《科學(xué)史》教學(xué)大綱課程名稱：科學(xué)史/HistoryofSciences學(xué)時(shí)：36課程類別：全校公共選修，文化素質(zhì)教育課程學(xué)分：2目錄Ⅰ課程性質(zhì)與教學(xué)目的Ⅱ課程內(nèi)容、結(jié)構(gòu)與要求Ⅲ教學(xué)進(jìn)度參考表Ⅳ教學(xué)方法與考試方式Ⅴ教材與教學(xué)參考書(shū)Ⅰ課程性質(zhì)與教學(xué)目的

科學(xué)史課程是面向全校本科生開(kāi)設(shè)的文化素質(zhì)教育課程。本課程向大學(xué)生講授科學(xué)理論的形成及其演變過(guò)程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深入了解歷史上重大科學(xué)事件和科學(xué)思想發(fā)展的歷程，領(lǐng)悟到科學(xué)的真諦，提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)青年學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué)的精神。Ⅱ課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

科學(xué)史課程由彼此獨(dú)立的十八個(gè)專題講座組成，這些專題以科學(xué)的基本問(wèn)題和科學(xué)的數(shù)學(xué)化為主線，使其形成一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體。課程涉及數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、生命科學(xué)等學(xué)科，分為總論、古代科學(xué)、科學(xué)革命、數(shù)學(xué)、物理科學(xué)、生命科學(xué)和非線性科學(xué)及其它七個(gè)部分。

總論：科學(xué)是什么？2課時(shí)。今日之科學(xué)，不是一般的自然知識(shí)，它是在16、17世紀(jì)以來(lái)形成的一種特定的意識(shí)形態(tài)，通過(guò)對(duì)科學(xué)方法與目的、機(jī)械論科學(xué)和非線性科學(xué)的討論介紹科學(xué)的基本問(wèn)題和科學(xué)史課程的總體思路，使學(xué)生對(duì)課程選題及授課方式有一個(gè)全面的了解。要求：了解數(shù)學(xué)科學(xué)、物理科學(xué)、生命科學(xué)的基本問(wèn)題是什么，科學(xué)的本質(zhì)是什么。

古代科學(xué)，4課時(shí)。中國(guó)聞名遐邇的四大發(fā)明，對(duì)世界近代科學(xué)的誕生起了重要的推動(dòng)作用，而近代科學(xué)的誕生，其思想來(lái)源于古希臘。兩次專題以對(duì)比的形式，使學(xué)生了解兩種文明下產(chǎn)生的科學(xué)傳統(tǒng)差異的原因及其對(duì)后世科學(xué)發(fā)展的影響。

要求：了解中國(guó)科學(xué)傳統(tǒng)與古希臘科學(xué)傳統(tǒng)的差異，產(chǎn)生的原因，對(duì)科學(xué)發(fā)展的影響。

科學(xué)革命，4課時(shí)。哥白尼所發(fā)動(dòng)的天文學(xué)領(lǐng)域的革命，是在繼承了希臘學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)古典數(shù)理科學(xué)中的基本概念框架的變革，推動(dòng)了近代科學(xué)的誕生，對(duì)物理學(xué)提出新的要求。正是在將天空動(dòng)力學(xué)與地上物理學(xué)相結(jié)合之后，有別于希臘傳統(tǒng)的新物理學(xué)才在伽利略和牛頓手中誕生了。

要求：了解同心球理論與水晶球體系；伯拉圖與亞里士多德的宇宙觀；對(duì)托勒密地心說(shuō)的質(zhì)疑如何導(dǎo)致哥白尼日心說(shuō)的創(chuàng)立；天上力學(xué)與地上力學(xué)怎樣統(tǒng)一？

數(shù)學(xué)科學(xué)，8課時(shí)。代數(shù)學(xué)是文藝復(fù)興時(shí)期成果最突出、影響最深遠(yuǎn)的領(lǐng)域，拉開(kāi)了近代數(shù)學(xué)的序幕。微積分的創(chuàng)立，被譽(yù)為人類精神的最高勝利，也為現(xiàn)代數(shù)學(xué)提供了重要的工具和新的研究課題。歷次數(shù)學(xué)危機(jī)反映了數(shù)學(xué)家為建立牢固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不懈地努力，數(shù)學(xué)猜想為數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了動(dòng)力，數(shù)學(xué)的嚴(yán)密性是數(shù)學(xué)家追求的永恒主題，但是否每個(gè)數(shù)學(xué)命題都能被證明？這是現(xiàn)代數(shù)學(xué)要回答的問(wèn)題之一。近代科學(xué)進(jìn)步后很多例子表明了理性主義對(duì)直覺(jué)的懷疑與否定，科學(xué)中的理性主義正是在這樣的背景下才得以確立其至高無(wú)上的地位。

要求：了解近代數(shù)學(xué)是在怎樣的條件下發(fā)展起來(lái)的；在數(shù)學(xué)發(fā)展史上為什么會(huì)產(chǎn)生危機(jī)，危機(jī)的消除及數(shù)學(xué)猜想的解決怎樣推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。

物理科學(xué)，8課時(shí)。19世紀(jì)，自然科學(xué)的各個(gè)門類相繼成熟起來(lái)，形成了人類歷史上空前嚴(yán)密和可靠的知識(shí)體系。隨著人類對(duì)"物質(zhì)是什么”問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入，隨之而來(lái)的20世紀(jì)物理學(xué)經(jīng)歷了一系列革命。在物理學(xué)中出現(xiàn)了相對(duì)論、量子力學(xué)，取代牛頓力學(xué)成為物理世界更普適的基礎(chǔ)理論。人類開(kāi)始了向外太空的探索。

要求：理解"物質(zhì)"這一基本的物理學(xué)概念，為什么牛頓和愛(ài)因斯坦是歷史上最偉大的科學(xué)家？

生命科學(xué)，6課時(shí)。16、17世紀(jì)，近代科學(xué)革命中形成的機(jī)械自然觀被大大修正，18世紀(jì)末，生物物種進(jìn)化的思想已經(jīng)出現(xiàn)，進(jìn)化論的創(chuàng)立是作為博物生物學(xué)的最高成就，由孟德?tīng)杽?chuàng)立的遺傳學(xué)得到了實(shí)證。20世紀(jì)生物學(xué)最重大的成就是分子生物學(xué)的誕生，它將人類認(rèn)識(shí)世界的水平深入到分子層次。借助先進(jìn)的物理和化學(xué)方法，分子生物學(xué)重新找到了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一基礎(chǔ)，并逐步提示了生命遺傳和進(jìn)化的奧秘。

要求：了解達(dá)爾文進(jìn)化論的主要內(nèi)容，了解人類探究生命奧秘的手段和進(jìn)程。

非線性科學(xué)及其它，4課時(shí)。近代科學(xué)的顯著特征是科學(xué)的數(shù)學(xué)化，但它源于自然的數(shù)學(xué)化。哥白尼的宇宙體系只因比托勒密體系有著數(shù)學(xué)上的優(yōu)越性，激起了開(kāi)普勒、伽利略等人為之辯護(hù)，最后導(dǎo)致牛頓力學(xué)的誕生。自然的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是近代科學(xué)的先驅(qū)們深信不移的真理，混沌學(xué)的創(chuàng)立，將在確定論和概率論這兩大科學(xué)體系之間架起橋梁，它將改變?nèi)藗兊淖匀挥^，成為科學(xué)史上的一次重大革命。

要求：理解笛卡爾哲學(xué)思想的實(shí)質(zhì)，了解數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用在人類探索自然、宇宙和生命過(guò)程中的作用，了解什么是確定性系統(tǒng)的無(wú)規(guī)行為。Ⅲ教學(xué)進(jìn)度參考表分類計(jì)劃課時(shí)課時(shí)分配內(nèi)容總論22科學(xué)是什么？古代科學(xué)42中國(guó)科學(xué)2科學(xué)思想的起源科學(xué)革命42哥白尼革命2天上人間數(shù)學(xué)82新數(shù)學(xué)的誕生2數(shù)學(xué)猜想2真理與定理2數(shù)學(xué)危機(jī)物理科學(xué)82牛頓革命2物質(zhì)與原子2相對(duì)論的世界2黑洞與大爆炸生命科學(xué)62達(dá)爾文與進(jìn)化論2孟德?tīng)柵c遺傳學(xué)2DNA的故事非線性科學(xué)及其它42科學(xué)的數(shù)學(xué)化2混沌與有序考試22Ⅳ教學(xué)方法與考試方式

科學(xué)史課程采用專題講座的形式，每次2課時(shí)，每周一次，共36課時(shí)。教學(xué)采用多媒體手段，配以大量圖片和生動(dòng)有趣的素材，提高學(xué)生的興趣。

選修本課程的學(xué)生需在開(kāi)學(xué)后一周內(nèi)，以院系為單位向教務(wù)處提出申請(qǐng)，可以在試聽(tīng)2次授課后決定是否選修。考試采用書(shū)面筆試加課程小論文的方式，考試成績(jī)由兩部分統(tǒng)一計(jì)算，其中課程小論文要求自選感興趣的科學(xué)問(wèn)題作一篇研究論文，字?jǐn)?shù)不少于2000字，成績(jī)占30%，書(shū)面筆試在學(xué)期末安排統(tǒng)一考試，成績(jī)占70%。教材與教學(xué)參考書(shū)

科學(xué)史教材由曲安京教授主編，課程參與者每人負(fù)責(zé)相應(yīng)專題的寫(xiě)作，圖文并茂，已完成初稿，待再次試講及修改后出版。主要參考書(shū)目：

1.G.E.Allen.LifeScienceintheTwentiethCentury.CambridgeUniversityPress,1975.中譯本（田洺）：20世紀(jì)的生命科學(xué)史，復(fù)旦大學(xué)出版社，2000

2.E.T.Bell.ManofMathematics.NewYork:1937；中譯本（井竹君等）：大數(shù)學(xué)家，臺(tái)北：九章出版社，1998

3.JohnL.Casti.FiveGoldenRules:GreatTheoriesofthe2othCenturyMathematics.JohnWily&Sons,Inc.,1996；中譯本（葉其孝，劉寶光）：20世紀(jì)數(shù)學(xué)的五大指導(dǎo)理論，上海教育出版社，2000

4.I.B.Cohen.RevolutioninScience,TheBelknapPressofHarvardUniversityPress,1985;中譯本（楊愛(ài)華等）：科學(xué)革命史，軍事科學(xué)出版社，1992

5.MorrisR.Cohen&I.E.Drabkin.ASourceBookinGreekScience,Cambridge:HarvardUniversityPress,1975

6.PeterCoveney&RogerHighfield.TheArrowofTime.W.H.Allen,1990;中譯本（江濤、向守平）：時(shí)間之箭，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1995

7.A.d'Abro.TheEvolutionofScientificThought.DoverPublications,1950

8.P.J.Davis&R.Hersh.Descartes'Dream:TheWorldAccordingtoMathematics.SanDiego:HarcourtBraceJovanovich,1986；中譯本（常庚哲，周炳蘭）：笛卡爾之夢(mèng)，九章出版社，1996

9.RichardFeynman.TheMeaningofItAll.中譯本（張?jiān)鲆唬嘿M(fèi)恩曼演講錄，上?？萍汲霭嫔?，2001

10.GottlobFrege.DieGrundlagenEdrArithmetik.Hamburg:FelixMeinerVerlagGmbH,1988;中譯本（王路）：算術(shù)基礎(chǔ)，北京：商務(wù)印書(shū)館，2001

11.LarsGarding.EncounterwithMathematics.Springer-Verlag,1977；中譯本（胡作玄）：數(shù)學(xué)概觀，北京：科學(xué)出版社，1984

12.CharlesC.Gillispie.DictionaryofScientificBiography.v.1-15.CharlesScribner'sSons,1970-1978

13.KurtGodel.CollectedWorksV.I.OxfordUniversityPress,1986

14.P.M.Harman.Energy,Force,andMatter:TheConcertualDevelopmentofNineteenthCenturyPhysics.CambridgeUniversityPress,1982;中譯本（龔少明）：19世紀(jì)物理學(xué)概念的發(fā)展，復(fù)旦大學(xué)出版社，2000

15.S.T.Hawking.ABriefHistoryofTime.London:BantamBooks,1988;中譯本（許明賢、吳忠超譯：時(shí)間簡(jiǎn)史，湖南教育出版社，1996

16.DavidHilbert.GrundlagenderGeometrie,B.G.TeubnerStuttgart,1977；中譯本（江澤涵、朱鼎勛）：幾何基礎(chǔ)（上冊(cè)），北京：科學(xué)出版社，1987

17.PaulHoffman.Archimedes'Revenge.BallantineBooks；中譯本（塵土等）：阿基米德的報(bào)復(fù)，中國(guó)對(duì)外翻譯出版公司，1994

18.MorrisKline.Mathematics:TheLoseofCertainty.OxfordUniversityPress,1980;中譯本（李宏魁）：數(shù)學(xué)：確定性的喪失，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1997

19.MorrisKline.MathematicsinWesternCulture.PenguinBooks,1989;中譯本（張祖貴）：西方文化中的數(shù)學(xué)，臺(tái)北：九章出版社，1995

20.ThomasS.Kuhn.TheStructureofScientificRevolutions.TheUniversityofChicagoPress,1996

21.DerekJ.deSollaPrice.ScienceSinceBabylun.YaleUniversityPress,1975;中譯本（任元彪）：巴比倫以來(lái)的科學(xué)，河北科學(xué)技術(shù)出版社，2002

22.BertrandRussell.TheProblemsofPhilosophy.OxfordUniversityPress,1978；中譯本（何兆武）：哲學(xué)問(wèn)題，北京：商務(wù)印書(shū)館，2000

23.KipS.Thorne.BlackHolesandTimeWarps.NewYork:W.W.Norton&Company,1994;中譯本（李泳）：黑洞與時(shí)間彎曲，長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2002

24.LoisN.Magner.AHistoryoftheLifeSciences.中譯本（李難等）：生命科學(xué)史，天津：百花文藝出版社，2002

25.HaoWang王浩.ReflectionsonKurtGodel.Cambridge:TheMITPress,1991;中譯本（康宏逵）：哥德?tīng)枺虾Ｊ兰o(jì)出版發(fā)行集團(tuán)，2002

26.V.F.Weisskopf.PhysicsintheTwentiethCentury.TheMITPress,1972;中譯本（楊福家等）：20世紀(jì)物理學(xué)，科學(xué)出版社，1979

27.R.S.Westfall.TheConstructionofModernScienceMechanismsandMechanics.CambridgeUniversityPress,1977;中譯本（彭萬(wàn)華）：近代科學(xué)的建構(gòu)，復(fù)旦大學(xué)出版社，2000

28.AbrahamWolf.AHistoryofScience,Technology,andPhilosophyinthe18thCentury.London:GeorgeAllen&UnwinLtd.,1952;中譯本（周昌忠等）：18世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和哲學(xué)史，北京：商務(wù)印書(shū)館，1985

29.AbrahamWolf.AHistoryofScience,Technology,andPhilosophyinthe16th&17thCenturies.London:GeorgeAllen&UnwinLtd.,1935;中譯本（周昌忠等）：16、17世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和哲學(xué)史，北京：商務(wù)印書(shū)館，1997

30.B.L.vanderWaerden.SourcesofQuantumMechanics.Amsterdam:North-HollandPublishingC