现代自然科学中的基础学科.
现代自然科学中的基础学科原文钱学森
现代自然科学中的基础学科原文钱学森以“现代自然科学中的基础学科钱学森”为标题，本文旨在探讨钱学森在现代自然科学中的重要作用。
钱学森，即钱学胜，是物理学家、数学家、科学家钱学森（John von Neumann）的姓氏，是一门用于描述系统的计算机科学和数学。
它最初作为一种系统研究的技术和软件技术，以提高计算机的性能，但现在它已经广泛应用于现代自然科学，包括物理、数学、生物、天文学等，是现代自然科学中最重要的基础学科之一。
钱学森的发展源于他的科学成就。
他的许多贡献和发现已经成为当代自然科学的核心。
其中最重要的成就是，他设计了第一台能够实现自动控制和模拟的计算机，这是现代计算机技术的基础。
他也设计了一种新的数学计算方法，该方法的发展以及建立的基础仍然被广泛使用，并且在现代自然科学中有着重要的应用。
此外，他还通过提出一种新的概念“奥本海默体系”和“衍生量”，推动了近代物理学中量子力学的发展。
钱学森在现代自然科学中的作用是深远的。
首先，他的成就为现代计算机技术提供了最基本的理论指导，其中包括模拟和自动控制，为许多自然科学方面的实践和研究提供了支持。
其次，他的数学理论和建立的基础在现代自然科学的研究中有着重要的意义，它们有助于研究各种不同的物理和数学模型，从而深入研究和理解各种自然现象。
最后，他的“奥本海默体系”和“衍生量”等概念在近代物理学中有着重要的作用，为理解量子物理过程提供了基础性的理论支持。
从以上可以看出，钱学胜在现代自然科学中有着重要的作用。
他提供了计算机技术的基本理论，建立了数学基础并且开发了“奥本海默体系”和“衍生量”等概念，为当代自然科学的发展奠定了基础。
因此，钱学森是当今自然科学中不可缺少的重要基础学科之一。
总之，以“现代自然科学中的基础学科钱学森”为标题，本文讨论了钱学森在现代自然科学中的重要作用。
钱学森的贡献和发现为当代自然科学提供了基本理论支持，他的成就为许多自然科学领域的研究和实践提供支持，使它成为当今自然科学中不可缺少的基础学科。
现代自然科学中的基础学科教案
现代自然科学中的基础学科教案引言：现代自然科学是一个复杂而庞大的知识体系，由各个基础学科组成，这些基础学科为探索自然现象和解释科学现象提供了框架和工具。
本篇教案将针对现代自然科学中的基础学科，为教师提供教学指导，帮助学生深入理解这些学科的概念和原理，培养他们的科学思维和解决问题的能力。
一、教学目标：1.了解现代自然科学中的基础学科的概念和分类。
2.了解各个基础学科的研究对象和主要研究内容。
3.培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容：1.基础学科的概念和分类a.自然科学的基础学科包括物理学、化学、生物学和地理学等。
b.各个基础学科的研究对象和主要研究内容。
2.物理学a.研究物质的性质、结构和运动规律。
b.主要内容包括力学、热学、电磁学、光学和量子力学等。
3.化学a.研究物质的组成、性质、结构和变化规律。
b.主要内容包括无机化学、有机化学和生物化学等。
4.生物学a.研究生命现象和生物体的结构、功能和演化规律。
b.主要内容包括细胞生物学、遗传学、生理学和进化生物学等。
5.地理学a.研究地球表面的自然现象和人类活动的空间分布。
b.主要内容包括地貌学、气候学、生物地理学和人文地理学等。
三、教学方法：1.教师讲授：向学生介绍基础学科的概念、分类和主要研究内容，并使用图表和实例进行解释和说明。
2.小组讨论：组织学生分成小组，就不同基础学科的研究内容进行讨论和交流，鼓励学生提出问题和解决问题的思路。
3.实验演示：选取与基础学科相关的实验或演示，展示科学原理和现象，激发学生对科学的兴趣和好奇心。
4.课堂练习：设计练习题目，检查学生对基础学科概念和原理的理解程度。
四、教学评估：1.参与度：考察学生在课堂中的参与和互动情况。
2.回答问题：考察学生对基础学科概念和原理的理解程度。
3.实验报告：要求学生根据实验结果撰写实验报告，评估其实验设计和分析能力。
4.课堂作业：布置相关主题的作业，评估学生对基础学科知识的应用能力。
现代自然科学中的基础科学
现代自然科学中的基础科学基础科学是现代自然科学中的核心，它为其他学科的发展提供了坚实的基础。
在基础科学的研究中，科学家们通过观察、实验和推理，揭示了自然界的规律和原理，为人类社会的进步做出了重要贡献。
物理学是基础科学的重要组成部分，它研究物质的性质、运动和相互作用。
物理学家通过观察和实验，揭示了宇宙的奥秘。
他们发现了万有引力定律，解释了天体运动的规律；他们研究了光的行为，揭示了光的波粒二象性；他们还研究了电磁场的性质，发展了电磁理论。
这些发现和理论不仅推动了科技的发展，也深刻影响了人们对世界的认识。
化学是另一个重要的基础科学，它研究物质的组成、结构、性质和转化过程。
化学家通过实验和理论推导，揭示了化学反应的机理和规律。
他们发现了元素周期表，揭示了元素的周期性规律；他们研究了化学键的形成和断裂，解释了物质的结构和性质；他们还研究了化学反应的速率和平衡，发展了化学动力学和化学平衡理论。
这些发现和理论不仅推动了新材料的开发，也改变了人们对化学世界的认识。
生物学是研究生命的起源、结构、功能和演化的基础科学。
生物学家通过观察和实验，揭示了生物的奥秘。
他们发现了细胞是生命的基本单位，揭示了细胞的结构和功能；他们研究了遗传物质DNA，解释了遗传信息的传递和表达；他们还研究了生物进化的机制，发展了进化论。
这些发现和理论不仅推动了生物技术的发展，也深刻影响了人们对生命的理解。
地球科学是研究地球的物质组成、内部结构和外部过程的基础科学。
地球科学家通过观察和实验，揭示了地球的奥秘。
他们研究了地球的构造和板块运动，解释了地震和火山的发生；他们研究了地球的气候和气象现象，揭示了气候变化的规律；他们还研究了地球的岩石和矿产资源，推动了能源和环境问题的解决。
这些研究不仅推动了地质勘探和环境保护，也深刻影响了人们对地球的认识。
基础科学的研究不仅需要科学家的努力，也需要社会的支持和关注。
只有通过持续的投入和创新，才能不断拓展基础科学的边界，为人类社会的进步提供更加坚实的基础。
《现代自然科学中的基础学科》阅读选择题
《现代自然科学中的基础学科》阅读理解：12大题56小题，附答案解析（一）现代自然科学，不是单单研究一个个事物，一个个现象，而是研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系。
这就使自然科学发展成为严密的综合起来的体系。
这是现代自然科学的重要特点。
工程技术的科学叫做应用科学，是应用自然科学中基础学科的理论来解决生产实践中出现的问题的学问。
当然，基础学科中也有好多道理是从生产实践中总结提高而来的；而且没有工农业生产，基础学科研究也无法搞下去。
所以基础学科之为基础是就其在现代自然科学体系中的位置而言的。
我们一般提六门基础学科：天文，地学，生物，数学，物理，化学。
这六门是不是都是一样的基础呢？也不是。
从严密的综合科学体系讲，最基础的是两门学问。
一门物理，是研究物质运动基本规律的学问。
一门数学，是指导我们推理、演算的学问。
……天文学也是物理。
现在的天文学，不是光研究太阳、月亮、星星在天上的位置和运行规律，还要研究星星里头的变化，研究宇宙的演化。
比如研究太阳内部、恒星内部。
人去不了，怎么研究？一是研究可见光，把可见的星光分成光谱，把不同频段的光摄下来进行研究。
再就是研究看不见的频段，如波长比较长的红外线、无线电波，波长很短的紫外线、 X 光，波长更短的丫射线等。
这么一研究，就发现天上可是热闹―到处有星的爆发，一颗星爆发像氢弹爆炸一样。
一个爆发的过程是一两个月、几个月。
中国古书上有所谓客星，实际上就是星的爆发。
爆发时亮了，就看得见，天上来了“客人”过一段时间爆发过程结束，看不见了，就以为是“客人”走了。
天上还有一些更怪的现象。
如中子星，是由中子组成的密度非常大的星，一颗芝麻点大小的中子星物质就有几百万吨重，而且转得很快，转时发出的 X 光强度不一样，变化周期不到一秒。
还有一种星，名叫“黑洞”，其实不是洞，是光出不来的星。
这种星密度更高，引力场特别强，强到光线被吸住射不出来，只有当其他物质被吸引掉进去时才发光，发射出 X 线。
现代自然科学中的基础学科
作者简介钱学森（1911—2009），汉族，浙江省杭州市人。
中国著名物理学家，享誉海内外的杰出科学家和中国航天事业的奠基人。
长期担任中国火箭和航天计划的技术领导人，对航天技术、系统科学和系统工程做出了巨大的和开拓性的贡献。
钱学森是中国两弹一星功勋奖章获得者之一，被誉为“中国导弹之父”、“中国火箭之父”、“导弹之王”。
课文节选自钱学森同志的《现代科学技术》一文第三部分。
这篇课文指出了现代自然科学的重要特点，简要地介绍了现代自然科学体系的构成，重点介绍了化学、天文学、地学、生物学的发展和它们跟物理、数学的关系，从而强调物理和数学这两门根本的基础学科在现代自然科学体系中的重要位置。
理清课文结构全文按“总—分—总”的顺序可分为三部分：第一部分（1—2）：指出了自然科学的特点，说明物理、数学是六门基础学科中最基础的学科。
第二部分（3—6）：这部分分别介绍了化学、天文学、地学、生物学的发展，阐明了它们与物理、数学的密切关系。
第三部分（7）：进一步指出了物理、数学是现代自然科学体系中根本的学科，归结现代自然科学体系的构成。
工程技术学科（应用科学）工程结构电力技术电子技术农业技术量子化学化一般基础学科学计算化学遗传工程天文学地学生物学现代自然科学基础学科根本基础学科物理学数学重点语段解析１、课文第一自然段“现代自然……重要特点。
”（１）两个“这”分别指代的是：①“研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系。
”②“严密的综合起来的体系。
”（２）现代自然科学体系从纵横两方面研究，分别表现在：纵的方面：研究事物、现象的变化发展过程。
横的方面：研究事物相互之间的关系。
2、根据第二自然段文字内容，给“数学”、“物理”下一个定义：数学是指导我们推理演算的学问。
物理是研究物质运动基本规律的学问。
2、课文第四自然段“天文学……是不行的。
”（１）“天文学也是物理”的意思是：天文学是物理应用于研究天文学。
（2）“天上还有一些更怪的现象”在文中是指：中子星的爆发和“黑洞”。
钱学森-现代自然科学中的基础学科PPT(23张)
第二部分（3-6）
• 这一部分是全文说明的重点，分述化学、 天文学、地学、生物学四门基础学科的新 发展和它们与物理、数学的关系。作者抓 住物理和数学是最基本的两门学科这个要 点，在依次介绍化学、天文学、地学、生 物学这门基础学科时，都作三个方面的阐 述：1.研究的内容；2.研究的成果（包括各 科研究的新发展和分支学科）；3.研究中对 物理和数学的依赖关系。
• 在控制科学领域，1954年，钱学森发表 《工程控制论》的学术著作，引起了控制 领域的轰动，并形成了控制科学在上世纪 50年代和60年代的研究高潮。1957年， 《工程控制论》获得中国科学院自然科学 奖一等奖。同年9月，国际自动控制联合会 （IFAC)成立大会推举钱学森为第一届IFAC 理事会常备理事。他也成为该组织第一届 理事会中唯一的中国人。
• 在喷气推进与航天技术领域，钱学森 在上世纪40年代提出并实现了火箭助 推起飞装置，使飞机跑道距离缩短； 1949年，他提出火箭旅客飞机概念和 关于核火箭的设想；1962年，他提出 了用一架装有喷气发动机的大飞机作 为第一级运载工具，用一架装有火箭 发动机的飞机作为第二级运载工具的 天地往返运输系统概念。
• 在人体科学、科学技术体系等方 面，钱学森也作出了重要贡献。
（新华网北京2009年10月31日电）
整体认知
• 本文是一篇事理说明文。 • 钱学森1977年12月9日在《人民日报》上发表
《现代科学技术》一文，文章由引言和五个部 分组成，《现代自然科学中的基础学科》节选 自其中的第三部分。这一部分指出了现代自然 科学的特点，简要地介绍了现代自然科学体系 的构成，重点介绍了化学、天文学、地学、生 物学的发展和它们跟物理、数学的关系，从而 强调物理和数学这两门根本的基础学科在现代 自然科学体系中的重要位置。
语文版语文第11课《现代自然科学中的基础学科》教案
5现代自然科学的基础学科教学要求一、把握课文结构，了解现代自然科学体系的构成及物理和数学学科在基础学科中的基础性作用。
二、掌握阐述性说明文逻辑严密的特点，学习课文深入浅出地介绍深奥复杂的科学问题的表达方法。
三、增进学生对现代科学特点的理解，培养热爱科学的情趣。
课文分析指导说明文根据说明对象的特点，可分为两类：一是记述性说明文，用于说明具体的事物；一是阐述性说明文，用于说明抽象的事理。
本文就属于阐述性说明文。
所谓阐述，就是阐发论述，说明事物的特征和本质，阐述事物的变化过程和规律，解释原因，阐明事理，旨在不但使人知其然，而且知其所以然。
这篇课文说明的中心是整个现代自然科学体系的构成、基础学科在这个体系中的位置以及基础学科研究的新成果，内容比较复杂抽象。
一、“总一分一总”的结构特色课文介绍了现代自然科学的特点，着眼于现代科学体系的构成，通过阐述基础学科与自然科学体系之间的关系，指出天文、地学、生物、数学、物理、化学等基础学科的重要性。
全文采用“总一分一总”的结构。
开头先指出现代自然科学是个严密的综合起来的体系，并指出物理和数学是“体系”中最基础的两门学科；中间分别说明四门一般基础学科研究的内容、研究的成果和对数、理的依赖关系；最后总结自然科学体系的构成。
全文大致可以分为三个部分。
第一部分（第1-2段）：介绍现代自然科学的重要特点，并说明数学、物理是六门基础学科中最基础的学科。
第二部分（第3-6段）：具体说明化学、天文学、地学、生物学四门基础学科的新发展和它们跟物理、数学的关系。
这一部分是重点。
作者抓住物理和数学是最基本的两门学科这个要点，依次介绍其他四门基础学科：化学、天文学、地学、生物学。
在介绍每一种学科时，都作三个方面的阐述：(1)研究的内容；（2)研究的成果（包括各科研究的新发展和分支学科）；(3)研究中对物理和数学的依赖关系。
在介绍过程中，作者紧扣首段“发展变化”、“相互关系”（即纵与横）两点来介绍，重点是介绍后两个方面。
《现代自然科学中的基础学科》教案
说明的重点。这段 抓住物理和数学是基础的两门学科这个要点，依次介绍其他四门基础学科:化学、天文学、地学、生物学，介绍每一学科，一般都包含三个方面: 1.研究的内容；2.研究的成果(包括各科研究的新发展与分支学科)；3.研究中对物理、数学的依赖关系。紧扣首段“发展变化”、“相互关系”(即纵与横)两点来介绍，重点是介绍后两个方面。
钱学森在控制科学领域，在应用力学领域在喷气推进与航天技术领域，在系统工程和系统科学领域，在思维科学领域，都有杰出的贡献。对中国火箭导弹和航天事业的发展作出了重大贡献。
在钱学森心里“国为重，家为轻，科学最重，名利最轻。五年归国路，十年两弹成。”钱老是知识的宝藏，是科学的旗帜，是中华民族知识分子的典范，是伟大的人民科学家 。与钱伟长、钱三强被周总理合称为“三钱”。
第四部分(7自然段)现代自然科学体系的构成。(最后一句)
第3课时：
五、重点语段：
１、课文第一自然段“现代自然……重要特点。”
（１）两个“这”分别指代的是：
①“研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系。”
②“严密的综合起来的体系。”
（２）现代自然科学体系从纵横两方面研究，分别表现在：
纵的方面：研究事物、现象的变化发展过程。
（３）根据第二自然段文字内容，给“数学”、“物理”下一个定义：数学是指导我们推理演算的学问。物理是研究物质运动基本规律的学问。
（４）第七自然段强调的核心问题是：物理和数学为现代自然科学体系中根本的基础学科。
六、写作特点:
1、从多种事物的相互关系中找出恰当的顺序进行说明:
顺序: 从整体到局部，又从局部回到整体。 第一段介绍的自然科学的重要特点是讲的整体，第二段根据这一特点说明自然科学体系中应用科学与基础科学的关系，从而引出六门具体的学科，这是从整体讲到局部，第三段具体说明，是局部说明，第四段再总结自然科学体系，从局部回到整体。
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说明顺序
• 逻辑顺序
具体感知 第一部分（1-2）
• 第1段，作者从纵横两个方面阐释现代自然科学特点： • 严密的综合起来的体系
事物和现象的变化发展过程（纵）
现代自然科学研究 的对象 事物相互之间的关系（横） 这就使现代自然科学与过去只是孤立地研究个别 事物的现象的自然科学有本质的区别。
第一部分（1-2）
第二部分（3-6）
• 第4段，作者先指出天文学研究的内容，再介绍天文学研究的 方法，暗示这些研究都要依靠物理中的光学。后面重点介绍 研究成果，以获得这些研究成果的方法，得出“要了解这些 天文现象，没有物理学是不行的”结论。
理清结构，把握思路
• 全文可分为三个部分。 第一部分（1-2）指出现代自然科学的重要特点，说明数学、 总 物理是六门基础学科中的最基础的学科。 第二部分（3-6）分别介绍化学、天文学、地学和生物学的 发展，解说它们与物理、数学的密切关系，证明物理、数 分 学在现代自然科学体系中的基础地位。 第三部分（7）进一步指出物理、数学是现代自然科学体系 总 中根本的基础学科，归结现代自然科学体系的构成。
• 第的关系，指出是基础学科 在现代自然科学体系中的位置使之成为基础， 提出了“从严密的综合科学体系讲，最基础的 是两门学问”——一门物理，一门数学的见解， 以此作为全文的总纲。
全文在说明的过程中紧紧扣住作为基础学科的天文、 地学、生物、化学四门学科和“最基础的”物理、数 学的关系来写，目的就是为了突出物理、数学两门学 科的重要性，反映现代自然科学严密、综合的特点。
第二部分（3-6）
• 第3段，作者以现代化学研究的发展为依据，证明现代化学 研究对物理和数学的依赖关系。
作者指出，就研究内容来说，先是量子化学用量 子力学的原理来解决化学问题，使化学变成应用物 理的一门学问。就研究成果来说，近来计算化学可 以靠电子计算机去计算物质世界里头的原子的运动 规律。再展望化学的发展，“有朝一日”，化学研 究会主要靠电子计算机计算。作者以研究分子变化 的化学与物理、数学的密切关系，证明物理、数学 在现代化学研究中的基础地位。
现代自然科学中的基础学科
钱学森
钱学森的主要科学成就
• 钱学森是我国航天科技事业的先驱和杰出 代表，在空气动力学、航空工程、喷气推 进、工程控制论、物理力学等技术领域作 出了开创性贡献，是中国近代力学和系统 工程理论与应用研究的奠基人和倡导人。
• 1956年初，钱学森向中共中央、国务院提 出《建立我国国防航空工业的意见书》。同 年，国务院、中央军委根据他的建议，成立 了导弹、航空科学研究的领导机构——航空 工业委员会，并任命他为委员。1956年，钱 学森受命组建中国第一个火箭、导弹研究 所——国防部第五研究院并担任首任院长。 他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规 划，参与了近程导弹、中近程导弹和中国第 一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中 近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参 与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结 合”试验，参与制定了中国第一个星际航空 的发展规划，发展建立了工程控制论和系统 学等。
第二部分（3-6）
• 这一部分是全文说明的重点，分述化学、天文学、地学、 生物学四门基础学科的新发展和它们与物理、数学的关系。 作者抓住物理和数学是最基本的两门学科这个要点，在依 次介绍化学、天文学、地学、生物学这门基础学科时，都 作三个方面的阐述：1.研究的内容；2.研究的成果（包括 各科研究的新发展和分支学科）；3.研究中对物理和数学 的依赖关系。
• 在思维科学领域，钱学森在上世 纪80年代提出创建思维科学技术 部门，认为思维科学是处理意识 与大脑、精神与物质、主观与客 观的科学，推动思维科学研究是 计算机技术革命的需要。他主张 发展思维科学要同人工智能、智 能计算机的工作结合起来，并将 系统科学方法应用到思维科学的 研究中，提出思维的系统观。 • 在人体科学、科学技术体系等方 面，钱学森也作出了重要贡献。 （新华网北京2009年10月31日电）
• 在系统工程和系统科学领域，钱学森 在上世纪80年代初期提出国民经济建 设总体设计部的概念，坚持致力于将 航天系统工程概念推广应用到整个国 家和国民经济建设，并从社会形态和 开放复杂巨系统的高度，论述了社会 系统。他发展了系统学和开放的复杂 巨系统的方法论。 • 在喷气推进与航天技术领域，钱学森 在上世纪40年代提出并实现了火箭助 推起飞装置，使飞机跑道距离缩短； 1949年，他提出火箭旅客飞机概念和 关于核火箭的设想；1962年，他提出 了用一架装有喷气发动机的大飞机作 为第一级运载工具，用一架装有火箭 发动机的飞机作为第二级运载工具的 天地往返运输系统概念。
• 在控制科学领域，1954年，钱学森发表 《工程控制论》的学术著作，引起了控制 领域的轰动，并形成了控制科学在上世纪 50年代和60年代的研究高潮。1957年， 《工程控制论》获得中国科学院自然科学 奖一等奖。同年9月，国际自动控制联合会 （IFAC)成立大会推举钱学森为第一届IFAC 理事会常备理事。他也成为该组织第一届 理事会中唯一的中国人。 • 在应用力学领域，钱学森在空气动力学及 固体力学方面做出了开拓性研究，揭示了 可压缩边界层的一些温度变化情况，并最 早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫 数的概念。1953年，钱学森正式提出物理 力学概念，主张从物质的的微观规律确定 其宏观力学特征，开拓了高温高压的新领 域。
整体认知
• 本文是一篇事理说明文。 • 钱学森1977年12月9日在《人民日报》上发表 《现代科学技术》一文，文章由引言和五个部分 组成，《现代自然科学中的基础学科》节选自其 中的第三部分。这一部分指出了现代自然科学的 特点，简要地介绍了现代自然科学体系的构成， 重点介绍了化学、天文学、地学、生物学的发展 和它们跟物理、数学的关系，从而强调物理和数 学这两门根本的基础学科在现代自然科学体系中 的重要位置。