第1章 绪论 1
1.1 自然科学简介 1
1.2 自然观及人类自然观演化简史 11
1.3 自然科学方法论概述 14
1.4 科技教育与人文教育的关系 20
思考题 23
数学篇 24
第2章 数学与文化 24
2.1 数学的内容与特点 24
2.2 数学发展简史 33
2.3 数学与人类文明 42
思考题 55
第3章 数学与美 56
3.1 数学美的几种常见类型 56
3.2 正整数与美 60
3.3 无理数与美 62
3.4 无限世界中的数学美 63
3.5 数学方法的优美性 66
思考题 68
第4章 数学与个人的发展 69
4.1 对勤奋与自强精神的培养 69
4.2 对其它一些人文素质的培养 70
4.3 对审美素质的培养 73
4.4 对分析与归纳能力的培养 74
4.5 对直觉与想象能力的培养 74
思考题 76
第5章 数学与哲学 78
5.1 数学与哲学的联系和区别 78
5.2 数学对哲学的作用 80
5.3 哲学对数学的作用 85
思考题 87
第6章 数学与语言 88
6.1 数学语言与一般语言的关系 88
6.2 应用数学方法研究语言 91
6.3 计算风格学及进一步的关联 94
思考题 100
第7章 数学与其它人文社会科学 101
7.1 数学与文学 101
7.2 数学与艺术 103
7.3 数学与法学 109
7.4 数学与保险学 112
思考题 113
第8章 几个重要的数学方法及应用 114
8.1 混沌学 114
8.2 模糊数学 119
8.3 模糊数学在研究文学艺术及语言学中的应用 122
8.4 数学建模 124
8.5 数学在政治学中的应用——选票分配问题 126
8.6 数学在史学研究中的应用——考古问题 130
思考题 132
物理篇 133
第9章 物质结构之谜 133
9.1 古代的物质观 134
9.2 道尔顿和他的原子论 137
9.3 原子结构的各种模型 139
9.4 原子核的结构 147
9.5 粒子物理的进展 149
思考题 151
第10章 力学的发展 152
10.1 古代的力学发展 152
10.2 伽利略对力学的贡献 156
10.3 17世纪中期力学的发展 161
10.4 牛顿的综合与经典力学的建立 168
10.5 相对论力学的基本结论和爱因斯坦对科学的贡献 175
10.6 微观粒子运动所遵循的规律 180
思考题 183
第11章 热学的发展 185
11.1 热现象的早期研究与热的本质的争论 185
11.2 热力学第一定律的建立和永动机的不可实现 188
11.3 热力学第二定律的建立 191
11.4 分子运动理论的发展 193
11.5 统计物理学的发展 195
思考题 198
第12章 电磁学的发展 199
12.1 电磁现象的早期研究 199
12.2 库仑定律的发现与验证 205
12.3 稳恒电流的获得与研究 208
12.4 电磁联系的发现与研究 211
12.5 电磁感应现象的发现 216
12.6 麦克斯韦电磁场理论的建立 221
思考题 225
第13章 光学的发展 227
13.1 早期的光学知识与应用 227
13.2 17世纪光学的发展 230
13.3 光的波动理论的确立 235
13.4 光的波粒二象性 239
思考题 242
第14章 人类对宇宙结构及起源的探索 243
14.1 古代关于宇宙结构的见解 243
14.2 哥白尼的太阳中心说 247
14.3 开普勒行星运动三定律 251
14.4 康德的星云假说 255
14.5 海王星和冥王星的发现 257
14.6 宇宙的起源——热大爆炸理论与宇宙膨胀 259
思考题 263
化学篇 265
第15章 化学概论 265
15.1 化学在人类社会发展中的作用 265
15.2 化学学科简介 266
15.3 化学变化遵循的规律 268
思考题 270
第16章 能源化学 272
16.1 全球能源结构和发展趋势 272
16.2 能量产生和转化的化学原理 275
16.3 化学在煤、石油和天然气开发利用方面的贡献 276
16.4 化学对和平利用核能的贡献 282
16.5 节能与新能源开发 287
思考题 291
第17章 环境化学 292
17.1 环境与生态平衡 292
17.2 自然环境中化学物质的循环 295
17.3 大气环境的保护 297
17.4 水资源的保护 306
17.5 绿色化学 313
思考题 318
第18章 材料化学 319
18.1 金属材料 322
18.2 超导材料 328
18.3 无机非金属材料 331
18.4 合成高分子材料 335
18.5 电子信息材料 341
18.6 复合材料 344
18.7 纳米材料 346
思考题 348
第19章 化学与生命科学 349
19.1 构成生命的最基本物质 349
19.2 基因与遗传信息 358
19.3 仿生化学 362
19.4 生命的起源 366
19.5 基因工程 368
思考题 371
第20章 化学与人类健康 373
20.1 药物化学对人类健康的贡献 373
20.2 化学家如何开发新药 378
20.3 营养化学 380
20.4 烟草与毒品的危害 390
思考题 393
第21章 化学与哲学 394
21.1 物质的化学组成 394
21.2 物质的结构 397
21.3 化学反应 400
21.4 化学耗散结构理论 403
思考题 408
参考文献 409