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天文學(xué)的認(rèn)識(shí)精選(九篇)

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天文學(xué)的認(rèn)識(shí)

第1篇:天文學(xué)的認(rèn)識(shí)范文

關(guān)鍵詞:師范 天文 教學(xué)

中圖分類號(hào):Pl-4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(huì)提供定位、時(shí)間和歷法等服務(wù)。時(shí)至今日,天文學(xué)理論已發(fā)展成為含天體測(cè)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(guó)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(shí)的缺乏正在從教育體制問(wèn)題衍生成社會(huì)問(wèn)題。建立大眾正確的宇宙觀和世界觀,是現(xiàn)實(shí)生活的需要,也是社會(huì)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(shí)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(lái)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(cè)實(shí)踐的天文教學(xué),面臨著專業(yè)師資缺乏和儀器簡(jiǎn)陋等諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,影響了天文學(xué)的教學(xué)和普及效果。筆者通過(guò)長(zhǎng)期面向不同層次師范生的基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)實(shí)踐,系統(tǒng)探討了師范院?;A(chǔ)天文學(xué)的教學(xué)和普及經(jīng)驗(yàn),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(kāi)展提供參考。

1 整合資源和營(yíng)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(guó)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(shí)天文教學(xué)資源的大爆發(fā)?;诂F(xiàn)代教育技術(shù)的多媒體課件設(shè)計(jì)和制作是開(kāi)展天文科普教學(xué)的首選方法,多媒體手段通過(guò)圖片、動(dòng)畫、音頻和視頻等形式可真實(shí)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(duì)宇宙空間的簡(jiǎn)化和抽象,與現(xiàn)實(shí)的宇宙尚存在距離。而綜合多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和空間觀測(cè)技術(shù)最新成果的計(jì)算機(jī)和手機(jī)星空模擬軟件( Stellarium,StarryNight,SkyView)通過(guò)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(gè)綜合性的全天候的虛擬教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中仿佛置身于真實(shí)的天空之下,根據(jù)需要演示即時(shí)即地的天文現(xiàn)象,并通過(guò)隨時(shí)更新的天體數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)中學(xué)習(xí),在現(xiàn)實(shí)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(shí)提高了學(xué)生對(duì)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(diǎn)導(dǎo)入和激發(fā)興趣

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是基礎(chǔ)天文學(xué)教學(xué)的首要環(huán)節(jié)。國(guó)際盛行的天文熱使天文現(xiàn)象和天文事件常常見(jiàn)諸于報(bào)端,大眾對(duì)基本天文概念似乎都已耳熟能詳,但對(duì)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(shí)抓住學(xué)生這種基于有限的感性認(rèn)識(shí)而引發(fā)的求知欲望,結(jié)合近期天文熱點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)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(dòng)接受到主動(dòng)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(yáng)系”時(shí),可結(jié)合獅子座流星雨、火星探測(cè)、冥王星的歸屬等太陽(yáng)系的相關(guān)科學(xué)問(wèn)題等;而講授“地月系”時(shí),可結(jié)合日月食和月球探測(cè)等;講授“星空區(qū)劃”時(shí),可結(jié)合國(guó)際星空區(qū)劃中的“星座神話”和中國(guó)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(jué)邁人天文學(xué)習(xí)的殿堂。

3 側(cè)重過(guò)程和注重類比

現(xiàn)代天文學(xué)包括天體測(cè)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(gè)層次,不同尺度天體由于觀測(cè)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(duì)此并未說(shuō)明,從而使初涉天文的學(xué)生往往對(duì)這種相對(duì)凌亂的知識(shí)體系準(zhǔn)備不足,對(duì)課程的重難點(diǎn)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(cè)量學(xué)特征,無(wú)暇顧及測(cè)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(yùn)動(dòng)過(guò)程的原理解釋和現(xiàn)實(shí)意義,測(cè)量學(xué)內(nèi)容作為天體靜態(tài)特征可隨時(shí)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(shí)際天文學(xué)教學(xué)中在從宏觀到微觀講授天體系統(tǒng)時(shí),應(yīng)注意教學(xué)內(nèi)容前后的邏輯性和類似性,以點(diǎn)帶面,合理分配學(xué)時(shí)。如宇宙的演化、星系的演化、恒星演化、太陽(yáng)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(shí)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(duì)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(duì)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(shí)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(duì)天文學(xué)原理的理解和認(rèn)識(shí)。常用天文演示儀器有天象儀、天球儀、三球儀、電子活動(dòng)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(shí),有效降低教學(xué)成本,更重要的是使學(xué)生有機(jī)會(huì)自己重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(lái)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(yùn)動(dòng)、周年視運(yùn)動(dòng)、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(shí)驗(yàn)平臺(tái),大大提高了教學(xué)效果。

5 角色扮演和時(shí)空對(duì)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(shí)記和理解,也成為天文科普教學(xué)中常見(jiàn)的門檻。例如,星空區(qū)劃是是科普天文教學(xué)的重點(diǎn),但其中涉及的全天88星座的記憶是實(shí)際教學(xué)中的難點(diǎn),也是學(xué)生識(shí)別四季星空的基礎(chǔ)。實(shí)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(duì)多星座進(jìn)行簡(jiǎn)化的同時(shí),可將特定星座的名稱和相對(duì)位置與學(xué)生的姓名和籍貫的地理位置逐個(gè)對(duì)應(yīng)起來(lái),每個(gè)學(xué)生扮演一個(gè)星座,地球表面的學(xué)生籍貫的相對(duì)位置也對(duì)應(yīng)星座在天球上的相對(duì)位置,而且教學(xué)時(shí)也要求“對(duì)號(hào)入座”,保持彼此間的相對(duì)位置關(guān)系,從而使教學(xué)過(guò)程中的每一次“點(diǎn)名”和“落座”都成為星空區(qū)劃知識(shí)的復(fù)習(xí)鞏固。更重要是,在課時(shí)有限的前提下,調(diào)動(dòng)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(lái),在輕松的氛圍中到達(dá)滿意的學(xué)習(xí)效果。

6 來(lái)源現(xiàn)實(shí)回歸現(xiàn)實(shí)

天文學(xué)是來(lái)源于現(xiàn)實(shí)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(shí)運(yùn)用到學(xué)生自己的專業(yè)和社會(huì)實(shí)踐中。理論課程講授要從現(xiàn)實(shí)出發(fā),最后又回到現(xiàn)實(shí)。引導(dǎo)學(xué)生從天文現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)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(shí)際教學(xué)中,可針對(duì)學(xué)生不同的知識(shí)背景設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)提高學(xué)生對(duì)天文學(xué)基本原理和方法的實(shí)際應(yīng)用能力,而且為自己將來(lái)的教學(xué)和科普奠定基礎(chǔ)。

21世紀(jì)以來(lái),以載人航天和空間探測(cè)為主題的天文熱開(kāi)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(kāi)始受到越來(lái)越多的大眾關(guān)注,良好的社會(huì)氛圍為我們開(kāi)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(huì)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(yùn)用教學(xué)方法,并結(jié)合豐富的天文實(shí)踐,使高質(zhì)量的天文科普教育通過(guò)高校輻射到基層中小學(xué),從而使天文學(xué)真正從書(shū)本回歸社會(huì)。

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【13】張燕平,楊靜,杜升云,劉學(xué)富,張同杰.多媒體教學(xué)手段在天文教育中的應(yīng)用――天文教學(xué)系列軟件“探索宇宙”簡(jiǎn)介【J】.北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,(3):297-299.

第2篇:天文學(xué)的認(rèn)識(shí)范文

為什么是冥王星

在中國(guó)紫金山天文臺(tái)王思潮研究員看來(lái),冥王星是個(gè)“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(guó)人克萊德?湯博當(dāng)時(shí)錯(cuò)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(yáng)系第九顆行星進(jìn)入教科書(shū)。但隨著現(xiàn)代天文觀測(cè)儀器的不斷升級(jí),哈勃大望遠(yuǎn)鏡證實(shí)它實(shí)際上是月亮還要小的巖石。

王思潮研究員介紹說(shuō)。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(gè)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(gè)類似于小行星帶的區(qū)域,冥王星只是這群小天體中個(gè)頭較大的一顆。在對(duì)冥王星的歸屬問(wèn)題的討論中。王思潮研究員提到了在美國(guó)工作的英國(guó)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(jí),遭到美國(guó)天文學(xué)家的集體反對(duì),在一個(gè)學(xué)術(shù)討論會(huì)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(shí),在冥王星區(qū)域發(fā)現(xiàn)的天體越來(lái)越多,體積越來(lái)越大。使得對(duì)“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(wèn)題也成了引爆大行星定義之爭(zhēng)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(kāi)始改寫教科書(shū)吧?!?/p>

為了平息眾說(shuō)紛紜的爭(zhēng)吵,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)專門成立了“行星定義委員會(huì)”來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,并把今年的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)的重要議題。

爭(zhēng)論還在繼續(xù)

王思潮研究員認(rèn)為:“冥王星被開(kāi)除出太陽(yáng)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(mèng)想也是要發(fā)現(xiàn)第十大行星,但他現(xiàn)在認(rèn)為這個(gè)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(méi)有的元素固然重要,但更有意義的事情是對(duì)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(shí)范文

1705年,英國(guó)著名的天文學(xué)家愛(ài)德蒙?哈雷根據(jù)牛頓的論斷,對(duì)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(gè)長(zhǎng)橢圓形軌道運(yùn)行的,他首次利用萬(wàn)有引力定律推算這顆于1682年出現(xiàn)的大彗星的運(yùn)行周期,預(yù)測(cè)它約以76年左右的時(shí)間為周期繞太陽(yáng)運(yùn)行,哈雷說(shuō):“我堅(jiān)決預(yù)言,這顆彗星在1758年還要回來(lái)!”1743年,法國(guó)數(shù)學(xué)家克雷羅考慮到木星和土星的影響,對(duì)哈雷的計(jì)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(jì)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(kāi)了人世,沒(méi)能親眼看到他所預(yù)言的實(shí)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(duì)他的紀(jì)念,可以想像,哈雷彗星的回歸,是17世紀(jì)一個(gè)激動(dòng)人心的數(shù)學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗屓藗冋媲懈惺艿綌?shù)學(xué)是科學(xué)預(yù)言的有力工具和運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)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(wú)誤的,預(yù)言都必須經(jīng)歷事實(shí)的檢驗(yàn)和科學(xué)的推敲。

比如,對(duì)于上面提到的哈雷彗星也曾發(fā)生過(guò)一些錯(cuò)誤的預(yù)言,據(jù)說(shuō)有一些天文學(xué)家也是經(jīng)過(guò)推算后預(yù)言:19t0年它回歸到地球時(shí),將和地球正面相撞,并造成人類的毀滅,這個(gè)恐怖的“預(yù)言”在當(dāng)時(shí)引起了一陣世界性的恐慌,但經(jīng)過(guò)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(jì)算上二存在明顯差錯(cuò),正確的計(jì)算結(jié)果表明,地球只是穿過(guò)彗星稀薄的尾部,人類并沒(méi)有滅頂之災(zāi),事實(shí)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?kù)o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?cè)俅晤I(lǐng)略數(shù)學(xué)的神機(jī)妙算和無(wú)窮魅力。

1766年,德國(guó)有位叫提丟斯的中學(xué)數(shù)學(xué)教師,他隨意寫下這樣―個(gè)數(shù)列:0,3,6,12,24,……,不難看出這個(gè)數(shù)列的特點(diǎn):從第3個(gè)數(shù)起,以后每個(gè)數(shù)都是它前面相鄰數(shù)的2倍然后他在這個(gè)數(shù)列的每個(gè)數(shù)上都加上4,再除以10,得到這樣的一個(gè)新數(shù)列:0.4,0.7,1,1.6,2.8,52,10,19.6,……,這似乎沒(méi)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(wú)意間看見(jiàn)他的數(shù)學(xué)手稿,才改變了一切。

一次波得來(lái)看望提丟斯,兩人在聊天時(shí),波得無(wú)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(gè)數(shù)列的奇妙之處,波得激動(dòng)地大叫起來(lái):“我的天吶,這些數(shù)簡(jiǎn)直就是水星、金星、地球、火星、木星、土星到太陽(yáng)距離的比值翻版啊!”兩個(gè)朋友驚喜地互相擁抱起來(lái),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(gè)發(fā)現(xiàn),引起了世界科學(xué)家的重視,這個(gè)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(shí)范文

1、特倫斯.迪金森等編著的《夜觀星空(天文觀測(cè)實(shí)踐指南)》,針對(duì)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(cè)方法,既包括目視觀測(cè),也包括使用雙筒望遠(yuǎn)鏡和天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè);

2、馬星垣等編著的《美麗星空》,書(shū)中豐富精美的天體圖片、精確、翔實(shí)的星圖以及內(nèi)容充實(shí)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(ài)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(cè);

3、由多位師范院校地理系教師編著的《簡(jiǎn)明天文學(xué)教程》,介紹了天文基礎(chǔ)知識(shí),包括天球、太陽(yáng)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(shí)地球在宇宙中的環(huán)境,同時(shí)有助于人們樹(shù)立正確的宇宙觀和人生觀。

(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )

第5篇:天文學(xué)的認(rèn)識(shí)范文

論文摘要:冥王星降級(jí)事件說(shuō)明,社會(huì)因素乃是科學(xué)知識(shí)形成的必要條件,要完全避免社會(huì)因素的影響不可能也不必要。不過(guò),社會(huì)因素影響的主要是科學(xué)知識(shí)的表現(xiàn)形式,并通過(guò)科學(xué)知識(shí)的表現(xiàn)形式對(duì)科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容施加影響。從根本上說(shuō),科學(xué)知識(shí)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(shí)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(shí)的社會(huì)性具有多方面的重要意義;(1)適應(yīng)大科學(xué)時(shí)代科學(xué)與社會(huì)關(guān)系空前密切的現(xiàn)實(shí);(2)有利于對(duì)科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程中的社會(huì)因素區(qū)別對(duì)待和因勢(shì)利導(dǎo);(3)有利于發(fā)揮科學(xué)認(rèn)識(shí)主體的主觀能動(dòng)性;(4)有利于引導(dǎo)公眾按照科學(xué)的本來(lái)面貌尊重科學(xué);(5)有助于為科學(xué)營(yíng)造寬松的文化環(huán)境。等等。

20世紀(jì)70年代以來(lái),隨著科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)(SSK)的異軍突起,科學(xué)知識(shí)的社會(huì)性問(wèn)題逐漸成為學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。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(guò)大量實(shí)驗(yàn)室研究、科學(xué)爭(zhēng)論的案例研究,以及文本、話語(yǔ)分析研究等社會(huì)學(xué)、人類學(xué)的經(jīng)驗(yàn)研究,就科學(xué)的本質(zhì)尤其科學(xué)知識(shí)的社會(huì)性問(wèn)題發(fā)表了一系列不同凡響的觀點(diǎn)。以致20世紀(jì)90年代在科學(xué)的實(shí)踐者(即科學(xué)家)和科學(xué)的評(píng)論者(即科學(xué)社會(huì)學(xué)家、科學(xué)哲學(xué)家和科學(xué)史家)之間引發(fā)了一場(chǎng)以如何看待科學(xué)知識(shí)的社會(huì)性為核心的、歷時(shí)數(shù)年、波及全球的“科學(xué)大戰(zhàn)”。在科學(xué)知識(shí)的社會(huì)性問(wèn)題上,ASK所挑起的主要爭(zhēng)端是:社會(huì)因素在科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中起不起作用,起多大作用?簡(jiǎn)言之,科學(xué)知識(shí)是社會(huì)建構(gòu)的嗎?這個(gè)問(wèn)題事關(guān)科學(xué)知識(shí)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(wèn)題,我們應(yīng)予高度重視、認(rèn)真對(duì)待。

碰巧的是,剛剛被評(píng)為2006年世界十大科技新聞的冥王星降級(jí)事件為討論科學(xué)的社會(huì)性問(wèn)題提供了一個(gè)極好的案例。為此,我們不妨就從這個(gè)案例說(shuō)起:

前不久,天文學(xué)界曝出一樁新聞:在一個(gè)由外行參與的專門委員會(huì)長(zhǎng)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(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)經(jīng)過(guò)幾輪投票,最后決定:將冥王星從行星中予以除名,同時(shí)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(huì)議公開(kāi)用投票表決和磋商的方式解決科學(xué)問(wèn)題,令人咋舌。所以,消息傳出,世界各地媒體競(jìng)相炒作,社會(huì)各界紛紛評(píng)論。有人叫好,有人聲討。12名天文學(xué)家聯(lián)名在英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版公開(kāi)發(fā)表了《抗議冥王星降級(jí)請(qǐng)?jiān)笗?shū)》;另一些天文學(xué)家則主張全球天文學(xué)家通過(guò)電子投票對(duì)冥王星的行星資格重新進(jìn)行公決;等等。一時(shí)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(lái),人類在太陽(yáng)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(hào)為“2003UI3313”的“齊娜”(2003)等。對(duì)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?yàn)?,如果拒絕這些天體稱為行星,由于它們的質(zhì)量、體積和運(yùn)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(lái)全世界公認(rèn)的太陽(yáng)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(yùn)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(huì)繼續(xù)發(fā)現(xiàn)大量類似的天體,那么,太陽(yáng)系行星的數(shù)量將會(huì)劇增,太陽(yáng)系行星的藍(lán)圖將會(huì)徹底改觀。為此,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)成立了一個(gè)由天文學(xué)家、作家和史學(xué)家組成的七人委員會(huì),專門研究行星的定義和冥王星的歸屬問(wèn)題,經(jīng)過(guò)兩年多的討論和反復(fù)磋商,該委員會(huì)擬出了一份決議草案。在捷克首都布拉格舉行的第26屆國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)(IAU)上就這份決議草案進(jìn)行投票表決。經(jīng)過(guò)一番曲折,最后決定:(1)啟用新的行星定義“行星乃圍繞太陽(yáng)運(yùn)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(duì)方運(yùn)動(dòng),同步繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn),并且二者間的引力中心不在冥王星內(nèi)部。就是說(shuō),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(jí)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(shí)。整個(gè)事件的基本性質(zhì)是科學(xué)界的糾錯(cuò)行為,即糾正過(guò)去對(duì)太陽(yáng)系已知天體分類上的錯(cuò)誤,讓太陽(yáng)系星體的分類更好地與天文事實(shí)相吻合、相協(xié)調(diào)。(2)國(guó)際天文學(xué)會(huì)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(yùn)行軌道等天文參數(shù),而是太陽(yáng)系天體的分類和冥王星的歸屬問(wèn)題。正像 其它許多事物的分類和歸屬問(wèn)題一樣,天體的分類和個(gè)別天體的歸屬問(wèn)題帶有一定的人為約定性質(zhì)似乎無(wú)可厚非。(3)科學(xué)界解決天體的分類和冥王星歸屬并沒(méi)有倉(cāng)促?zèng)Q定或以個(gè)別人的意志為指歸,而是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間充分的醞釀、磋商,并且選擇了國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)這樣的場(chǎng)合,充分聽(tīng)取和高度尊重天文學(xué)界精英層的意見(jiàn)。

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(shí)的社會(huì)性。科學(xué)概念是人類認(rèn)識(shí)的結(jié)晶,是科學(xué)理論體系之網(wǎng)的紐結(jié)??尚行歉拍畹男拚](méi)有象人們通常所期待的那樣,按照科學(xué)事實(shí)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(guò)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(lái)關(guān)于太陽(yáng)系存在數(shù)大行星的習(xí)慣、避免讓太陽(yáng)系一下子有許許多多個(gè)大小不等的行星的結(jié)局為出發(fā)點(diǎn),才決定索性連冥王星一起將大批“矮行星”和“小太陽(yáng)系天體”拒之于行星門外。這種做法把科學(xué)知識(shí)的社會(huì)性異常鮮明地突出來(lái)了。“齊娜”的發(fā)現(xiàn)者邁克·布朗把這層意思一語(yǔ)道破:“‘行星’這個(gè)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(gè)詞的定義,只有文化需要,在我看來(lái)我們應(yīng)該注意文化?!?/p>

應(yīng)當(dāng)說(shuō)科學(xué)知識(shí)具有一定的社會(huì)性是不奇怪的。科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)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(huì)性和主觀性的;科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)所運(yùn)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(shí)活動(dòng)的對(duì)象是經(jīng)過(guò)人的選擇或加工過(guò)的自然現(xiàn)象或自然過(guò)程;作為科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)成果的科學(xué)知識(shí)的表達(dá)所運(yùn)用的語(yǔ)言是社會(huì)的、人為的;整個(gè)科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的過(guò)程基本上都是在社會(huì)中進(jìn)行的。因此,諸如有關(guān)當(dāng)事人的政治立場(chǎng)、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(jià)值目標(biāo)之類的經(jīng)濟(jì)、文化、政治等社會(huì)因素必然會(huì)對(duì)科學(xué)知識(shí)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(guò)科學(xué)家的主觀努力或合乎社會(huì)規(guī)范的行為而避免或減少,有些則無(wú)法避免甚至倒是應(yīng)當(dāng)主動(dòng)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(shí)驗(yàn)不存在,等等。說(shuō)到底,社會(huì)因素乃是科學(xué)知識(shí)形成的必要條件,要完全避免一切社會(huì)因素的影響是不可能的。就是說(shuō)科學(xué)知識(shí)并不單純由自然界決定,社會(huì)因素是科學(xué)知識(shí)面貌的影響因子,有時(shí)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(yáng)系認(rèn)識(shí)的習(xí)慣和歷史竟不期成為了裁定爭(zhēng)論的重要祛碼。

但是,當(dāng)我們說(shuō)社會(huì)因素影響科學(xué)知識(shí)的時(shí)候,并非像許多SSK學(xué)者所說(shuō)的那樣,是指科學(xué)知識(shí)之筐中所裝的統(tǒng)統(tǒng)是社會(huì)因素這樣一種情況,而是指:由于表達(dá)某個(gè)客觀對(duì)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(huì)因素。其實(shí),不論哪種理論或概念形式都仍然是客觀對(duì)象不同程度的真實(shí)反映。正像冥王星降級(jí)事件所涉及到的行星概念問(wèn)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(lái)風(fēng),而是對(duì)行星客體不同程度的反映。只不過(guò)較之舊定義,新定義更加精致,對(duì)行星客體反映得更全面、更深刻些罷了。就是說(shuō),社會(huì)因素對(duì)科學(xué)知識(shí)起作用,主要是影響其表現(xiàn)形式,并通過(guò)表現(xiàn)形式對(duì)科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容施加影響。 第三,冥王星降級(jí)事件還告訴我們,從效果上看,社會(huì)因素對(duì)于科學(xué)知識(shí),既是帶來(lái)真理的福音,也是造成錯(cuò)誤的根源。對(duì)待社會(huì)因素正確的態(tài)度不是諱莫如深或視而不見(jiàn),而是實(shí)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(cuò)誤的消極作用。真正的科學(xué)知識(shí)之所以可靠、值得人尊重,不是它毫不受社會(huì)因素的影響,乃是因?yàn)樗窃诓粩嗯懦鐣?huì)因素所造成的偏差和錯(cuò)誤的過(guò)程中進(jìn)步的。一部科學(xué)史乃是不斷以較正確的認(rèn)識(shí)取代錯(cuò)誤較多的認(rèn)識(shí)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(wèn)的。事實(shí)上最近已有天文學(xué)家預(yù)測(cè),隨著一套由多臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡組成的小行星觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的投人使用和人們對(duì)行星認(rèn)識(shí)的繼續(xù)深人,此次通過(guò)的行星定義很可能在六年后下一屆國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)上被再次修訂。

第6篇:天文學(xué)的認(rèn)識(shí)范文

最能代表我國(guó)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(shuō)的的天、算。這兩門學(xué)科在我國(guó)古代聯(lián)系得十分緊密,因?yàn)閷?duì)日月五星運(yùn)行規(guī)律的認(rèn)識(shí)以及日食、月食的推測(cè),都離不開(kāi)數(shù)學(xué)上的計(jì)算。舉一個(gè)例子,漢代已形成的“談天三家”――也就是當(dāng)時(shí)古人對(duì)宇宙的三種認(rèn)識(shí),分別是蓋天說(shuō)、渾天說(shuō)與宣夜說(shuō)。除了宣夜說(shuō)有點(diǎn)玄奧抽象外,蓋天說(shuō)與渾天說(shuō)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(jiān)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(huì)差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算經(jīng)》,該書(shū)既是一部數(shù)學(xué)著作,也是一部天文學(xué)著作。需要說(shuō)明的是,千里差一寸的論證是錯(cuò)誤的,一直到了唐代一行和尚通過(guò)實(shí)測(cè)才使它壽終正寢。

我國(guó)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(shuō)、渾天說(shuō)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(yùn)行的另一套數(shù)學(xué)模型(算的模型)相融洽,或者說(shuō)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(yùn)行的圓周運(yùn)動(dòng)中解脫出來(lái),發(fā)展出開(kāi)普勒的橢圓軌道等近代天文學(xué)體系。我國(guó)古代天文學(xué)還把地上的事物都搬到天上,形成了獨(dú)具特色的“三垣二十宿”體系。該體系是天上、人間對(duì)應(yīng)比附的產(chǎn)物,是軍國(guó)星占體系的一種反映,即為戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)、王室興衰、年成豐歉等軍國(guó)大事服務(wù)的,但這已經(jīng)走出了科學(xué)的范疇。

中國(guó)古代的數(shù)學(xué)成就

我國(guó)古代數(shù)學(xué)的基調(diào)是由成書(shū)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(shí)際生產(chǎn)生活的應(yīng)用問(wèn)題集:一題一答一術(shù)?!邦}”就是題目,“答”就是答案,“術(shù)”就是算法。那么推理、論證的過(guò)程呢?書(shū)中是查不到的,因?yàn)楦揪蜎](méi)寫。所謂“九章”,就是9大類應(yīng)用題目,比如“方田”是計(jì)算土地面積的問(wèn)題集,“商功”是計(jì)算各種工程(溝渠、倉(cāng)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(duì)比,這兩部書(shū)的確也代表了東西方不同的思維風(fēng)格,一個(gè)是以“算”為特征的實(shí)用化體系,一個(gè)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(shí),徐光啟被該書(shū)的體系所服膺,寫道:“此書(shū)未譯,則他書(shū)俱不可得?!?/p>

說(shuō)到我國(guó)古代數(shù)學(xué),大家都會(huì)聯(lián)想到南朝祖沖之在圓周率上的貢獻(xiàn)。不過(guò),祖沖之的《綴術(shù)》已經(jīng)失傳,他對(duì)圓周率的推算,學(xué)界認(rèn)為是在魏晉時(shí)期劉徽“割圓術(shù)”的基礎(chǔ)上得到的。當(dāng)時(shí)要計(jì)算出密率355/113的確是很了不起的成就,要知道那個(gè)年代要用算籌去計(jì)算開(kāi)方在內(nèi)的大數(shù)目運(yùn)算,難度可想而知。

唐代中葉到元代中葉是我國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展的黃金時(shí)期,特別是宋元時(shí)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(wú)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(jí)數(shù)、同余方程組解法等,都達(dá)到了當(dāng)時(shí)世界上的最高水平。

從元中葉到明末,中國(guó)古代數(shù)學(xué)整體江河日下,以至于當(dāng)時(shí)學(xué)界竟然連宋元時(shí)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(lái),西方的數(shù)學(xué)知識(shí)開(kāi)始譯介、引入;后來(lái)又經(jīng)過(guò)清末第二次“西學(xué)東漸”,直到20世紀(jì)初我國(guó)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(guó)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(shí)完成開(kāi)溝和下種程序,后來(lái)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(kāi)物》提到一種輕巧的手搖翻車(也叫拔車)。翻車是我國(guó)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(dòng)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(kāi)。

唐代詩(shī)人徐來(lái)軍寫有一首《調(diào)笑令》:“翻倒,翻倒,喝得醉來(lái)吐掉。轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去自行,千匝萬(wàn)匝未停。停未?停未?禾苗待我灌醉?!边@里描述的就是我國(guó)唐代時(shí)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(guò)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(shí)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?,F(xiàn)在湖南西部、廣西北部的溪流邊,還能見(jiàn)到筒車的身影。

天文學(xué)引領(lǐng)技術(shù)高峰

宋元時(shí)期是我國(guó)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(guó)古代軍事技術(shù)全面、系統(tǒng)的反映;北宋李誡于1100年成書(shū)的《營(yíng)造法式》是我國(guó)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(guó)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(yùn)儀象臺(tái),是我國(guó)古代最為復(fù)雜的天文儀器。該儀器集渾儀、渾象、圭表、計(jì)時(shí)與報(bào)時(shí)為一體,實(shí)物高12米,寬7米,蔚為大觀。這部?jī)x器不像魏晉南北朝那些“奇器”徒有盛名而無(wú)法得其傳,因?yàn)樘K頌留下了制造這部?jī)x器的《新儀象法要》,并附有插圖66幅,后人根據(jù)這本書(shū)完全可以進(jìn)行復(fù)原。2012年8月國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)在北京召開(kāi)大會(huì)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(guó)家會(huì)議中心展出,轟動(dòng)一時(shí)。

元代天文儀器上的改進(jìn)最重要的當(dāng)屬郭守敬設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)儀。簡(jiǎn)儀是針對(duì)渾儀而言,顧名思義,是簡(jiǎn)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(kāi),去掉一些不必要的環(huán),又在刻度上精細(xì)化,使得觀測(cè)精度更加精準(zhǔn)。

明末1637年宋應(yīng)星完成的《天工開(kāi)物》,系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)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(yáng),在回光返照時(shí)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(guó)則與主流技術(shù)前沿漸行漸遠(yuǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

第7篇:天文學(xué)的認(rèn)識(shí)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(kāi)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(huì)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(lái),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(shí),把“史”與“論”結(jié)合起來(lái),更是為思想政治教育專業(yè)學(xué)生開(kāi)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(guò)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(guò)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(duì)于推動(dòng)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(kāi)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(duì)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(duì)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(duì)性原理,邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn),洛倫茲變換的提出,愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論及其主要結(jié)論,廣義相對(duì)論及其驗(yàn)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(shuō),愛(ài)因斯坦的光量子理論,玻爾對(duì)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(dòng)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(kāi)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(kāi)發(fā)和應(yīng)用。第一節(jié),對(duì)微觀世界的探索和認(rèn)識(shí)。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(shuō),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(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn),原子核結(jié)構(gòu)模型及其實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn),對(duì)基本粒子家族的認(rèn)識(shí)。第二節(jié),原子能的開(kāi)發(fā)研究及應(yīng)用。一、原子能的開(kāi)發(fā)研究:重點(diǎn)介紹原子能開(kāi)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(gè)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(wú)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(shuō)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?tīng)柕耐愣箤?shí)驗(yàn)及其遺傳學(xué)說(shuō);摩爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)及其遺傳學(xué)說(shuō)。二、分子生物學(xué):重點(diǎn)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(gè)部分的內(nèi)容。因?qū)W時(shí)限制,可重點(diǎn)介紹細(xì)胞工程和基因工程兩個(gè)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(gè)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(dòng)植物的大量出現(xiàn),人類基因組計(jì)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(shuō)。天體演化學(xué)說(shuō)是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一,本章在重點(diǎn)講述天體演化學(xué)說(shuō)之前,先把天文學(xué)的相關(guān)知識(shí)作一簡(jiǎn)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(duì)象和分類;二、重點(diǎn)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(gè)大問(wèn)題來(lái)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(cè)發(fā)展簡(jiǎn)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(wú)限無(wú)邊”宇宙模型及其疑難、愛(ài)因斯坦“有限無(wú)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(duì)星系及其類型作一簡(jiǎn)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(guò)程的赫羅圖,恒星演化過(guò)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(yáng)系的形成和演化:主要介紹太陽(yáng)系的基本情況和太陽(yáng)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(huì)和近300年的工業(yè)社會(huì)以后,現(xiàn)在正在迅速走向第三個(gè)文明社會(huì)———信息社會(huì)。所謂信息社會(huì),就是信息在社會(huì)生產(chǎn)和生活中起主導(dǎo)作用的社會(huì)。信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè),是信息社會(huì)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(jì)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(jì)算機(jī)技術(shù)。一、計(jì)算機(jī)概述:具體介紹計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和計(jì)算機(jī)的歷史發(fā)展;二、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用:主要包括數(shù)值計(jì)算或科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理或稱信息處理、實(shí)時(shí)控制或稱過(guò)程控制、計(jì)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(diǎn)、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(diǎn)、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(shí)范文

了解和掌握文藝復(fù)興的擴(kuò)展,拉伯雷、塞萬(wàn)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(yáng)中心說(shuō)”,伽利略對(duì)天文學(xué)的貢獻(xiàn),布魯諾關(guān)于宇宙無(wú)限的理論,開(kāi)普勒,哈維探明人體血液循環(huán)系統(tǒng)。

通過(guò)學(xué)習(xí)文藝復(fù)興在歐洲各國(guó)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(yùn)動(dòng)的全貌,更加深刻地領(lǐng)會(huì)文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)地性質(zhì)及其影響。

通過(guò)學(xué)習(xí)近代科學(xué)的奠基者,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:新天文學(xué)的確立過(guò)程,說(shuō)明自然科學(xué)是建立在反對(duì)封建神學(xué)的斗爭(zhēng)中發(fā)展起來(lái)的,知識(shí)必然戰(zhàn)勝愚昧,科學(xué)真理必然戰(zhàn)勝封建迷信。同時(shí),也要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:知識(shí)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(gè)艱難的過(guò)程。

教學(xué)建議

重點(diǎn)分析:

歐洲其他國(guó)家的文藝復(fù)興是重點(diǎn)。14世紀(jì)開(kāi)始于意大利的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng),很快擴(kuò)展到了歐洲其他國(guó)家。這就使得文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)在深刻性、廣泛性等多方面與意大利文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)都有明確的提高,這就使得文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)已經(jīng)發(fā)展成為波及整個(gè)歐洲、影響遍及世界的一股資產(chǎn)階級(jí)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(diǎn)分析:

近代科學(xué)的奠基者是難點(diǎn)。14世紀(jì)開(kāi)始于意大利的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng),不但很快擴(kuò)展到了歐洲其他國(guó)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(wèn)題還一時(shí)間難于理解,需要教師的點(diǎn)播。

本節(jié)教材地位分析:

本節(jié)教材包括兩個(gè)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(yùn)動(dòng)對(duì)歐洲乃至整個(gè)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(shí)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(guó)古代是否有科學(xué)的問(wèn)題,學(xué)術(shù)界至今仍有不同意見(jiàn)。不少學(xué)者根據(jù)卷帙浩繁的古代文獻(xiàn),用歷史事實(shí)證明中國(guó)古代有科學(xué),甚至認(rèn)為,中國(guó)古代曾有過(guò)居于世界領(lǐng)先地位的科學(xué)技術(shù)。正如英國(guó)著名的中國(guó)科技史家李約瑟所言,古代的中國(guó)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(cái)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(gè)西方所望塵莫及的科學(xué)知識(shí)水平”,中國(guó)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明曾經(jīng)“遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同時(shí)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(guó)古代沒(méi)有近代意義的“科學(xué)”,近代科學(xué)沒(méi)有在中國(guó)產(chǎn)生,以證明中國(guó)古代沒(méi)有科學(xué)。筆者持中國(guó)古代有科學(xué)的觀點(diǎn),并認(rèn)為,中國(guó)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(duì)于理解中國(guó)古代科技曾有過(guò)輝煌但又沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)向近代科學(xué)的轉(zhuǎn)型,或許會(huì)有一定的幫助。

一.儒學(xué)化的中國(guó)古代科學(xué)家

從科技與社會(huì)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(huì)受到一定的文化的影響。儒家文化是中國(guó)傳統(tǒng)文化的主流,儒家文化對(duì)于中國(guó)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(duì)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(guó)古代科學(xué)家,目前,國(guó)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(guó)古代科學(xué)家傳記》,[ ]共選入中國(guó)古代科學(xué)家235位,另有明清時(shí)期介紹西方科技的外國(guó)人14位,該書(shū)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(guó)科學(xué)技術(shù)史》中有金秋鵬先生任主編的《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史人物卷》,[ ]該書(shū)精選了春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)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(guó)古代科學(xué)家傳記》之中),該書(shū)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(guó)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(guó)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(guó)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(gè)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(shí)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(shí)期的天文學(xué)家虞喜“釋《毛詩(shī)略》,注《孝經(jīng)》”[ ];南北朝時(shí)期的天文學(xué)家何承天對(duì)《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(yǔ)》、《孝經(jīng)》”[ ];隋朝時(shí)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(shuō)文聲類》等經(jīng)學(xué)著作,數(shù)學(xué)家李銳協(xié)助阮元??薄吨芤住贰ⅰ豆攘骸泛汀睹献印?,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(yùn)用儒家經(jīng)典中的知識(shí)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(shí)珍、徐春甫、程大位、朱載堉、陳實(shí)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(gè)時(shí)期最具代表的科學(xué)家。而且在事實(shí)上,除了以上科學(xué)家之外,還會(huì)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(zhǎng)過(guò)程中,在他們的科學(xué)研究中,也會(huì)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(guó)傳統(tǒng)文化的主流有關(guān)。在這樣的文化背景下,古代中國(guó)人自小都學(xué)習(xí)過(guò)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(shí),不能不學(xué)習(xí)儒家經(jīng)典;同時(shí),儒家經(jīng)典是培養(yǎng)理想人格的教科書(shū),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(huì)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(huì)有儒家學(xué)者,或者有儒家背景的文人學(xué)士。宋朝時(shí)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(shí),他的文章得到著名理學(xué)家真德秀的賞識(shí),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(shū)生;后來(lái),他又與著名經(jīng)學(xué)家朱彝尊、閻若璩、萬(wàn)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(guò)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(guò)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(guó)古代科學(xué)家在成長(zhǎng)的過(guò)程中、在社會(huì)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(shí)、情感的不可分割的重要組成部分,從而使得中國(guó)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(jià)值觀念和道德品質(zhì),具備深厚的儒家文化知識(shí),對(duì)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(duì)儒學(xué)的研究,或是運(yùn)用了儒家經(jīng)典的知識(shí),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(guó)傳統(tǒng)文化背景下,不僅科學(xué)家的價(jià)值觀念、人格素質(zhì)、知識(shí)學(xué)問(wèn)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(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)知識(shí)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(jià)值觀影響科學(xué)研究的動(dòng)機(jī)

古代科學(xué)家研究科技的動(dòng)機(jī)大致有三:其一,出于國(guó)計(jì)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(dòng)機(jī)首先出于國(guó)計(jì)民生的需要。北魏時(shí)期的農(nóng)學(xué)家賈思勰在其所著的《齊民要術(shù)》中對(duì)此有很好的論述。該書(shū)的“序”在闡述作者研究農(nóng)學(xué)的目的時(shí)說(shuō):“蓋神農(nóng)為耒耜,以利天下。堯命四子,敬授民時(shí)。舜命后稷,食為政首。禹制土地,萬(wàn)國(guó)作乂。殷周之盛。《詩(shī)》、《書(shū)》所述,要在安民,富而教之?!盵 ]他還舉了許多例子:“耿壽昌之常平倉(cāng),桑弘羊之均輸法,益國(guó)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(kāi)廣,百姓充給”;“皇甫隆乃教作耬、犁,所省庸力過(guò)半,得谷加五”;“《書(shū)》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(yǔ)》曰:百姓不足,君孰與足”。這些論述無(wú)非是要說(shuō)明他撰著《齊民要術(shù)》的目的在于“益國(guó)利民”,為的是國(guó)計(jì)民生。元朝時(shí)期農(nóng)學(xué)家的王禎在所著《農(nóng)書(shū)》的“自序”中說(shuō):“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(shū)》的目的也在于國(guó)計(jì)民生。中國(guó)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(shí)這些學(xué)科與國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)。數(shù)學(xué)以解決實(shí)際問(wèn)題為基本框架和內(nèi)容,其中所涉及的問(wèn)題大都與國(guó)計(jì)民生有關(guān);天文學(xué)講“敬授民時(shí)”,地理學(xué)講治國(guó)安邦,醫(yī)學(xué)講治病救人,也都與國(guó)計(jì)民生相關(guān)聯(lián)。

古代科學(xué)家研究科學(xué)的另一個(gè)動(dòng)機(jī)是出于“仁”、“孝”之德。東漢時(shí)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(zhǎng)全,以養(yǎng)其生”,在于“愛(ài)人知物”、“愛(ài)躬知己”[ ]。魏晉時(shí)期醫(yī)學(xué)家皇甫謐在所著《針灸甲乙經(jīng)》的“序”中說(shuō):“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(wú)以濟(jì)之,此固圣賢所以精思極論盡其理也?!笨梢?jiàn),他研究醫(yī)學(xué)的動(dòng)機(jī)在于落實(shí)“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝時(shí)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?!苯鸫t(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(dòng)機(jī)在于“事親”。事實(shí)上,科學(xué)研究的動(dòng)機(jī)出于國(guó)計(jì)民生的需要與出于“仁”、“孝”之德,這二者是一致的,關(guān)注國(guó)計(jì)民生是“仁”、“孝”之德的進(jìn)一步推廣;所以,那些出于國(guó)計(jì)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(gè)動(dòng)機(jī),這就是經(jīng)學(xué)的動(dòng)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(shí)期數(shù)學(xué)家劉徽在所撰《九章算術(shù)注》“序”中說(shuō):“昔在包犧氏始畫八卦,以通神明之德,以類萬(wàn)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(shí)期的數(shù)學(xué)家王孝通在《上緝古算經(jīng)表》中說(shuō):“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(shuō)明他們研究數(shù)學(xué)是對(duì)儒家經(jīng)學(xué)的繼承和發(fā)揮。宋朝時(shí)期的數(shù)學(xué)家秦九韶在《數(shù)書(shū)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(wàn)物”,元朝時(shí)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(wú)非是要說(shuō)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(dòng)機(jī)也正在于此。事實(shí)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(lái),當(dāng)時(shí)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(shuō),古代科學(xué)家研究科學(xué)的以上三種動(dòng)機(jī)都是圍繞著儒家的價(jià)值觀而展開(kāi)的。出于國(guó)計(jì)民生的需要,就是為了落實(shí)儒家的民本思想;出于“仁”、“孝”之德,就是實(shí)踐儒家的仁愛(ài)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(dòng)機(jī)最終都源自儒家的價(jià)值觀。

(2)儒家經(jīng)典成為科學(xué)研究的知識(shí)基礎(chǔ)

科學(xué)研究需要有相當(dāng)?shù)闹R(shí)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(shí)甚至一些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)。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(shí),《詩(shī)經(jīng)》、《尚書(shū)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(shí),《尚書(shū)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(shí),《周易》、《禮記月令》等著作中包含了與醫(yī)學(xué)有關(guān)的知識(shí),《詩(shī)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(shí)。應(yīng)當(dāng)說(shuō),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(shí)以及一些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。因此,儒家經(jīng)典中的科技知識(shí),實(shí)際上成為許多科學(xué)家的知識(shí)背景,成為他們的知識(shí)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(shí)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)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(guò)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(shí)密切相關(guān),在一定程度上是對(duì)儒家經(jīng)典中某些知識(shí)的發(fā)揮和提高。

古代數(shù)學(xué)家必定要講《周易》。魏晉時(shí)期的著名數(shù)學(xué)家劉徽在為《九章算術(shù)》作注時(shí)說(shuō):“徽幼習(xí)《九章》,長(zhǎng)再詳覽,觀陰陽(yáng)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(jiàn),為之作注?!盵 ]也就是說(shuō),他是通過(guò)《周易》的陰陽(yáng)之說(shuō)“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(shí)期的數(shù)學(xué)家講河圖洛書(shū)、八卦九疇。宋代著名的數(shù)學(xué)家秦九韶對(duì)《周易》揲蓍之法中的數(shù)學(xué)問(wèn)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(shí)世界數(shù)學(xué)的最高水平;又有數(shù)學(xué)家楊輝對(duì)“洛書(shū)”的三階縱橫圖進(jìn)行研究,直至對(duì)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(yùn)用《周易》概念論述了多元高次方程組的求解問(wèn)題,被美國(guó)科學(xué)史家喬治薩頓稱為“中國(guó)數(shù)學(xué)著作中最重要的一部,同時(shí)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(shū)堯典》為依據(jù),同時(shí)結(jié)合《大戴禮記夏小正》、《禮記月令》、《詩(shī)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(shí),進(jìn)行研究,同時(shí),古代天文學(xué)家在編制歷法時(shí)也經(jīng)常運(yùn)用《周易》中的概念。李約瑟說(shuō):“天文和歷法一直是‘正統(tǒng)’的儒家之學(xué)?!盵 ]充分揭示了中國(guó)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(shí)期的張衡、虞喜、何承天、祖沖之、劉焯到宋元時(shí)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(guò)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(shí)。

古代的地理學(xué)則不可能不講《尚書(shū)禹貢》、《周禮夏官司馬職方》。東漢的班固所撰《漢書(shū)地理志》輯錄了《尚書(shū)禹貢》的全文和《周禮夏官司馬職方》的內(nèi)容;魏晉時(shí)期的地圖學(xué)家裴秀所制《禹貢地域圖》主要是根據(jù)《尚書(shū)禹貢》。此后的地理學(xué)家酈道元、賈耽、杜佑、李吉甫都無(wú)不通曉《尚書(shū)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(shū)是古代重要的農(nóng)書(shū)類型,先是有東漢的崔寔?zhàn)端拿裨铝睢罚钟刑瞥n鄂撰《四時(shí)纂要》,后來(lái)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(shū),其中也包含了大量從《詩(shī)經(jīng)》、《尚書(shū)》、《周禮》、《禮記月令》、《爾雅》等儒家經(jīng)典中引述而來(lái)的農(nóng)學(xué)知識(shí)。

當(dāng)然,作為科學(xué)家,他們的知識(shí)并不只是從儒家經(jīng)典中所獲得的那一部分科學(xué)知識(shí),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(shí),更重要的,還有他們的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)以及他們通過(guò)科學(xué)研究所獲得的知識(shí)。但無(wú)論如何,在他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)中,從儒家經(jīng)典中所獲得的知識(shí)是他們進(jìn)行科學(xué)研究最基礎(chǔ)的同時(shí)也是最重要的知識(shí)。

(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(shí),不僅研究動(dòng)機(jī)與儒家思想有關(guān),所運(yùn)用的知識(shí)中包含著從儒家經(jīng)典中所獲得的知識(shí),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(guó)古代科學(xué)家的科學(xué)研究往往是以讀書(shū)為起點(diǎn),然后用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)驗(yàn)證前人的理論和觀點(diǎn),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(shū),博覽群書(shū),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(shí)踐對(duì)前人的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)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(shí)事求是”。因此,古代科學(xué)著作有不少都是對(duì)以往科技知識(shí)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(kāi)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(shí)的那些儒家經(jīng)典,《詩(shī)經(jīng)》、《尚書(shū)堯典》、《尚書(shū)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(gè)學(xué)科也都有各自的經(jīng)典:數(shù)學(xué)上有“算經(jīng)十書(shū)”,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(yáng)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(shū)》、《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(kāi),只是在對(duì)經(jīng)典的詮釋過(guò)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(guó),當(dāng)時(shí)中國(guó)的科學(xué)家大都持“西學(xué)中源”的觀點(diǎn),并且采取引中國(guó)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(duì)古代科技特征的影響

由于古代科學(xué)家的科研動(dòng)機(jī)、知識(shí)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(guó)古代科技所具有的實(shí)用性、經(jīng)驗(yàn)性和繼承性的特征,事實(shí)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?jiǎng)訖C(jī)之一在于滿足國(guó)計(jì)民生的需要,所以,大多數(shù)具有儒家價(jià)值理念的科學(xué)家在研究科技時(shí),所注重的主要是科技的實(shí)際功用,這就決定了中國(guó)古代科技的實(shí)用特征,富有務(wù)實(shí)精神。雖然也曾有一些科學(xué)家對(duì)純科學(xué)的問(wèn)題進(jìn)行過(guò)研究,但在總體上看,古代科技的實(shí)用性特征是相當(dāng)明顯的,是主要的。在論及中國(guó)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(shí),中國(guó)數(shù)學(xué)史家錢寶琮先生說(shuō):“《九章算術(shù)》的編纂者似乎認(rèn)為:所有具體問(wèn)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(wú)害為‘算術(shù)’;掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的人應(yīng)該滿足于能夠解答生活實(shí)踐中提出的應(yīng)用問(wèn)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(shí)而忽視理性認(rèn)識(shí)的見(jiàn)解,雖不能證明它淵源于荀卿,但與荀卿思想十分類似?!盵 ]如果對(duì)于中國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展具有重要影響的《九章算術(shù)》,其實(shí)用性的特征是受到儒家文化的影響,那么,整個(gè)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(guó)古代的天文學(xué)、地理學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)的實(shí)用特征在很大程度上也與儒家文化的務(wù)實(shí)精神有著直接的關(guān)系。

與實(shí)用性特征相聯(lián)系,古代科學(xué)家較為強(qiáng)調(diào)感覺(jué)經(jīng)驗(yàn),注重經(jīng)驗(yàn)性的描述,因而使古代科技帶有明顯的經(jīng)驗(yàn)性。在科學(xué)理論上,則主要是運(yùn)用某些現(xiàn)成的、普遍適用的儒家理論以及諸如“氣”、“陰陽(yáng)”、“五行”、“八卦”、“理”之類的概念,經(jīng)過(guò)思維的加工和變換,對(duì)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?jī)H僅停留在經(jīng)驗(yàn)的層面上。比如,唐朝時(shí)期的天文學(xué)家僧一行,他在天文儀器制造、天文觀測(cè)等諸方面多有貢獻(xiàn),他所編制的“大衍歷”是當(dāng)時(shí)最好的歷法。然而,他在解釋他的“大衍歷”時(shí)則說(shuō):“《易》:天數(shù)五,地?cái)?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?cái)?shù)始于二,合二始以位剛?cè)帷L鞌?shù)終于九,地?cái)?shù)終于十,合二終以紀(jì)閏余。天數(shù)中于五,地?cái)?shù)中于六,合二中以通律歷。……故爻數(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(wú)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(shí),他說(shuō):“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。”[ ]他還說(shuō):“五運(yùn)六氣,冬寒夏暑,旸雨電雹,鬼靈厭蠱,甘苦寒溫之節(jié),后先勝?gòu)?fù)之用,此天理也?!盵 ]由于停留在經(jīng)驗(yàn)性的描述和思辯性的解釋上,科學(xué)在理論上相對(duì)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(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō),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(lái)的科學(xué)家在科學(xué)研究中更多的是對(duì)前人著作中的科學(xué)知識(shí)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(shí),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(guó)古代科技的實(shí)用性、經(jīng)驗(yàn)性和繼承性的特征實(shí)際上正是在科技的層面上對(duì)儒家思想的延伸和展開(kāi)。由于要實(shí)踐儒家之道,所以古代科技重視實(shí)用,重視經(jīng)驗(yàn),在實(shí)用科技方面較有優(yōu)勢(shì),而在科學(xué)理論上則相對(duì)薄弱;同時(shí),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(shuō)、儒家經(jīng)典聯(lián)系在一起,重視知識(shí)的積累,表現(xiàn)出明顯的繼承性。由此可見(jiàn),中國(guó)古代科技的特征與儒家思想密切相關(guān),儒家文化對(duì)于中國(guó)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(guó)傳統(tǒng)文化背景下,中國(guó)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(shuō),中國(guó)古代的科學(xué)家大都是儒學(xué)化的科學(xué)家,中國(guó)古代的科學(xué)研究大都是儒學(xué)化的研究,中國(guó)古代科技大體上帶有明顯的儒學(xué)特征,中國(guó)古代的科學(xué)是儒學(xué)化的科學(xué)。

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