教师资格考试文化素养之科技常识：中国科技成就梳理与学习

文化素养——科技常识

在教师资格考试中，文化素养中关于科技常识的考点主要采用单选题形式。其重点在于考查考生对中外科技知识的掌握程度以及日常生活中的科学常识积累。为此，我们将对这部分知识点进行系统整理，并附上相关习题以助考生加深理解和记忆。

一、中国科技常识

中国科技常识的学习主要分为古代科技成就和新中国科技成就两大板块。在古代科技成就的学习中，我们重点复习了四大发明、农业与手工业、医学、算术以及地理学等内容。而在新中国科技成就的学习中，我们则着重研究了航天、航海科考、生物科学、军事技术、数学以及计算机与交通等领域。现在，我们将以古代科技成就中的农业与手工业为例，进行深入的学习。

《齐民要术》一书，系北魏时期贾思勰所著，是一部涵盖广泛的农业综合性著作。书中全面梳理了六世纪以前黄河中下游地区民众在农牧业生产、食品加工与储存、野生植物运用及灾荒治理等方面的丰富经验。此外，它还对季节、气候与各类土壤、农作物之间的相互关系进行了详尽的阐述，因而被誉为我国现存最早且最为完备的“中国古代农业百科全书”。

《农政全书》这部著作，系明代徐光启所著，内容全面涵盖了明代农业生产的诸多领域以及民众生活的方方面面，书中更是贯穿了徐光启的“农政”理念，即他关于治理国家和民众的基本思想。

《天工开物》一书，由明朝的科学家宋应星所著，堪称世界上首部全面阐述农业与手工业生产的巨著。它是中国古代科学技术领域的综合性文献，涵盖了从农业到手工业的广泛内容，包括机械制造、砖瓦烧制、陶瓷制作、硫磺提炼、蜡烛生产、纸张制造、兵器制造、火药制作、纺织技术、染色工艺、制盐技术、采煤工艺、榨油技术等众多生产技术。这部著作被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”。

都江堰，这是一项在战国时期由杰出的水利工程师李冰及其子伊通共同领导建造的伟大水利工程。

京杭大运河，其建造始于春秋年代。它是古代运河中里程最长的、工程规模最大的，同时也是最古老的运河之一。京杭大运河与长城、坎儿井一同被誉为中国古代的三大伟大工程。它在促进中国南北地区间的经济、文化及交流方面发挥了至关重要的作用，尤其对沿线地区的工农业发展产生了巨大的推动力。

二、世界科技成就

世界科技常识的学习主要围绕文艺复兴时期和三次科技革命展开。在文艺复兴时期，我们着重复习了那些著名科学家及其卓越贡献。至于三次科技革命，我们则重点回顾了与之相关的科技发明。现在，我们将以第三次科技革命为案例，进一步深入探讨。

计算机的诞生与广泛运用——标志着第三次科技革命的到来。1946年，美国宾夕法尼亚大学成功启动了世界上首台电子数字计算机，该设备采用了17468个真空电子管，占地面积达170平方米，重量高达30吨，每秒能完成5000次加法运算。尽管其性能远不及现今的普通微型计算机，但在那个时代，它无疑是运算速度的佼佼者。

苏联成功地将全球首颗人造地球卫星送入太空轨道，这一壮举发生在1957年10月4日。紧接着，美国紧随其后，在佛罗里达州发射了“探险者一号”卫星。而我国的首颗人造地球卫星“东方红一号”，则是由钱学森担任首任院长的中国空间技术研究院自主研发，并于1970年4月24日顺利升空。该卫星的顺利发射，标志着我国正式跻身于全球第五个能够独立使用国产火箭将本国卫星送入太空的国家的行列，紧随苏联、美国、法国和日本之后。

美国成功实现了人类首次登月的壮举。这项计划，亦称阿波罗工程，覆盖了1961年至1972年间的多个载人登月任务。其宗旨在于完成载人登月飞行，并对月球进行实地考察，同时为未来载人行星飞行和探测技术积累经验。这一成就，无疑是世界航天史上一个具有里程碑意义的突破。

美国成功研发了全球首颗原子弹。该弹于1945年7月迅速制造完成，共三枚，分别命名为“瘦子”、“小男孩”和“胖子”。其中，“瘦子”原子弹在同年7月16日于美国新墨西哥州周边的沙漠地带成功进行了核试验；紧接着，“小男孩”原子弹于8月6日被投掷至广岛；最后，“胖子”原子弹于8月9日被投放到长崎。

美国见证了世界上首座核反应堆的诞生。1942年12月，由美国籍意大利裔知名物理学家恩利克·费米领衔的研究团队，在芝加哥大学这一世界级学府成功搭建了这台核反应堆。该装置通过铀的裂变链式反应运作，标志着原子能时代的开启。正是因此，芝加哥大学被誉为人类原子能的摇篮。

三、生活中的科学

在日常生活学习中，科学知识的学习主要围绕物理学和天文地理学两大领域展开。物理学方面的学习，主要围绕海市蜃楼、温室效应、热岛现象以及电磁感应等日常生活中常见的物理现象进行深入复习。而在天文地理学领域，则着重于极光、赤潮、太阳风暴和地震等自然现象的反复学习。接下来，我们将以物理学中的关键知识点为切入点，进行详细的学习和探讨。

海市蜃楼属于光学领域的现象之一，它通常在海洋或沙漠地区出现。这种现象的形成，主要是由于沙质或石质地表的热空气上升，导致光线发生折射，从而产生了不真实的影像。

温室效应，亦称“花房效应”，指的是大气层所具有的保温特性。它允许太阳的短波辐射抵达地表，然而，地表在吸收热量后释放出的强烈长波热辐射却会被大气层所吸收。这一过程使得地表与低层大气之间的相互作用，类似于种植农作物时所使用的温室，因此得名温室效应。

紫外线效应，这是指电磁波谱中波长介于10纳米至400纳米之间的辐射，它并不具备引起人类视觉的能力。在1801年，德国著名的物理学家里特首次揭示了紫外线的存在。紫外线在杀菌方面具有显著作用，但若人体内吸收了过量的紫外线，则可能引发皮肤癌。

热岛效应描述的是某一区域的气温比周边地区更高的现象，其中城市热岛效应与青藏高原热岛效应是两种主要类型。这种效应的产生，主要是由于人类活动导致城市地表的温度、湿度以及空气流动等条件发生变化，从而引发了城市微气候的变化。这一特征，是城市气候中最为显著的特点之一。

在1831年8月，法拉第进行了一项实验，他将两个线圈缠绕在同一铁环上，其中线圈A连接了直流电源，而线圈B则连接了电流表。他观察到，每当线圈A的电路接通或断开的那一刻，线圈B中便会出现瞬时的电流。法拉第进一步发现，铁环并非实验不可或缺的组成部分。即便移除铁环，重复进行实验，同样的现象依然会出现，只不过线圈B中的电流强度会稍微减弱。在1831年，法拉第向皇家学会提交的一份报告中，将这一现象正式命名为“电磁感应现象”。

这是对文化素养中科技常识相关要点的阐述，现在请尝试完成以下两道练习题。

【练习题】

外国学者若欲探究我国古代手工业发展的基本状况，以下列出的著作中，最为适宜推荐的是( )。

《齐民要术》是一部古代农业著作，《梦溪笔谈》则是一部涉及多学科的综合性笔记，《天工开物》详细记录了各种工艺技术，《农政全书》则全面阐述了农业政策与管理。

宋应星所著《天工开物》堪称世界首部综合性的农业与手工业生产指南，该著作被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，享有极高的文明价值。

2.以下不属于光效应的是( )

A.红外效应 B.紫外效应 C.光电效应 D.多普勒效应

当振动源如声波、光波和无线电波等与观察者之间存在相对速度V时，观察者接收到的振动频率会与振动源发出的频率存在差异。这一现象最早由奥地利科学家多普勒发现，因此被命名为多普勒效应。

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