。,1、科学的萌芽,泰勒斯,芝诺（前490前425）,亚里士多德（前384前 322）研究了人类的思维，提出了著名的三段论，即从大前提、小前提推论到结论 。,阿里斯塔克（前310前230）,阿基米德（前287前212 ）,国王的难题浮
9、力定律的发现,螺旋提水器,杠杆原理,1在无重量杆的两端离支点相等的距离上挂相等重量物体，它们平衡。 2在无重量杆的两端离支点相等的距离上挂不相等重量物体，重的一端下倾。 3在无重量杆的两端离支点不相等的距离上挂相等重量物体，距离支点远的一端下倾。 4一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变。几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在他们重心处的重物来代替。 5相似图形的重心以相似的方式分布。 6杠杆原理：F1x1=F2x2（两重物平衡时，所处的距离与重量成反比）。,光的反射,埃拉托色尼（前235前195年）测量地球大小,托勒密,托勒密的宇宙体系,讨论了太阳、月亮和五大
10、行星的运动，日食和月食的计算方法，恒星和岁差现象，给出了详细的星图，按亮度分星等，论证了地球是球形 ，研究了光的折射规律。,几千年前的古希腊那么小的一块地方，产生了那么多的、那么伟大的学者，他们的名字流传至今；产生了那么多的、那么优秀的科学文化成果，它们的影响长远深刻，这真是一个奇迹！,2.近代科学的兴起,1543年 哥白尼出版了天体运行论 维萨留斯出版了人体的结构,奠基者是伽利略,伽利略（1564-1642）意大利物理学家，“伽利略的发现以及他所运用的科学的推理方法和实验是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”（爱因斯坦语）,重力和重心的实质 研究自由落体规律、提出加速度
11、概念 单摆的等时性 第一支温度计 脉搏计 比重秤,伽利略1609年绘制的水彩月相变化图,1610年1月伽利略画的木星及卫星位置变化图,1610年7月伽利略记录的土星环,1612年伽利略手绘太阳黑子图,伽利略研究梁的弯曲,伽利略亲手制作的望远镜,军用尺规,关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话（ 1632年）,萨尔维亚蒂代表伽利略 辛普利奇奥代表亚里士多德 萨格雷多扮演中立的仲裁人,用对话的形式，作了4天的谈话。 讨论了3个问题： 1、证明地球在运动； 2、充实哥白尼学说； 3、地球的潮汐。,1638年 出版,第1天：关于固体材料强度的问题； 第2天：关于内聚作用的原因，讨论了杠杆原理的证明及梁的
12、强度问题； 第3天：讨论了匀速运动和自然加速运动； 第4天：讨论了抛射体运动。,伽利略的研究方法：实验（思想实验）+数学推理,3、科学的精神气质,理性、求实、怀疑和无私利性,3、科学的精神气质,（1）理性精神,古希腊的哲学的理性、纯粹的理性,泰勒斯：志向不在于赚钱 毕达哥拉斯：百牛定理 德谟克利特：“找到天下一件事物的原因，其快乐 有甚于当波斯国王” 亚里士多德：“吾爱吾师，吾尤爱真理”,科学的理性,注重数学的形式在科学中的运用,伽利略研究铜球在斜面上的匀变速运动 牛顿发明微积分分析行星的椭圆运动； 欧拉提出变分法求解最速降线问题； 傅立叶建立函数的三角级数展开研究热传导的规律； 麦克斯韦创立
13、场论描述电磁场。,思想实验,伽利略大船，爱因斯坦火车，光子箱，高维空间,（2）求实精神,罗吉尔培根:实验胜过一切思辨,实验科学是科学之王 达芬奇：真正的科学是从观察开始，从实验中产生 吉尔伯特：球形磁体 ，第一台验电器， “磁的哲学之父”,小车,直升机,千斤顶,（3）怀疑精神,近代理性之父笛卡尔：我思故我在,有条理的怀疑,密立根光电效应实验装置,1910年，正在进行油滴实验的密立根开始了光电效应的研究，他本不同意爱因斯坦的光子说，对他的方程也表示怀疑。但为了探索科学真理，彻底澄清事实，还是开始着手准备这项困难的实验。到1914年，他终于设计完成了一套极为精巧的实验装置，“第一次判决性地证明了在光的影响下电子从固体发射与光的振动周期有关”，光电方程和光量子理论得到了证实。,怀疑是科学研究的起点,理性是科学研究的核心,求实是科学研究的指向,（4）无私利性,居里夫人放弃专利,伦琴专利、奖金都不要,袁隆平农民眼里的“米菩萨”,谢谢！,