科学的本质与
5.第五讲 科学技术的本质和特征
三、科学与技术的关系
1、科学与技术的区别
总体上看，科学是一种认识活动，技术则是 一种实践活动，这就决定了二者有根本的区别， 也有紧密的联系。
科学是人对自然界规律的认识知识，这一知识对人类 能动的改造自然界和社会提供了潜在的基础，是一种知 识形态的生产力。但随着近代科学向现代科学过渡，工 业社会向信息社会的过渡，科学和技术一体化加快，科 学知识形态的潜在生产力逐步让位于现实生产力，第一 生产力特征越发明显。
4、科学是一种社会建制
随着科学日益渗透到社会各方面，科学成长为一种 重要的社会事业，一种社会建制。它向社会的其它子系 统一样，有一个独立的社会体系结构，同时与社会其它 子系统形成密切联系；作为社会建制的科学是科学演化 发展的结果，大科学必然导致科学社会建制化。
▲技术科学化
技术活动的复杂性日益需要科学理论、科学方法 的指导，才能完成。如经验技术通过科学分析上升为 技术科学，科学原理转为技术原理形成技术成果。
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1220. 12.12Sa turday, December 12, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。10:4 3:5610: 43:5610 :4312/ 12/2020 10:43:56 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 210:43: 5610:4 3Dec-20 12-Dec-20
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 10:43:5 610:43: 5610:4 3Saturday, December 12, 2020
马克思主义科学技术观之科学的本质与特征
2.学术权威领导
3.自由学术探索
11个诺贝尔奖； 16个美国国家科学奖章和技术奖章 4个图灵奖 ……
科学发展的内在结构和动力
科学发展的累积模式 科学发展的否证模式 科学发展的范式理论
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科学发展的否证模式
科学始于问题而非观察 提出有针对性的猜测和假设，从而形成各种各样的科
证以及承认超自然认识办法的认识论，不推崇清晰、精确、深度 、融贯或真理的价值体系； (6)形式背景F地位较低，很少使用逻辑和数学；
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(7)特殊背景B很少或没有，不从其它知识领域获取知识，对自身 发展也无甚作用；
(8)问题组合P关注人生的实际问题多于认识问题； (9)知识储备K停滞不前，包含很多与确认的科学假说相冲突的不
在你看来，科学的客观性 应该如何理解？
没有标准
实证主义
多元标准 （理论、历 史、社会多 种要素）
科学方法和科学划界标准有历史性和社会性
没有永恒的划界标准不代表没有划界标准
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划界的重要性 水变油事件 气功 中医
实证主义
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现代科学的本质特征
科学是自然的数学化语言 科学是实验性的知识 科学是科学家们的活动
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现代科学的两副面孔 现代科学的两副面孔
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科学的本质和特征
Wissenschaft是德文的科学，含义比较广，既 包括自然科学、社会科学、还包括人文学科。 体现一种明显的大陆传统。
意大利思想家维柯 的《新科学》事实上讲的是历史哲 学，黑格尔也把哲学叫做科学，狄尔泰将人文学科称 为精神科学。
康德“每一种学问，只要其任务是按照一定的原则建 立一个完整的知识系统的话，皆可被称为科学。” 德国人认为它们共属于一个知识传统，这种传统来自 古希腊。
科学的本质和科学知识的构成
总结：求真务实、有条理的怀疑、开拓创新
One’s first step in wisdom is to question everything and one’s last is to come to term with everything .
• 科学假说的定义：根据已知的科学原理 和科学事实对未知的自然现象及其规律 所作出的一种假定性的说明和推测。
• 科学假说的构成：
事实基础 ＋ 背景理论 ＋ 对本质的猜测 ＋ 预言
<假说的特点>
• 科学性：假说是以一定的科学事实为 基础，以一定的背景理论为根据建立 起来的。
• 假定性：假说中包含着对事物本质规 律的想象、猜测成分。论述： 科学是人对自然界的理论关系和实践关系 科学是一种社会的、精神生产领域的劳动 科学是生产力 科学既是观念的财富又是实际的财富
2.贝尔纳的解释： 建制、方法、一种积累的知识传统、一种持续 或发展生产的主要因素、构成我们的信仰及对 宇宙和人类的各种态度的力量之一、与社会有 种种相互关系
On their 40th wedding anniversary and during the banquet celebrating it, Tom was asked to give his friends a brief account of the benefits of a marriage of such long duration.
teacher of all. It teaches you loyalty, forbearance, meekness, self-restraint, forgiveness -- and a
自然辩证法讲义第四章科学的本质和科学
自然辩证法讲义第四章科学的本质和科学知识的构成从认识史上看，把科学作为独立的研究对象，是在科学从包罗万象的自然哲学中分化出来，并建立了以实验为基础的理论体系之后。
本章以科学的整体为研究对象，阐述科学的本质、科学知识的构成、科学的价值，这是马克思主义科学观的重要组成部分。
第一节科学的本质对科学本质的探讨主要包括科学的涵义、性质和特征，回答科学是什么的问题。
这对正确评价科学的社会地位和无分发挥科学的作用，对从整体上把握科学的全貌，进一步掌握科学发展的规律具有十分重要的意义。
1．科学的涵义19世纪马克思站在辨证唯物主义与历史唯物主义的立场上，对科学进行了宏观的、动态的哲学分析，并对科学的本质做出以下深刻的论述：其一，科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”G。
它揭示出科学和工业是人对自然的能动的认识和改造关系。
科学发展的历史证明了这一论断的正确性。
在整个古代，科学的发生和发展一开始就是由人与自然的关系、由人的物质生产所决定了的。
游牧民族和农业民族为了定季节，产生了天文学；天文学只有借助于数学才能发展，于是开始了数学的研究‘后来．在农业发展的某一阶段和在某个地区，特别是随着城市和大建筑物的产生以及手工业的发展．力学发展起来了。
人类正是在改造自然界的过程中获得了对自然界的认识，并且随着实践的发展不断地使认识从初级的经验形态发展到高级的理论形态，出现了作为认识活动最终成果的科学；与此同时，科学成为进一步认识和改造自然的锐利武器。
正是科学的巨大力旦，使得人类改造世界的能力得到空前的强化。
其二，科学是一种社会的、精神生产领域的劳动。
马克思明确指出科学活动是一种社会劳动，是社会总劳动中的一个重要部分，它“是一切科学工作，一切发现，一切发明”。
科学劳动的特点是它部分地以个人的协作为条件，部分地又以对前人劳动的利用为条件，而共同劳动则以个人之间的直接协作为前提，因而科学属于一般劳动，属于“精神生产领域”。
马克思的这一思想揭示出科学这种社会实践活动的本质特征。
第四章 科学的本质和科学知识
第二节 科学知识的构成
• 一、科学事实
• 科学事实是指通过观察和实验所获得的经验事 实——对客观存在的事物现象过程的真实描述， 包括仪器上所记录和显示的数字、图表和观察实 验所得结果的陈述和判断。 • 科学事实是科学认识的最初成果，属于认识论的 范围，其内容是客观的，形式是主观的，是客观 与主观的统一。
四、科学理论
• 1、科学理论及其构成
• 科学理论是系统化的知识，是关于客观事 物的本质 及其规律的相对正确的认识，是 经过逻辑论证和实践经验并由一系列概念、 判断和推理表达出来的知识体系。
科学理论的构成：
• （1）概念——科学理论的支撑点、逻辑出发点。 • 概念是同一领域中同类事物共同和本质属性的概 括。任何一门学科都有自己专有的概念。（2）定 律和原理——理论的内容和或主体 • 是研究对象基本关系的反映，定律和原理在语言 结构上表现为判断形式，如电流等于电压乘电阻， 牛顿三大定律等。 • （3）科学推论——执行理论的解释和预见功能。
三、科学的划界
• 1、科学划界的标准 • 逻辑经验主义：有意义的命题才是科学的命题， 否则就是非科学。什么才算有意义，如果一个命 题能用经验事实加以证实，这个命题就有意义。 • 证伪主义：波普尔认为证伪才是分界的标准，他 认为科学的理论或命题，具有普遍性，不可靠能 被经验证实，而只能被经验证伪，因为经验总是 个别的，所以他主张可以被证伪的理论或命题才 是科学的。
马克思关于科学涵义有以下几个观点
第四章科学的本质和科学认识过程
第四章科学的本质和科学认识过程科学的本质是一种系统、有规律的思维方式和分析方法，通过观察、实验和推理，试图理解自然界的现象和探索万物的奥秘。
科学认识过程是人们进行科学研究的一系列步骤和方法，包括观察、提出问题、假设、实验、验证、归纳、推理等环节。
科学的本质和科学认识过程相互关联、相互促进，共同构成了科学的发展和进步。
科学的本质还包含着对事物本质特征的追求。
科学研究的目标在于揭示事物的本质特征和规律，而不仅仅是局部的现象。
科学家们通过不断实验和观察，试图深入理解事物的深层结构和内在机制，从而形成更为完备的科学理论和模型。
科学研究注重理论的构建和验证，致力于寻求更为完善和全面的解释。
科学认识过程包括观察、提出问题、假设、实验、验证、归纳、推理等环节。
观察是科学认识过程的起点，科学家通过观察现象和事物，获取相关信息和数据。
观察结果往往引发一系列问题，科学家根据观察到的现象和矛盾，提出问题并制定科学研究的目标。
在科学认识过程中，科学家们会根据提出的问题，主动假设可能的解释和规律，建立科学模型和理论。
假设可以通过实验或其他方法进行验证，以验证假设的正确性和可行性。
实验是科学认识过程中重要的一环，通过设计实验和观测实验结果，科学家可以验证和修正已有的假设，进而获得更准确的理论。
科学认识过程还包括归纳和推理。
归纳是从具体的事实和数据中总结出普遍规律的过程，科学家通过归纳分析，将实验和观察得到的结论推广到更一般的情况。
推理是从已有的前提出发，根据逻辑规则进行推理，得出新的结论和推断。
通过归纳和推理，科学家可以从一个具体的事例得出更为普遍的结论，从而理解和解释更为复杂的现象。
总之，科学的本质是一种系统、有规律的思维方式和分析方法，通过观察、实验和推理，试图理解自然界的现象和探索万物的奥秘。
科学认识过程是科学发展和进步的基础，包括观察、提出问题、假设、实验、验证、归纳、推理等环节。
科学的本质和科学认识过程相互促进，共同推动着科学的发展和进步。
简述科学的本质
简述科学的本质科学是由人类为了探索自然现象而形成的一种学科，也是某种系统的探究方法。
它的发展历程，是人类从无知、无秩序的自然中，经过对客观实践（特别是实验）的探究、实践检验，对物质特性、科学规律的发现和把握，在普遍性、有效性、客观性的方面不断深入，最终构成了一个体系化的科学理论体系，以及一定的实验方法和技术。
科学的本质，可以说就是为客观事物探究真相，探索真理。
客观事物，包括自然界中的物质现象和物理实体，与此对应的是科学理论，它是对客观事物研究得出的总结，将客观事物抽象化，归纳、概括规律性，从而形成一种普适的理论体系。
通过科学实践的探究，我们发现虽然客观事物存在着复杂性，但这些复杂性之中，却是存在着一定的规律性。
科学研究就是要探求这种规律性，将客观事物抽象化，获得真理。
例如，爱因斯坦发现了相对论，就把宇宙中的物质现象抽象成了相对的视角，给出了一个相对的真理；牛顿的力学定律，也是将物体的运动状态、运动规律抽象化，构建出一个真理。
科学发展的历程中，以普遍性、有效性、客观性为特点的科学探究，不断使客观事物的真理获得发展、深化，科学的本质就在于此。
科学客观与准确，而且其发现的规律可用于说明自然界、改善社会生活，使人们了解客观事物以及处理现实中的问题，因此被誉为理性力量，成为人类改善生活，实现未来创造性发展的力量。
科学的本质，在于追求真理。
科学家们每天都在探究客观实践的真理，比如物理学家对物质运动的实验、化学家对物质组成的探究等，他们经过反复实验、比较总结，最终提出一个理论，把客观实践的正确解释汇总起来，形成一个系统的体系，这就是科学的本质。
科学的本质在于追求真理，但也不可否认，科学的进步，离不开科学家们对客观实践的观察和探究，以及对新发现的加以不断完善，而且由于存在着宇宙的复杂性，发现真理的途径多种多样，科学的持续发展，会使我们越来越接近真理，接近广大客观事物的实质。
5_科学的本质与特征_880804090
机器人，第二主体
客体要素
是进入主体认识和实践范围的客观事物，是不以主体的主观意 志为转移的客观实在，即自然界，是人的认识与改造的对象。
主体的认识要受认识客体的制约。
中介系统
工具系统：
物质化的工具、仪器（身体的延伸）
精神性中介
已有的理论规则 科学方法
包括科研的一般程序，推理规则、语言符号的运用等。
与境（context）
抽象地看，有了科学认识主体、客体和对象，就可以展开 科学认识活动。实际上，科学认识过程仍然受到许多非逻 辑的、文化的、社会的环境的影响，以及科学认识主体本 身的背景制约。我们把所有这种背景性和环境性的影响称 为与境影响。与境是科学认识活动作为系统的环境。更大 场景的社会经济、政治和组织影响通过比较直接的科学认 知与境作用于科学认识系统。科学认识活动就是在这种与 境中通过科学认识主体、客体和中介之间展开的一种认识 上的矛盾运动。
统计规律
基本的逻辑格式为：
（x)[Px→]=r 对于所有的x，如果x具有性质P，则x具有性质Q的概率，记作Pr(Qx)为r 成熟的苹果通过是红的
逻辑推论：
由这些概念与原理推演出来的逻辑结论，即各种具体 的规律和预见.执行着理论解释和预见的功能.
例如，狭义相对论中引伸出现的钟慢、尺缩效应，质能关系 式等。
3 科学与非科学的划界
划界问题（Demarcation Problem）: 指科学理论与 其他理论有何不同，其优越性在哪里。 关于科学划界问题的研究在西方科学哲学那里大 体经历了4个阶段:
逻辑实证论的绝对标准（包括证标准
一个陈述如果与人们感性经验有关联的才是有意 义的，可以称得上科学的东西，而与人们的经验 毫不相干的陈述，超经验的陈述如“本原”、 “神”之类的概念是无意义的，是非科学的、形 而上学的。 一个陈述句有意义要求两点：
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科学的客观性和主观性
1、科学具有客观性:科学是客观世界的 反应
2、科学的主观性
科学家的知识背景、国籍、性别、经历 等
科学的主观性
例如：多年来有关灵长类的研究 中男性科学家往往注重男性的竞 争性和社会行为，而不久前参与 此领域的女性科学家则认为女性 灵长类建立公社的行为更重要.
尽管科学的观察及实验不可能达 到绝对的客观，但是科学家仍需 要分析偏见可能的来源并采取措 施努力减少可能避免的偏见及其 影响.
（2） 科学知识体系
科学理论
科学定律
科学概念 科学事实
科学事实是指人们运用感官或科学仪器获 得的具体的、可被验证的科学信息。它一 般回答“是什么”一类的问题。
科学概念是对科学事实的归类、概况、抽 象和总结。
科学定律或科学规律描述两个或多个科 学概念之间的联系。
科学理论用来解释各个科学事实或科学 规律的，回答“为什么”之类的问题。
科学态度
知之为知子，不知为不知，是知也 科学态度和科学作风是一个人优良品德 的重要组成部分。对于一个人成就事业 的重要性，丝毫不亚于他们的知识和能 力，甚至可以说更重要。
科学价值
世界是可以被认识的 科学设想是变化的 科学不能为一切问题提供终极答案
四、科学本质（须）在教材中
生命科学
物质世界
地球与宇宙
（二）科学探究
A、知道科学探究涉及的主要活动，理解科 学探究的基本特征； B、能通过对身边自然事物的观察，发现和 提出问题 C、能运用已有知识作出自己对问题的假想 答案 D、能根据假想答案，制定简单的科学探究 活动计划；
E、 能通过观察、实验、制作等活动进行探究 F、会查阅、整理从书刊及其他途径获得的科 学资料 Ｇ、能在已有知识、经验和现有信息的基础上， 通过简单的思维加工，作出自己的解释或 结 论，并知道这个结果应该是可以重复验证的
科学理论的继承性或者表现为 理论概念的延伸，或者表现为把 旧理论作为一种特例包含在新理 论之中。
科学的实践性
1、科学不相信权威 科学认为宇宙万物总是以一定的 形式或规律运行，因而任何科学 研究成果，都应是可重复的并最 终接受实践的检验.
2、科学具有重复性，可接受实
践的检验
3、科学家必须重视收集数据， 以便为自己的理论提供证据.
H、能用自己擅长的方式表达探究结果，进 行交流，并参与评议，知道对别人研究的结 论提出质疑也是科学探究的一部分。
（ 三） 情感态度与价值观
小学科学教育中情感态度和价值观的目标 A、保持与发展想要了解世界、喜欢尝试新 的经验、乐于探究与发现周围事物奥秘的欲 望； B、珍爱并善待周围环境中的自然事物， 初步形成人与自然和谐相处的意识；
（二）、科学教育的总目标
1、通过科学课程的学习，知道与周围常 见事物有关的浅显的科学知识，并能应 用于日常生活，逐渐养成科学的行为习 惯和生活习惯
2、了解科学探究的过程和方法，尝试应 用于科学探究活动，逐步学会科学地看 问题、想问题
3、保持和发展对周围世界的好奇心与求 知欲，形成大胆想象、尊重证据、敢于 创新的科学态度和爱科学、爱家乡、爱 祖国的情感；
C、知道科学已经能解释世界上的许多奥秘， 但还有许多领域等待我们去探索，科学不迷 信权威； D、 形成用科学提高生活质量的意识，愿意 参与和科学有关的社会问题的讨论与活动；
E、 在科学学习中能注重事实，克服困难， 善始善终，尊重他人意见，敢于提出不同见 解，乐于合作与交流； F、意识到科学技术对人类与社会的发展既 有促进作用，也有消极影响。
科学探究的方法
对比（比较法） 控制变量法 等效替代法 实验推理法 转换法 模型法
科学探究的成果
科学探究的成果条件 科学成果应具有创造性和先进性 科学成果必须具有社会价值 科研成果必须经过技术鉴定或评审
如何给小学生“科学”定义？
当听到“科学”这个词的时候，你想到了什么？
4、亲近自然、欣赏自然、珍爱生命，积 极参与资源和环境的保护，关心科技的 新发展
二、科学素养的含义
（一）、科学理解基本科学概念， 掌握知识体系和结构
（1）科学知识
A、学习生命世界、物质世界、地球与宇宙三 大领域中浅显的、与日常生活密切相关的知 识与研究方法，并能尝试用于解决身边的实 际问题；
可是，大家发现每一个定义都不能令人满 意。后来渐渐感觉到世界上有很多东西是 不能下定义的，不下定义的比下定义的往 往更好。于是，大家倾向于从另外一个方 面去理解科学，去说科学到底应包含哪些 本质特征，而不是直接去定义什么是科学。
这种难以定义科学的状况，正好说明科学 的博大和无限生机。当一个事情能够非常 精确严密地被定义的时候，大概它也就没 有多少值得探索的内容了。所以，难以准 确定义科学是一件绝好的事情。
目前科学教育界有一大部分人认为：
“三位一体”------完整的“科学”定义包 括三个重要组成部分 科学态度
科学探究的过程和方法
科学探究的成果
科学态度
好奇心 尊重实证 批判的思考 灵活性 对变化世界敏感
科学探究的过程
观察和提出问题 形成假设 检验求证 得出和解释结论 交流和应用
科学是不是只和科学家有关系？
你是否有过下面的经历？
好奇心总是让我 们去探究许多事 物，想知道为什 么会是这样、那 样的。我们的这 些经历其实和科 学家的工作十分 相似。
收集你最喜欢的科学家的资料， 向大家介绍他有什么研究成果， 他是如何开展研究的。
让我们来做一个有趣的活动
准备一张长30厘米、宽10厘米的 白纸，将白纸对折。
在对折的两张纸条上，分别画上大 小相同、神情不一的小人。
•你发现了什么？你能提出问题？
在1824年，英国人罗杰特也进行过 类似的活动。可他不是玩玩就算了， 而是对这一现象作出了自己的解释。 后来，这一解释被人们普遍接受， 电影就是根据他解释的原理制作的。
二、科学的本质
美国著名科学教育专家莱德曼（Lederman） 对各界学者的调查结果为： 科学思想是不断发展变化的 科学需要证据 科学带有主观性，因而科学家努力识别并避免 偏见 科学是逻辑推断及人类想象和创造力的结合 科学的发展受社会及文化因素的影响
科学思想的相对性和历史性 1、人类对自然界的漫长的认识 过程 2、科学研究仪器的精密程度的 局限性
3、科学理论的发展具有革命性
。科学理论的革命性在于改变旧理
论的基本概念和原理，突破和超 越旧理论，新理论不仅可以解释 旧理论能够解释的所有现象，而 且可以解释旧理论不能解释的现 象。
4、科学理论的发展具有继承性
你观察到什么？
你观察到什么？
你观察到什么？ 你的推断是什么？
科学的创造性与理智性
从问题的提出，到数据收集及数 据分析，乃至如何解释数据得出 结论，科学的创造性的影响贯穿 科学研究的始终。
科学的概念不能自动地从数据中产生， 科学家想象客观世界如何运作并设法 为其假说或理论寻求证据。虽然任何 想象力和创造力都可以用于提出科学 假说或理论，但科学的结论必须符合 逻辑推断的原则，最终必须接受实践 的检验。
研读美国的STC教材 编排的科学性 采样的科学性 插图安排 的科学性
STC教材的教学单元表
生命科学 1
生物 蝴蝶的生命周期 植物的生长发育 动物研究 微观世界 植物实验
地球科学
天气 土壤 岩石和矿物 土地和水 生态系统 时间测量
物理科学
固体和液体 变化 化学测验 电流 食品化学 磁铁与电动机
技术设计
科学与社会地反映社会的价值观和世界观.
社会文化的价值取向也直接影响 科学研究经费的分配，科学研究 的方向及方法的选择，甚至决定 对科学解释或结论的取舍.
立方体的观察与研究
做右图的一个立方体，顶部数字为5，不 允许转动、提起、打开立方体。 列出你的观察报告。 立方体的底面是什么？ 得出结论的理由。
由于对科学的定义至今未达成共识，故常常使一 线的科学教师感到困惑。为了便于科学教师理解 科学，并在教学中体现科学的本质特征，一些科 学家和教育家将自然科学分为四个维度。若从这 四个维度来认识科学，将有助于科学教师在备课、 授课和评课的过程中，去体现科学的本质，把握 科学课的特征。
自然科学的四个维度是：科学是一系 列的思维方式，科学是一套研究的方 法，科学是一个知识体系，科学要与 技术和社会相互作用。
得到观察报告 推出底面的数字和字母
科学教育目的和科学素养的涵义
一、科学教育目的
（一）、科学课程标准
课程标准是学生经过学习之后应该达到 的基本要求，是教学内容及水平的最低 限度，是大多数学生经过努力之后可以 达到的水平。（教学大纲：对教师教什 么和怎样教有严格的规定，是衡量教学 任务是否完成的依据，它是检查评定教 学内容及水平的最高限度）
一、科学
什么是科学？ 科学（ Science ）这个词的本义为“学 问”、“知识”。
我国学者把它翻译成为“格物致知”。所 谓“格物”，就是要以“物”为本，要解 决实际问题，它强调“实践”的重要。所 谓“致知”，是指人们可以获得知识。
然而，科学究竟是怎么样的，至今没有一个公 认的结论。几个世纪以来，人们一直想给科学 下一个定义，到现在，这种努力还在继续。
比较与测量 平衡与秤重 声音 运动和设计 浮和沉 纸的技术
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