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第一篇 绪论 3

第一章 自然科学概述 3

第一节 科学与自然科学 3

一、科学 3

二、自然科学 4

第二节 自然科学发展的历程 5

一、古代科技成就 6

二、近代自然科学成就 9

三、现代自然科学技术的发展趋势 15

第二章 科学教育的改革与发展 18

第一节 世界范围内科学教育的新变化与新进展 18

一、回归生活世界的科学教育改革 19

二、走进科学研究世界的科学教育 20

三、面向科学历史世界的科学教育 21

第二节 我国小学科学教育课程改革 23

一、我国小学科学教育课程改革的发展历程 23

二、我国小学科学教育课程改革的重要转变 24

第二篇 多姿多彩的物质世界 29

第三章 物质结构 29

第一节 物质微观结构的探索 29

一、构成物质世界的砖石 29

二、揭开原子微观世界的神秘面纱 31

三、原子结构模型探索 34

四、质子、中子的发现 38

五、基本粒子大家族 40

第二节 化学上最伟大的发现之一——元素周期律 45

一、元素 46

二、同位素 47

三、元素周期律 47

第三节 化学反应 50

一、物质的变化 50

二、探索化学反应的证据 52

三、描述化学反应 53

四、控制化学反应 57

第四章 物体的运动 59

第一节 运动和力 59

一、运动的描述 59

二、几种常见的力 63

三、力的合成与分解 66

四、牛顿运动定律 69

第二节 沉和浮 74

一、什么是浮力 74

二、浮力产生的原因 74

三、影响浮力大小的因素 75

四、物体的浮沉条件 77

五、浮沉条件在技术上的应用 77

第三节 声与听觉 78

一、声音的产生和传播 79

二、超声波和次声波 80

三、人的发声和听觉 82

第四节 光与视觉 84

一、光的反射和折射 85

二、透镜成像 88

三、眼睛及视觉的形成 90

第五章 能量及其转化 95

第一节 功与机械 95

一、功 96

二、机械做功 97

第二节 功率与能 104

一、功率 105

二、能 106

第三节 热能与热量 110

一、热能 110

二、热量 115

第四节 太阳与能源 118

一、太阳能 118

二、核能 122

第三篇 奇妙的生命世界 127

第六章 生物概述 127

第一节 生命的定义 127

第二节 生命的共性 128

一、化学成分的同一性 128

二、严整有序的结构 129

三、新陈代谢 129

四、生长和发育 129

五、遗传和变异 130

六、繁殖 130

七、应激性 130

八、适应性 131

九、进化 131

第七章 生物的多样性 133

第一节 生物多样性概述 133

一、生物多样性的概念 133

二、生物多样性的价值 135

三、生物多样性正在面临丧失 135

四、生物多样性的保护措施 135

第二节 生物的类群 136

一、微生物 136

二、植物 140

三、动物 144

第八章 被子植物的器官 156

第一节 根 156

一、根系 156

二、根的结构 157

三、根的生理功能 157

四、根瘤与菌根 158

第二节 茎 159

一、茎的生长方式 159

二、茎的变态 160

三、茎的结构 160

四、茎的生理功能 161

第三节 叶 162

一、叶的组成 162

二、单叶与复叶 162

三、叶的变态 163

四、叶的组织构造 163

五、叶的生理功能 164

第四节 花 165

一、花的结构 166

二、传粉和双受精作用 167

第五节 果实 168

一、肉果 169

二、干果 170

第六节 种子 172

一、种子的结构 172

二、种子的休眠与萌发 173

三、种子的传播 173

第九章 人体的构造 175

第一节 人体重要器官 175

一、皮肤 175

二、骨骼 177

三、关节 178

四、胃 179

五、小肠 180

六、心脏 181

七、肺 182

第二节 人体系统组成 183

一、运动系统 183

二、消化系统 184

三、循环系统 185

四、神经系统 186

第十章 生物的起源与进化 188

第一节 生命的化学起源过程 188

一、原始地球的环境条件 188

二、有关生命起源的假说 188

第二节 生物的进化 190

一、生物进化的证据 190

二、生物进化的理论 192

三、生物进化的历程 195

第三节 人类的起源 198

一、从猿到人 198

二、人类发展的基本阶段 199

第四篇 地球科学 203

第十一章 地球概貌 203

第一节 地球的形状与大小 203

一、人类对地球形状认识的历史 203

二、地球的形状 204

三、地球的大小 205

第二节 绘制我们的世界 206

一、纬度和经度 206

二、地图的类型 208

第三节 地球的圈层结构 211

一、地球的内部圈层 211

二、地球的外部圈层 213

第十二章 地球的构成 216

第一节 矿物 216

一、什么是矿物 216

二、矿物的形成作用 216

三、主要造岩矿物 217

四、矿物的用途 217

第二节 岩石 219

一、岩浆岩 219

二、沉积岩 221

三、变质岩 223

四、岩石的循环 225

第三节 土壤 226

一、土壤的形成和发育 227

二、土壤的基本特性 228

三、土壤的分布和主要类型 229

第十三章 地表的演化 231

第一节 风化、侵蚀 231

一、风化作用 231

二、侵蚀 232

第二节 块体运动、风和冰川 234

一、地表的块体运动 234

二、风的作用 236

三、冰川作用 237

第十四章 地球上的大气 239

第一节 地球的大气层 239

一、大气的组成 239

二、大气的垂直分层 241

第二节 大气的运动 242

一、风的形成 243

二、大气环流 244

第三节 天气 245

一、什么是天气 246

二、天气预报 249

第四节 气候 253

一、气候及其成因 253

二、气候变化 255

第十五章 地球与宇宙 258

第一节 天体与天体系统 258

一、天体 258

二、天体系统 260

第二节 太阳和太阳系 263

一、太阳 263

二、太阳系 266

第三节 月球与地月系 269

一、月球——地球的卫星 270

二、地月系 271

第四节 地球的运动 275

一、地球的自转 275

二、地球的公转 277

三、地球运动的地理意义 280

第五篇 环境与我们 287

第十六章 人类生存的环境 287

第一节 生物与环境 287

一、环境的概念和类型 287

二、生态因子 289

三、生物与环境关系 292

第二节 生态系统 294

一、生态系统的概念和组成 295

二、食物链和食物网 298

三、生态系统的功能 299

四、生态平衡 303

第十七章 环境保护 306

第一节 环境问题 306

一、环境问题及其发展 306

二、目前的全球性环境问题 308

第二节 环境保护和治理 314

一、环境保护 314

二、自然灾害 316

三、防灾减灾 318

第六篇 现代高新技术与人类社会 323

第十八章 信息技术 323

第一节 信息技术与信息社会 323

一、信息技术 323

二、信息社会 324

第二节 微电子技术 324

一、微电子技术的发展和应用 325

二、微电子技术的代表——集成电路技术 325

第三节 计算机技术 327

一、电子计算机的产生与发展 327

二、电子计算机的组成 328

三、计算机技术的升级与发展 329

第四节 通信技术 330

一、微波中继通信与卫星通信 331

二、光纤通信 332

三、移动通信和个人通信 332

第十九章 生物技术 334

第一节 现代生物技术概述 334

一、生物技术的产生与发展 334

二、现代生物技术的特点与影响 335

第二节 现代生物技术的主要内容 336

一、发酵工程 336

二、酶工程 336

三、基因工程 337

四、蛋白质工程 338

五、细胞工程 338

第三节 现代生物技术的应用及前景 340

一、现代生物技术的应用 340

二、生物技术的发展前景 341

第二十章 新材料技术 343

第一节 材料概述 343

一、材料的重要性 343

二、材料的发展与人类社会 344

第二节 现代材料的基本组成 346

一、金属材料 346

二、无机非金属材料 346

三、高分子材料 347

四、复合材料 347

第三节 现代新材料的发展 348

一、高性能金属与合金 348

二、先进陶瓷 349

三、超导材料 350

第二十一章 新能源技术 351

第一节 能源与人类社会 351

第二节 新能源的开发和利用 352

一、太阳能 352

二、地热能 353

三、核能 353

四、氢能 354

五、海洋能 354

第三节 我国的节能新技术 355

一、洁净煤技术 355

二、生物质能利用新技术 356

三、其他工业节能技术 356

第二十二章 空间技术 357

第一节 空间技术的产生和发展 357

第二节 现代空间技术 359

一、空间技术的理论基础 359

二、空间技术的重要内容 360

第三节 空间资源的开发 361

一、空间位置资源的开发 362

二、空间环境资源的开发 363

三、空间物质资源的开发 363

第二十三章 海洋技术 364

第一节 海洋技术的历史与发展 364

一、海洋技术简史 364

二、日新月异的海洋技术 365

第二节 海洋资源 366

一、海洋蕴藏着丰富的资源 367

二、海洋资源的开发利用 368

第三节 海洋探测技术 372

一、科学考察船 372

二、海洋卫星 373

三、潜水器 373

参考文献 375