西方科技发展史：小学教师综合素质读本

（一）基本定义

（略）

（二）要点理解

1.西方科技发展史简述

（1）公元前的科技发展。

公元前的科学研究，对后世影响深远的应属亚里士多德（Aristotle）、欧几里得（Euclid）及阿基米德（Archimedes）。亚里士多德发表《动物自然史》《动物结构学》《动物发生学》及《论灵魂》等书，记载了500 多种动物。阿基米德是一位工程师与伟大的数学家，也是对力学有着明显、直接贡献的古希腊人。今日科学是建立在阿基米德对科学的钟爱以及他对基础理论的认知之上的，这些基础理论可以直接用数学或物理现象描述。

（2）公元后至黑暗时代的科技发展。

中世纪（公元476—1453 年），随着罗马帝国的衰落，西欧进入黑暗时代。这时期最为著名的医学发展：2 世纪的罗马医学家盖仑（Galen）在解剖、生理、胚胎、病理、医疗、药物等领域均有新发现，著述也很多；10 世纪的哲学家、自然科学家、医学家阿拉伯阿维森纳（Avicenna）发表《医典》一书，对后世影响很深。

（3）文艺复兴时期的科技发展。

文艺复兴是14 至16 世纪在欧洲兴起的思想文化运动，它同时带来科学与艺术的革命，揭开了现代欧洲历史的序幕，被认为是中古时代和近代的分界。1543 年哥白尼的《天体的革命》，终于使托勒密系统崩溃。哥白尼写道：“地球带着月球循着周年的大轨道在群星之间绕着太阳旋转。”加上伽利略及开普勒等人的努力，带动了现代天文学的发展。

（4）工业革命时期的科技发展。

第一次工业革命，又称产业革命，18 世纪60 年代首先从英国开始，随后向欧洲大陆和美国扩展，19 世纪上半期英国完成工业革命。这次工业革命的标志是机器生产代替手工劳动，人类进入“蒸汽时代”。第二次工业革命，开始于19 世纪70 年代前后，以电力的广泛应用、内燃机的创制和使用、电讯事业的发展为标志。第三次工业革命，开始于20世纪四五十年代，以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为主要标志，还包括人工合成材料、分子生物学、遗传工程等高新技术。

3.西方科技发展史上的主要人物及其主要成就

（1）亚里士多德。世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究领域涉及物理学、生物学、教育学等多种学科，并写下了大量的著作。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，对科学发展做出了巨大的贡献。

（2）阿基米德。古希腊伟大的数学家、几何学家、天文学家。在几何学方面，他得出了球体、圆柱体的体积和表面积的正确计算公式，提出了抛物线所围成的面积和弓形面积的计算方法。在力学方面，证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础，并利用这一原理设计制造了许多机械。他在研究浮体的过程中发现了浮力定律，即著名的“阿基米德定律”。

（3）欧几里得。古希腊数学家，被称为“几何之父”。他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础，书中不仅保存了许多古希腊早期的几何学理论，而且通过欧几里得开创性的系统整理和完整阐述，这些远古的数学思想被发扬光大。它开创了古典数论的研究，在一系列公理、定义、公设的基础上，创立了欧几里得几何学体系，成为用公理化方法建立起来的数学演绎体系的最早典范，被广泛地认为是历史上最成功的教科书。

（4）哥伦布。意大利的著名航海家，地理大发现的先驱者。1451 年哥伦布出生在意大利港口城市热那亚。哥伦布年轻时就是地圆说的信奉者，立志要做一个航海家。他在1492 年到1504 年间四次横渡大西洋，到达美洲大陆，他也因此成为了名垂青史的航海家。

（5）巴斯德。法国微生物学家、化学家。他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖、作用等，奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，并开创了微生物生理学，被后人誉为“微生物学之父”。在战胜狂犬病、鸡霍乱、炭疽病等方面都取得了成果。英国医生李斯特运用这些成果解决了创口感染问题，从此整个医学迈进了细菌学时代，得到了空前的发展，人们的平均寿命因此在一个世纪里延长了三十年之久。

（6）哥白尼。波兰天文学家。1543 年发表了天文学著作《天体运行论》，确立了日心说，引起了一场巨大的、持久的、深刻的学术思想革命，使人类开始重新认识宇宙、地球、物体的运动乃至人类自身在宇宙中的位置。

（7）开普勒。德国天文学家。他根据丹麦天文学家第谷·布拉赫等人的观测资料和星表，通过亲自观测和分析，发现了行星运动定律，即“开普勒三定律”。

（8）伽利略。意大利物理学家、天文学家。在天文方面，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。在物理方面，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名试验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个延续了1900 年之久的错误结论。

（9）牛顿。英国物理学家。他在发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学方法阐明宇宙中最基本的法则——“万有引力定律”和“三大运动定律”。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。

（10）哈维。英国生理学家，血液循环理论的提出者。他根据实验，证实了动物体内的血液循环现象，并阐明了心脏在循环过程中的作用，指出血液受心脏推动，沿着动脉血管流向全身各部，再沿着静脉血管返回心脏，环流不息。

（11）笛卡尔。法国哲学家、科学家和数学家。他对现代数学的发展做出了重要的贡献，因几何坐标体系公式而被认为是“解析几何之父”。

（12）帕斯卡。法国数学家、物理学家。他的数学研究最突出的成就是著名的帕斯卡定理，即：圆锥曲线内接六边形，其三对边的交点共线。在物理学方面，他在帕斯卡定律的基础上发明了注射器，并创造了水压机。为了纪念这位科学家，国际单位制规定“压强”单位为“帕斯卡”，简称“帕”。

（13）富兰克林。美国科学家、发明家。他最先提出了避雷针的设想，由此而制造的避雷针，避免了雷击灾难，破除了人们对雷电的迷信。

（14）拉瓦锡。法国著名化学家，近代化学的奠基人之一，“燃烧的氧学说”的提出者。拉瓦锡根据化学实验的经验，用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。

（15）瓦特。英国著名发明家。他1776 年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进，使之成为“万能的原动机”，在工业上得到广泛应用。

（16）伏特。意大利物理学家，1800 年发明伏特电堆。

（17）安培。法国物理学家。电流的国际单位“安培”即以其姓氏命名。他在物理学方面的主要贡献是对电磁学中的基本原理有重要发现，如安培定律、安培定则和分子电流等。

（18）欧姆。德国物理学家。人们将其名字作为电阻单位。他提出了经典电磁理论中著名的“欧姆定律”。

（19）法拉第。英国物理学家、化学家，近代电磁学的奠基人，也是著名的自学成才的科学家。他的主要成就是提出电磁感应学说，发现电场与磁场的联系，提出磁场力线的假说，发现了电解定律，推广专业用语等。

（20）焦耳。英国物理学家，测定了热功当量关系，后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”，并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量。

（21）开尔文。英国物理学家，热力学的主要奠基人之一。他在热力学的发展中做出了一系列的重大贡献。他根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论于1848 年创立了热力学温标。他指出：“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。”这是现代科学上的标准温标。

（22）达尔文。英国博物学家，进化论的奠基人。1859 年出版《物种起源》，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格斯将“进化论”列为19 世纪自然科学的三大发现之一。

（23）施莱登。德国植物学家，细胞学说的创始人之一。1838 年，施莱登提出了关于细胞的生命特征、细胞的生理过程以及细胞的生理地位的理论，它标志着第一个较为系统的细胞学说的建立。

（24）科赫。德国医生和细菌学家，世界病原细菌学的奠基人和开拓者。他的重要贡献是首次证明了一种特定的微生物是特定疾病的病原，阐明了特定细菌会引起特定的疾病。

（25）孟德尔。遗传学的奠基人，被称为“现代遗传学之父”，孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律。

（26）诺贝尔。瑞典化学家、工程师、发明家、军工装备制造商、炸药的发明者。在诺贝尔的遗嘱中，利用他的巨大财富创立了诺贝尔奖，各种诺贝尔奖项均以他的名字命名。

（27）门捷列夫。俄国化学家。他发现了元素周期律并制定了元素周期表。

（28）爱迪生。美国发明家，拥有众多重要的发明，有“世界发明大王”之称。他拥有2000 余项发明，包括对世界影响极大的留声机、电影摄影机和钨丝灯泡等。

（29）巴甫洛夫。俄国生理学家、心理学家、医师、高级神经活动学说的创始人，高级神经活动生理学的奠基人。他的主要成就是创立条件反射学说，提出了两个信号系统学说。(www.xing528.com)

（30）弗洛伊德。奥地利著名神经病学家、精神病医生，精神分析学派的创始人。1900 年出版了《梦的解析》，该书现在被许多人推崇为弗洛伊德最伟大的著作。

（31）弗莱明。英国细菌学家，青霉素的发现者。青霉素后来经英国病理学家弗劳雷、德国生物化学家钱恩进一步研究改进，被成功地用于医治人的疾病。三人共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

（32）班廷。加拿大生理学家、外科医师。因成功提取可供临床应用的胰岛素而荣获诺贝尔生理学或医学奖。

（33）居里夫人。法国著名科学家。研究放射性现象，发现镭和钋两种天然放射性元素，因在天然放射性领域的贡献而成为诺贝尔奖第一位女性得主。

（34）卢瑟福。英国物理学家。在放射性和原子结构等方面都做出了重大的贡献。他关于放射性的研究证实了放射性是发自原子内部的变化。卢瑟福和化学家索迪合作，完成了放射性元素衰变实验，于1902 年首先提出“半衰期”的概念。他用小粒子轰击氮原子，成功地将氮原子核转变成氧原子核，从而开辟了核物理的广阔天地。1911 年，卢瑟福提出行星式原子结构。

（35）莱特兄弟。美国人，飞机的发明者，为人类交通工具的发展做出了巨大贡献。1903 年，莱特兄弟制造的第一架飞机“飞行者1 号”在美国北卡罗莱纳州试飞成功。

（36）爱因斯坦。美国物理学家，现代物理学的开创者，主要成就是提出相对论及质能方程，解释光电效应，推动量子力学的发展。爱因斯坦的相对论已经成为原子能科学、宇宙航行和天文学的理论基础，被广泛运用于理论科学和应用科学之中。

（37）冯·布劳恩。在火箭技术和太空探索等方面均有突出成就。1969 年，他领导研制的“土星号”巨型火箭，将第一艘载人飞船“阿波罗11 号”送上了月球。1981 年4 月首次试飞成功的航天飞机，当初也是在布劳恩手里发端的。因此，他被誉为“现代航天之父”。

（38）沃森。美国生物学家，被称为“DNA之父”。他提出DNA双螺旋结构，标志着现代遗传科学的诞生，并因此获得1962 年诺贝尔生理学或医学奖。

（39）霍金。英国著名数学家、理论物理学家。1973 年，霍金的“黑洞”理论一经发表，立即轰动了科学界。20 世纪70 年代，霍金和著名科学家彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988 年的沃尔夫物理学奖。

（40）蒂姆·伯纳斯·李。万维网的发明者，“互联网之父”。1989 年，他成功开发出世界上第一个Web 服务器和第一个Web 客户机。1989 年，蒂姆为他的发明正式定名为“World WideWeb”（万维网），也就是我们熟悉的“WWW”。1991 年，万维网正式登陆互联网，此后，万维网科技获得迅速的发展，深深改变了人类的生活面貌。

（三）考点拓展与学法指导

（略）

（四）疑点、误点知识点辨析

（略）

（五）典型考题/例题

【例1】“这一定律体现了天上运动与地上运动的统一性，它把天体运动纳入到根据地面上的实验得到的力学原理之中。这是物理学史上第一次伟大的综合，也是人类认识上一次巨大的飞跃。”引文中“一次巨大的飞跃”指的是（　　）。

A.电磁学理论的建立

B.进化论的出现

C.牛顿力学的建立

D.“日心说”的提出

【答案与解析】C。牛顿力学的建立标志着近代物理学的建立，是人类认识上一次巨大的飞跃。

【例2】在生物学中，首次将“造物主”从生命现象的研究领域中驱逐出去的是（　　）。

A.经典力学体系

B.植物学与动物学

C.细胞学说

D.生物进化论

【答案与解析】D。题干中的前提条件是“生命现象的研究领域”，并且否定“神创论”，这明显是生物进化论。

【例3】19 世纪50 年，代马克思就曾经预言，“电力的火花”将取代“蒸汽大王”而统治世界。促使这一“取代”实现的理论突破是（　　）。

A.法拉第发现的电磁感应现象

B.西门子研制成功的发电机

C.格拉姆发明的电动机

D.爱迪生发明的电灯

【答案与解析】A。题干要求是“理论突破”而不是技术成果。B、C、D三个选项均是技术成果。

【例4】1903 年，制成飞机并试飞成功的是（　　）。

A.法拉利

B.爱迪生

C.卡尔·本茨

D.莱特兄弟

【答案与解析】D。1903 年，菜特兄弟制成飞机并试飞成功。