天文学方面的成就范文
【关键词】示范性中学；天文；实践课
示范性中学通常是所在地区教学力量比较雄厚，成绩相对突出的学校，还获得了较好的教学资源和硬件条件，很多学校配备了天文观测设备，个别学校甚至还有独立的天文台，这对于开展天文活动与相关教学提供了物质上的支持和保证。校本课程的开发和设置已经成为新课改的热点，它对于增加学生的学习兴趣，提高学生的学习能力，培养学生的创造性、批判性思维都有着独特的作用。地理是义务教育阶段学生认识地理环境、形成地理技能和可持续发展观念的一门必修课程，怎样在校本课程中发挥地理学科的优势和特色就成为教师必须考虑的问题。俗话说：“上知天文，下知地理。”天文和地理之间联系紧密，因而在中学开设天文实践类的地理校本课程具有可行性。本文将对这些问题进行讨论。
一、开设天文实践课的重要意义
《高中地理新课程标准》明确指出：地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学。1.符合新课改要求地理课程要促使学生学习、观察、了解周围的客观世界，熟悉我们周围的地理环境。而环境从微观讲，有我们身边的环境，如学校环境、城市环境等，从宏观讲，有海洋环境、地球环境等，最宏观的环境就要算宇宙环境了，它也是地理环境的重要组成部分，当然也属于学生学习、观测的内容。但由于种种原因，在现阶段中学教育中，有关天文宇宙环境的学习几乎一片空白。因此，天文观测活动的开展，了解人类生活的宇宙环境就完全符合新课程改革的方向，属于新课改的内容。2.对学生的人格和思想产生重要影响“研究”二字指明了中学地理教育不仅担负着地理基础知识的传授，还要对学生进行智能训练和思想教育，形成正确的世界观、人生观和价值观，以及对待处理人地关系的态度和思维方式。在这些方面，天文无疑有着极大的优势，面对浩瀚无垠的宇宙，地球不过是一颗普通的行星，人类更是沧海一粟，微不足道，根本没有理由，也没有资格凌驾于万物之上。同时，天文学是一种严谨的自然科学，它有客观、科学的研究方法和思维模式，会对学生的人格和思想产生重要的影响。由此可知，天文实践课完全满足新课改的要求，还顺应了时展对中学地理教学的需求，这是时展的趋势。因此，教师要充分认识这种变化，主观上重视，积极应对时代的要求，把天文实践活动开展起来。
二、天文实践课的突出特点
1.较强的实践操作性天文观测是操作性很强的活动，首先要具备一定的基本条件，如观测用的器具，天文望远镜及各种辅助设施；其次，观测者要具备一定的天文理论知识，或有专职的人员指导，保证观测活动的安全；最后，对客观事物或现象发生过程的真实描叙、记录，这就要求观测者能熟练运用、操作工具仪器，准确对天体搜索、跟踪、观察。2.较强的科学体验性天文观测有较强的思想教育性，在观测过程中人们会自觉或不自觉地树立科学的人生观、价值观。一方面，人们对神秘未知的星空充满了敬畏幻想，如果缺少科学体验性教育，受教育者仍然不能为社会服务、做贡献，甚至会走向反动和愚昧，成为社会的对立面；另一方面，人们进行天文观测时会亲身地感受、体验到闪烁的星辰是由实在的物质构成的，就连耀眼的太阳、辽阔的地球也只不过是宇宙中极普通的天体，从而建立唯物主义科学观、人生观，再辅以其他学科最终确立起科学的世界观，这才是教育的根本目的和最终归宿。3.培养学生的科学思维高中生这个年龄段恰好处于思维的形式运算阶段，也是形象思维向抽象思维过渡的重要时期，科学思维方式的建立和培养显得尤为重要。一方面，天文研究对象的特殊性决定了它必须综合利用各学科，特别是物理、数学进行严密的逻辑思维分析；另一方面，在中学阶段，人们习惯将地理视为文科，那么学生就习惯用文科的思维方式进行学习，偏重于知识的记忆和背诵，不重视理解分析，但事实上地理文理兼跨，既有文科内容，也有理科知识。例如，高一上册宇宙环境和大气环境的学习需要学生运用空间想象力，并注重各个知识点之间的联系，推导出其中的逻辑因果关系，天文的逻辑思维方法恰好有助于地理学习和地理教学。
三、天文观测对地理教学的促进作用
地理是在中学教育阶段设置的国家课程，对完善、丰富学生的知识结构有着重要的意义。高效地进行地理教学，是教师必须解决的问题。笔者从以下方面来阐述天文对中学地理教学的作用。1.改变对地理的错误认识传统教育对地理的偏见，使地理明显受到冷落。学生普遍认为学与不学无所谓，认真与不认真也无所谓，学好与学差同样无所谓。通过学校开展的天文观测学习，学生都有较大的转变。其原因在于天文观测的实践活动较多，学习天文知识要求思维缜密，紧跟科学发展最前沿，这就不由自主地改变了对地理的偏见，实际上欧美国家都已经开设天文课。2.促进教学方式向操作化、实验化、科学化发展教育的目的不仅仅是传授知识，更重要的是让学生掌握科学知识的发现、研究过程，在实践中培养发现问题、解决问题的能力。天文观测恰好符合这样的要求，让学生自己动手利用各种天文仪器探索新知，进而推动整个学校教学更具实践性。3.培养学生学习地理的兴趣天文观测是一种实践活动，它改变了地理教学单一的课堂学习模式，学生能够在自由的空间里自主开展学习，摆脱了教室的限制，因而学生对天文观测的积极性非常高。从江苏省震泽中学天文小组的各项活动情况来看，都有半数以上的学生报名参加，并形成一大批活跃骨干分子。例如，去年11月18日晚上，学生为了观看狮子座流星雨，彻夜不眠，与地理教师共同在学校操场上记录了美丽、壮观的天文现象。自此，师生不仅结下了深厚情谊，而且学生在学习地理时更加认真、专注，学习兴趣和积极性有很大提高。4.培养学生的逻辑思维能力不同的学科存在较大的差异，不仅表现在研究对象、研究方法上，思维的差异也是重要方面。地理偏重于综合性思维，往往疏于推理性思维，而新时代要求人们平衡发展，各方面的素质均衡。因此，天文学的推理思维就成了地理教育不足的有益补充。5.提高教师的教学能力天文学涉及许多相关学科，如物理、数学、机械自动化等。这就要求教师努力钻研，扩大知识面。另外，天文的独特性也要求教师在教学内容安排、课程结构设计、教学方法的选择上下功夫。总的来讲，它会显著提高地理教师的教学能力。
四、开展天文教育的途径和要求
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科学对世界的发现，技术对自然的改造，犹如两条臂膀共同创造着历史，推动着文明的进程。作为历史悠久的国度，我国古代科学技术的典型成就有哪些？它们是如何影响了中国的历史进程，又具有哪些特色呢？近代之后，东西方科学技术拉开差距的原因又是什么呢？
中国古代的科学
如果按照历史书中常谈到的“农、医、天、算”四个方面来分析古代科学成就，我们会发现，中国古代农业和古代医学并不属于科学范畴。
农业是生民之本，也是古代中国的立国之本，尽管我国古代农业著作历代不乏，特别是明清时期卷帙浩繁。但农书中大多记录了一些经验性的总结，大量的内容是种田技艺以及农
耕器具的发明与应用――这些都属于技术的内容，可以说中国古代的农业科学成就乏善可陈。
我国古代的医学别具特色，一直延续至今，但却饱受争议。我国中医史学家廖育群曾说过，古代中医与现代中医的区别，甚至要超过中医与西医的区别。可以说，中医内部也在不断吐故纳新或者说发生变化。社会上关于中医是不是科学，以及中医废存的问题广受关注。可以说中医目前是一门非常另类的学科，在面对西医（现代医学）时总是不断调适着自己独特的“身份”，因此也不适合用西方科学的概念作为基础来讨论中医中的科学问题。
天文学与数学的交融
最能代表我国古代科学成就的还是天文学和数学，也就是前文提到的天、算。这两门学科在我国古代联系得十分紧密，因为对日月五星运行规律的认识以及日食、月食的推测，都离不开数学上的计算。举一个例子，汉代已形成的“谈天三家”――也就是当时古人对宇宙的三种认识，分别是盖天说、浑天说与宣夜说。除了宣夜说有点玄奥抽象外，盖天说与浑天说均是由数学模型作为支撑的，尽管两者建构了不同的宇宙模型，但是有一条是共同坚守的，就是“日影千里差一寸”，也即八尺之表的日影在子午线方向上千里会差一寸。而“日影千里差一寸”最早源自《周髀算经》，该书既是一部数学著作，也是一部天文学著作。需要说明的是，千里差一寸的论证是错误的，一直到了唐代一行和尚通过实测才使它寿终正寝。
我国古代天文学的发展，深受古代数学的影响，尽管盖天说、浑天说都有数学模型建构，但是这种模型并不与推算日月五星运行的另一套数学模型（算的模型）相融洽，或者说是各行其事。因此我们也不可能像西方那样，从古希腊天体运行的圆周运动中解脱出来，发展出开普勒的椭圆轨道等近代天文学体系。我国古代天文学还把地上的事物都搬到天上，形成了独具特色的“三垣二十宿”体系。该体系是天上、人间对应比附的产物，是军国星占体系的一种反映，即为战争胜负、王室兴衰、年成丰歉等军国大事服务的，但这已经走出了科学的范畴。
中国古代的数学成就
我国古代数学的基调是由成书于汉代的《九章算术》确立的。那么《九章算术》的基调是什么呢？就是服务于实际生产生活的应用问题集：一题一答一术。“题”就是题目，“答”就是答案，“术”就是算法。那么推理、论证的过程呢？书中是查不到的，因为根本就没写。所谓“九章”，就是9大类应用题目，比如“方田”是计算土地面积的问题集，“商功”是计算各种工程（沟渠、仓窖等）的土方、人工等。
经常有人将《九章算术》与古希腊欧几里德的《几何原本》作对比，这两部书的确也代表了东西方不同的思维风格，一个是以“算”为特征的实用化体系，一个是以“证”为特征的演绎逻辑体系。我们的祖先一直缺少“证”的那根筋，直到明末徐光启与传教士利玛窦合作翻译《几何原本》（前6卷）时，徐光启被该书的体系所服膺，写道：“此书未译，则他书俱不可得。”
说到我国古代数学，大家都会联想到南朝祖冲之在圆周率上的贡献。不过，祖冲之的《缀术》已经失传，他对圆周率的推算，学界认为是在魏晋时期刘徽“割圆术”的基础上得到的。当时要计算出密率355/113的确是很了不起的成就，要知道那个年代要用算筹去计算开方在内的大数目运算，难度可想而知。
苏州大学董洁林教授带领的团队遴选出了
200项人类在科学方面的成就，其中我国古代科学成就仅两项入选，之一是墨子进行的“小孔成像”实验。但就笔者看来，墨家学派进行的这项实验以及那句描述“小孔成像”的“下者之人也高，高者之人也下”并不比刘徽的割圆术更科学，影响更大。笔者认为在我国古代的科学门类中，物理学、化学较天文学、数学经验性成分更多，包括北宋沈括在《梦溪笔谈》中的众多记载，基本是经验现象的罗列与陈述，当然不乏一些细致的观察与描述。
唐代中叶到元代中叶是我国古代数学发展的黄金时期，特别是宋元时期达到了顶峰。发展到高峰的标志有二：首先是数学著作繁兴，宋代前后不到300年竟出了50本之多；其次是水平高，就是在算法的改进与抽象化程度方面前进了许多。无论是高次方程的近似解法、多元一次方程组的解法、高阶等差级数、同余方程组解法等，都达到了当时世界上的最高水平。
从元中叶到明末，中国古代数学整体江河日下，以至于当时学界竟然连宋元时期的数学著作都读不懂了。到了明末，随着传教士的东来，西方的数学知识开始译介、引入；后来又经过清末第二次“西学东渐”，直到20世纪初我国数学才汇入世界数学发展的洪流。
天文学方面的成就范文篇3
【论文摘要】：中国古代科学技术曾经在世界文明史上写下了光辉灿烂的篇章，但到了近代却进展迟滞，远远落在了西方的后面，文章主要从文化的角度探讨近代科技落后的原因。
辉煌灿烂的中华古代文明内含着遥遥领先于西方文明的传统科学技术，许多举世瞩目的科技成就，尤其是指南针、火药、造纸术、印刷术不仅是国人的骄傲，更让西方人羡慕不已。然而，当历史步入近代，中国的科技却反而大大落后于西方，直至今天，尽管在某些科技领域里，我国已经赶上甚至超过了西方，但在总体水平上仍然是比较落后的。究其原因很多，而中国传统文化对近代科技发展的负面影响不可低估。
在中国传统文化中，古人主张天人合一、天人和谐的自然观，使得古人对大自然采取一种友好、鉴赏的态度，而不是去征服，这就失去了科技的哲学前提。我们知道，西方科学技术的发达，哲学前提就在于主客分离，把自然当作客体加以认识、改造，然后去征服，为人类造福。正是西方把自然看作人类的对立面，去改造、征服，才有西方科技的高度发达。而在中国，从夏商周开始，一直都是尊天顺天，后来董仲舒更把这种敬天、尊天嵌进了政治强权，任何人都不敢再想去征服天了。自此，天人和谐、天人合一就成为中国人的行为准则，这和西方文化征服自然大相径庭，不利于中国近代科技的发展。
政治至上是中国传统文化中一个非常显著的特点，这就导致统治者把关注的中心集中于如何夺取天下和稳固天下，而忽视了对经济基础和生产力的发展，致使古代中国缺乏对科技的需求。可以说，在漫长的封建社会里，推崇政治、鄙薄技艺成为整个国家的时尚。相反西方科技正是在16～17世纪的工业革命和商品经济这一时代需求的刺激下产生的，是新型生产关系、经济关系发展壮大的产物。另外，这种政治至上的传统，也促使知识分子格外关注现实政治，他们思考的是如何安邦定国，因而他们都以考取科举当上大官作为自己的人生最高理想和价值目标，而普遍以从事科技工作为耻辱。这样，知识分子包括其中的杰出人才不去从事科技工作，即使从事科技工作的，绝大多数也是科举正途实在无望、绝意功名后的知识分子或者其他社会地位低贱者，这就使得在中国无法形成像西方科学家的那种为追求真理、探索自然奥秘，而献身科学的精神和价值观。再次，中国传统社会形成重文轻理、重道轻器的传统导致我们缺乏科技知识的积累。儒家重视伦理、经学，知识分子在熟读背诵儒家经典、考证注疏文献典籍、修身养性、文学创作和鉴赏等方面耗费大量的时间和精力，对自然科学却很少关注，即使有所关注时，也往往关注形而上的"道"即宏观规律、事物总体特征以及其中蕴涵的道德、为人处世和政治哲理的启迪等的探求，轻视形而下的"器"即一事一物具体特性及其在社会生产、日常生活中的功能作用研究，这又形成重道轻器传统。这和西方科技的发展正相反，西方科技到十八世纪爆发式的发展，正是西方自古希腊开始，尤其是自十五世纪以来西方知识分子长期探求自然奥秘的基础上发生质变的结果。这种政治至上的价值观对科技发展造成了极为不利的影响。
在中国传统文化中，由于居统治地位的儒家看重伦理道德，而淡薄金钱物质利益，所以逐渐形成了重义轻利的道德观。统治者往往为了统治的需要，大力提倡广大民众淡泊金钱财富和物质利益享受，转向追求精神享受，这就导致我们失去科技的内在动力。我们知道，西方科技的发达，与西方个人和企业追求金钱和物质利益这一内在驱动力是分不开的。西方科技史就像我们表明了，追求物质享受和财富是西方科技得到巨大发展的内在驱动力。另外，只有有了钱，科技人员有足够的物质条件才可以安心从事科研、购买更先进的科研仪器设备，更容易出成果则是显易而见的常识。因此，重义轻利的道德观不仅使中国失去科技发展的内在动力，而且失去从事科技的有利条件，也就不利于近代科技发展。
以上从天人和谐的自然观、政治至上的价值观、重义轻利的道德观等方面分析了中国传统文化对科技发展的负面影响。当然，传统文化对科技也有积极影响，如注重实用就导致了古代科技的辉煌。但我们反思过去是为了面向未来，重新审视我们的传统文化，积极为现代科技的发展创造良好的环境，激发我们民族的创新意识和竞争意识，真正地做到尊重科学、尊重技术、尊重知识、尊重人才，促进现代科技的迅速发展。
参考文献
[1]自然辩证法通讯杂志社编，科学传统与文化[M].西安：陕西科学技术出版社，1983.