前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的古希臘天文學(xué)成就主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
天文是學(xué)生很感興趣的主題，由于其研究對(duì)象有極大的尺度、極長(zhǎng)的時(shí)間和極端的物理特性，普通的中小學(xué)教師常會(huì)對(duì)這個(gè)主題有畏懼感。另外，一提到天文學(xué)，很多教師第一反應(yīng)就想到天文觀測(cè)。其實(shí)，天文學(xué)與物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)還有一些最前沿的科學(xué)技術(shù)手段緊密相連，而跨領(lǐng)域話題更讓教師們感到無(wú)從入手。本期編者收集了一些優(yōu)秀的天文學(xué)教育資源網(wǎng)站，供各位老師在課內(nèi)外活動(dòng)中參考使用。
“宇宙之旅”網(wǎng)站
“宇宙之旅：科學(xué)宇宙觀的發(fā)展歷程”是美國(guó)物理研究所開發(fā)的網(wǎng)站。該網(wǎng)站分為兩大部分，一是介紹宇宙理論，二是介紹天文學(xué)儀器，從古希臘神話講到空間望遠(yuǎn)鏡，用歷史的線索真實(shí)地呈現(xiàn)了天文學(xué)的發(fā)展歷程。網(wǎng)站的素材經(jīng)過科學(xué)史專家的精心整理和編排，每一段歷史的篇幅都不長(zhǎng)，但是圖文并茂、案例翔實(shí)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，讓用戶很好地感受和理解每一個(gè)理論和每一個(gè)天文儀器背后所包含的主要科學(xué)成就。
語(yǔ)言：英語(yǔ)
適用年級(jí)：初中以上
使用人群：科技輔導(dǎo)員、學(xué)生
資源使用：免費(fèi)瀏覽
美國(guó)航空航天局（NASA）網(wǎng)站
提到天文學(xué)教育資源，美國(guó)航空航天局（NASA）的資源絕對(duì)不容錯(cuò)過。從1995年6月至今，每天1幅宇宙照片并附簡(jiǎn)短介紹，就足以讓公眾沉醉于宇宙的美麗與神奇。NASA開發(fā)了“童星”（低幼版14歲以下）和“想象中的宇宙”（青少版，14歲以上）兩個(gè)風(fēng)格和內(nèi)容截然不同的教育資源網(wǎng)站。低幼版以簡(jiǎn)單的圖文介紹和游戲介紹太陽(yáng)系、宇宙和宇航員的生活等；青少版則幫助學(xué)生了解天文學(xué)和空間科學(xué)的基本知識(shí)和概念，為教師提供教學(xué)的材料和資源支持，包括不同主題的校內(nèi)外天文學(xué)課程方案，動(dòng)手做活動(dòng)指南、材料清單。還想了解更多的話，不妨試試網(wǎng)站簡(jiǎn)便易用的搜索功能。
語(yǔ)言：英語(yǔ)
適用年級(jí)：小學(xué)至高中
使用人群：科技輔導(dǎo)員、學(xué)生
資源使用：免費(fèi)瀏覽
“仰望天空，腳踏實(shí)地”網(wǎng)絡(luò)在線天文活動(dòng)集
“仰望天空，腳踏實(shí)地”是史密森學(xué)會(huì)搜集的一本適用于兒童的在線天文活動(dòng)集，包括影子、地球自轉(zhuǎn)、時(shí)間和年份、地圖、太陽(yáng)系、月球6個(gè)章節(jié)數(shù)百項(xiàng)天文學(xué)教育活動(dòng)。每一章節(jié)都包含天文學(xué)基本慨念、課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析工具，每一項(xiàng)活動(dòng)都有明確的主題，并且指明了適用的年級(jí)，附有詳細(xì)的操作說明和建議討論的問題。這個(gè)在線資源集的優(yōu)勢(shì)在于給出明確的探究活動(dòng)組織指南，并提供了方便易用的內(nèi)部鏈接，教師們很快就能用得得心應(yīng)手。
語(yǔ)言：英語(yǔ)
適用年級(jí)：小學(xué)
使用人群：科技輔導(dǎo)員、學(xué)生
資源使用：免費(fèi)瀏覽“百變空間”網(wǎng)站
“百變空間”是美國(guó)航空航天局（NASA）基于哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為普通公眾和教育者開發(fā)的空間科學(xué)網(wǎng)站。普通公眾可以獲取哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)，查看經(jīng)典的空間科學(xué)活動(dòng)，了解與空間科學(xué)有關(guān)的知識(shí)，還可以參加線上與線下的趣味科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。教師能在該網(wǎng)站得到課堂中講授空間科學(xué)活動(dòng)的建議和相關(guān)活動(dòng)材料，還能獲取關(guān)于空間科學(xué)常見問題的答案。
語(yǔ)言：英語(yǔ)
適用年級(jí)：小學(xué)至初中
使用人群：科技輔導(dǎo)員、學(xué)生
資源使用：免費(fèi)瀏覽
太平洋天文學(xué)會(huì)網(wǎng)站
太平洋天文學(xué)會(huì)是一個(gè)具有超過100年歷史的非營(yíng)利性組織，其宗旨是幫助教師、青少年和業(yè)余天好者了解和認(rèn)識(shí)字宙。在教育方面，學(xué)會(huì)為教師和青少年設(shè)計(jì)和提供天文工具包、活動(dòng)項(xiàng)目、出版物和教育指南、網(wǎng)絡(luò)資源索引，并設(shè)置獎(jiǎng)項(xiàng)鼓勵(lì)天文學(xué)教育?！癆STRO”和“伽利略教師培訓(xùn)計(jì)劃”是學(xué)會(huì)的2個(gè)品牌項(xiàng)目，它們不是成套的天文學(xué)課程，而是構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)為教師、學(xué)生與天文學(xué)家之間建立相對(duì)固定和長(zhǎng)期的一對(duì)一聯(lián)系，共同討論和交流天文學(xué)話題。
語(yǔ)言：英語(yǔ)
適用年級(jí)：小學(xué)至高中
使用人群：科技輔導(dǎo)員、學(xué)生
關(guān)鍵詞：古代科學(xué)技術(shù);科學(xué)思想的發(fā)展
中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)在世界科技發(fā)展史上有其重要?dú)v史地位。它的發(fā)展從遠(yuǎn)淺析古時(shí)代原始積累，春秋戰(zhàn)國(guó)奠定基礎(chǔ)，兩漢、宋元兩次，中經(jīng)魏晉南北朝的充實(shí)提高和隨唐五代的持續(xù)發(fā)展，至明萬(wàn)歷以后雖比諸同時(shí)期的西方已經(jīng)大為落后，但仍有緩慢進(jìn)展，也出現(xiàn)了一系列集大成的著作，傳統(tǒng)科學(xué)思想從高峰走向總結(jié)。
一、我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是科學(xué)思想的發(fā)展，既有連續(xù)性，又顯示出階段的特點(diǎn)
春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期可以說是我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的全面奠基時(shí)期，也是第一次大發(fā)展時(shí)代，其成就不僅趕上而且超過了早期科學(xué)技術(shù)最發(fā)達(dá)的古希臘。
春秋末期出現(xiàn)了塊煉鐵滲碳鋼，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期又出現(xiàn)了白口鐵處理技術(shù)，這些冶鐵技術(shù)的發(fā)明，大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展。在農(nóng)業(yè)方面形成了以精耕細(xì)作為主要內(nèi)容的中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以都江堰、鄭國(guó)渠兩個(gè)大型灌溉工程的興建為標(biāo)志，展現(xiàn)出為農(nóng)服務(wù)水利工程設(shè)施的空前發(fā)展?！犊脊び洝肥俏覈?guó)古代第一部工程技術(shù)知識(shí)的總匯?！赌?jīng)》中包含有關(guān)于力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、邏輯學(xué)以及對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的猜測(cè)等科學(xué)成就，它不僅是我國(guó)第一部幾何光學(xué)著作，而且在世界上也是領(lǐng)先的，比歐幾里德幾何光學(xué)要早百余年。
在數(shù)學(xué)、天文學(xué)與歷法方面都有了廣泛的發(fā)展與進(jìn)步。在地學(xué)方面，人們的地理知識(shí)已從地理資料的積累，上升到進(jìn)行某種形式的綜合論述與區(qū)域?qū)Ρ?。醫(yī)學(xué)方面，以《黃帝內(nèi)經(jīng)》等著作為代表，構(gòu)成了我國(guó)特有的醫(yī)學(xué)體系的最初基礎(chǔ)。
兩漢時(shí)期是我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的又一高峰期，數(shù)學(xué)算術(shù)化是其特征。今天，由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，算術(shù)化傾向于現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的作用已日漸顯著，中國(guó)古代算術(shù)的思想與方法和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)正相融合。
歷法已確立了我國(guó)后代歷法體系、規(guī)范和基本內(nèi)容的原始框架?！稘h書、地理志》的出現(xiàn)，開拓了沿革地理研究的新領(lǐng)域?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》是我國(guó)秦漢以來藥物知識(shí)的總結(jié)，它為后世本草學(xué)奠定了基礎(chǔ);《傷寒雜病論》不僅確立了辯證論治的醫(yī)療原則，而且大為充實(shí)了中醫(yī)藥體系的內(nèi)容?！躲釀僦畷房梢哉f是對(duì)農(nóng)業(yè)知識(shí)的總結(jié)。
我國(guó)的科學(xué)技術(shù)自兩漢而后，經(jīng)魏晉南北朝的充實(shí)和提高，到隋唐五代技術(shù)發(fā)展，并呈現(xiàn)一股繼續(xù)高漲的趨勢(shì)。前者對(duì)中國(guó)古代科技的貢獻(xiàn)，以劉徽與祖沖之的數(shù)學(xué)、裴秀地學(xué)、賈思勰的農(nóng)學(xué)、王叔和、皇甫謐與陶宏景等的醫(yī)藥學(xué)、葛洪的化學(xué)等為標(biāo)志;后者主要有李淳風(fēng)、一行等的天文學(xué)、李淳風(fēng)與王孝通的數(shù)學(xué)，孫思邈的醫(yī)藥學(xué)以及柳宗元、劉禹錫等人的天人論與宇宙觀等。這種趨勢(shì)困宋元時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化昌盛、理學(xué)形成、戰(zhàn)爭(zhēng)和其他需要而得到強(qiáng)化。
作為世界古代文明標(biāo)志的指南針、火藥和印刷術(shù)三大發(fā)明的出現(xiàn)或大規(guī)模使用均始于北宋，正是諸多尊敬的科技前輩先后在各方面的努力，不斷將宋元時(shí)期的科學(xué)技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新的高度。
以宋元秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰數(shù)學(xué)四大家為代表，使宋元數(shù)學(xué)在中國(guó)古代以籌算為主要計(jì)算工具的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的發(fā)展達(dá)到登峰造極的階段。大規(guī)模的恒星觀測(cè)，各種天文觀測(cè)儀器的研制成功把我國(guó)古代天文學(xué)推向它的發(fā)展高峰。沈括在磁學(xué)方面的成就在當(dāng)時(shí)是處于世界領(lǐng)先水平的。金元時(shí)期的四大醫(yī)學(xué)學(xué)派和相應(yīng)的醫(yī)學(xué)流派使中國(guó)醫(yī)藥學(xué)得到全面發(fā)展。宋代動(dòng)植物志、譜錄的大量出現(xiàn)并形成出書，和宋景《歐希范五臟圖》、所顯示的解剖學(xué)上的發(fā)展，應(yīng)該說這時(shí)的生物學(xué)也是成就不小的。在這一時(shí)期，地學(xué)方面的成就也很突出。杜綰著《云林石譜》的出現(xiàn)，反映了礦物學(xué)在宋代已較前有了很大進(jìn)展。
二、經(jīng)驗(yàn)性、描述性、實(shí)用性與本土化是我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)突出特點(diǎn)
我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)特點(diǎn)是在封建社會(huì)初創(chuàng)的秦漢時(shí)期形成的，從建立與鞏固新的封建秩序出發(fā)，要求科學(xué)技術(shù)直接為發(fā)展生產(chǎn)服務(wù)就成為必然的事，因此它更多地具有實(shí)用性的色彩。
同時(shí)，由于在延續(xù)2000多年的中國(guó)封建社會(huì)中，自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)一直是社會(huì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)與主體，它對(duì)科學(xué)技術(shù)能提供的經(jīng)驗(yàn)往往是片斷而零星的，不可能有其系統(tǒng)性，這樣，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行的科學(xué)抽象當(dāng)然多數(shù)也就只能是經(jīng)驗(yàn)性的;同時(shí)在這樣的社會(huì)生產(chǎn)條件下，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)所提供的儀器設(shè)備，總的講也必然是既有限又簡(jiǎn)陋的，這就使人們對(duì)自然現(xiàn)象的觀測(cè)受到限制，對(duì)其本質(zhì)的揭示只能停留在描述階段，或者在理論上給予某些定性的說明，或者作出些天才的猜測(cè)。而這種情況，與著眼于實(shí)用要求，特別關(guān)注工藝技巧與可操作性是密切相關(guān)的。
三、與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切的學(xué)科更多地得到發(fā)展是我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的又一特征
公元1294年，在巴黎基督教會(huì)的一座塔里，囚禁著一位78歲的老人，名叫羅杰?培根（1214～1294年）。他這已是第二次坐牢了，第一次10年，這次又坐夠了14個(gè)年頭。此刻他倚著鐵窗，看著外面蔚藍(lán)的天空，心里說不出是什么滋味。后悔嗎？不，想出去嗎？也不一定。他知道外面和這牢房里一樣，也沒有什么自由?，F(xiàn)在這個(gè)世界上是不許可聰明人活著的。人人只能當(dāng)傻子，當(dāng)愚人，因?yàn)橐磺卸加缮系郯才藕昧?，一切都寫在圣?jīng)上，你要提問題嗎？那是找死。
培根本是一個(gè)英國(guó)人，19歲畢業(yè)于牛津大學(xué)，后到巴黎研究神學(xué)，得了神學(xué)博士學(xué)位，可是這期間他接觸了阿拉伯的異說。1250年他回國(guó)后，在牛津大學(xué)講壇上大講起科學(xué)。比如那天上的虹，圣經(jīng)上說是天主垂象，是祝福或是警告，他卻說是雨水反射的陽(yáng)光。法蘭西斯教派不能容忍他，便把他召回巴黎，監(jiān)禁10年。后來多虧他的一個(gè)英國(guó)朋友升任羅馬教皇，釋放了他，并讓他寫一本科學(xué)總集。這是集阿基米德之后的科學(xué)大成的著作。他并不敢徹底懷疑上帝，他只是說，為了更好地理解造物者的合理性，只有對(duì)一切進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他第一次提出光是由七色組成，并弄清了望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的原理。他勇敢地指出大地是個(gè)圓球。他提出數(shù)學(xué)是一切學(xué)術(shù)的基礎(chǔ)。但是由于路途遙遠(yuǎn)，當(dāng)他派人把寫成的那本書送到羅馬時(shí)，他那當(dāng)教皇的朋友已經(jīng)死去。新教皇對(duì)他的“邪說”更為惱火，于是他又被押回了這座高塔。他被判處永遠(yuǎn)監(jiān)禁，不能看書、實(shí)驗(yàn)和寫字，就這樣坐著、站著或躺著。
培根死后，他的著作全被搜集燒毀。他的那部送到羅馬的巨著手稿雖沒有被焚燒，可也無(wú)人問津，一直被埋沒了450年，直到1773年才被重新發(fā)現(xiàn)。
中世紀(jì)的那些偉人們大概都要在古堡里受一點(diǎn)煎熬的。羅杰?培根死后又過了249年，在波蘭一個(gè)山區(qū)小鎮(zhèn)弗勞思堡的城墻角上，也有那么一座小塔樓。樓外平臺(tái)上裝有四分儀、三角儀、等高儀等。這是一座自裝的小天文觀測(cè)臺(tái)。樓里住著一位70歲的老人，他須發(fā)皆白，穿一件長(zhǎng)長(zhǎng)的黑袍，正在房中來回踱著，他叫哥白尼（1473～1543年），是這里的教長(zhǎng)。這時(shí)他正在發(fā)脾氣：“真是無(wú)知，真是些可憐的奴才。他們已被托勒密和那些教皇愚弄了一千多年，卻還有臉來嘲笑別人?！?/p>
原來哥白尼自從1502年在羅馬留學(xué)并任教長(zhǎng)后，便對(duì)托勒密的“地心說”提出懷疑，從而生成了“日心說”的假設(shè)。他和培根一樣，學(xué)的是神學(xué)，最后卻倒向了科學(xué)。讀者有所不知，那個(gè)年代，青年人的出路只有兩條，或者進(jìn)神學(xué)院，或者當(dāng)兵。這哥白尼在神學(xué)院學(xué)到一點(diǎn)文化后自己觀察和計(jì)算。他弄清了七大行星都在按各自的軌道圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。這當(dāng)然惹惱了教會(huì)中那些頑固分子。他們說哥白尼是瘋子，還編了諷刺劇，難怪老人這般氣憤。
這時(shí)候，正在墻角伏案計(jì)算的一個(gè)年輕人忽地站起說：“老師，他們這樣猖狂，我們就該公開回答。我真不明白，你的日心說思想從生成到現(xiàn)在也有36年了，就是《天體運(yùn)行論》一書，寫好也有9年了，為什么不發(fā)表出去？”
老人剛才的滿臉怒氣突然又轉(zhuǎn)成一臉憂郁，說：“孩子，你不知道，現(xiàn)在因循守舊的勢(shì)力這樣強(qiáng)，我們的學(xué)說稍不完備，就會(huì)被完全扼殺??！”
“我相信，就是現(xiàn)在沒人理解，后人也自有公論。老師，你已年近七十，再不發(fā)表，就看不到自己的書了??！”
“是的，我是快升天的人了，宗教裁判所的火刑對(duì)我已無(wú)能為力了，可是孩子你呢？書一發(fā)表，他們會(huì)加害于你的。”
“我死也不悔。我從德國(guó)老遠(yuǎn)跑來就是因?yàn)槟氵@偉大學(xué)說的感召。老師，朋友們都在勸你，快發(fā)表吧，這里不能印，我可以帶到德國(guó)去?！边@個(gè)人叫列提克，是在德國(guó)威滕堡大學(xué)教書的年輕數(shù)學(xué)家。哥白尼氣憤地關(guān)上窗戶，轉(zhuǎn)身坐下來，喘著氣，心情憂郁地說：“孩子，我給你講一個(gè)故事。你知道上個(gè)世紀(jì)西班牙卡斯提臘有個(gè)叫阿爾芳斯（1221～1284）的國(guó)王嗎？他感到托勒密的體系太復(fù)雜，只說了一句：上帝創(chuàng)造世界時(shí)要是征求我的意見，天上的秩序可能比現(xiàn)在安排得更好些。只這一句話，連王位也丟了。多么黑暗的長(zhǎng)夜呀，到現(xiàn)在天還沒有亮?！?/p>
哥白尼又站起來，顫巍巍地走到壁櫥前，拿出那本發(fā)黃的手稿，他將書捧給列提克：“孩子，一切出版事宜全托你去辦吧?！?/p>
有這么一首詞單表這哥白尼為了新書不敢發(fā)表的矛盾心情：
天將曉，有人醒來早。打點(diǎn)行裝赴征程，冰霜重，風(fēng)如刀，門開又關(guān)牢。
日食地圖講述了令人驚奇的故事。它們?nèi)跁r(shí)間與空間為一體，告訴人們?nèi)绾芜x擇位置來進(jìn)行日全食觀測(cè)。日食地圖中交織著探險(xiǎn)、數(shù)學(xué)、天文、地理、文化和藝術(shù)。
日食地圖起源于四個(gè)世紀(jì)以前，后來隨著科學(xué)知識(shí)、日食計(jì)算方法以及制圖技術(shù)的發(fā)展，日食地圖也取得了相應(yīng)的進(jìn)步。如今，日食地圖已經(jīng)具有相當(dāng)驚人的精確度，告訴人們?cè)铝恋年幱皶?huì)在何時(shí)何地投射到地球上，其精度達(dá)到幾十米及幾十分之一秒。
運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，我們可以很有信心地推算出太陽(yáng)、地球和月亮的會(huì)合，對(duì)于未來幾個(gè)世紀(jì)里的日食，現(xiàn)在的日食地圖都是相當(dāng)準(zhǔn)確的。今年11月份，日食觀測(cè)者們將會(huì)聚集在澳大利亞及太平洋一帶，因?yàn)槿藗兦宄刂涝谀睦镆约霸诤螘r(shí)將會(huì)上演地球上最為壯觀的一幕——日全食。
日食地圖的起源
歷史學(xué)家將日食地圖的起源追溯到古希臘人和天文學(xué)家克勞迪烏斯·托勒玫（C1audiusPtolemy）身上，他們?cè)?jīng)粗略地對(duì)日食進(jìn)行了預(yù)測(cè)并制作圖表。但繪制日食在地球上通過的路徑需要更加詳細(xì)復(fù)雜的地球、太陽(yáng)和月球運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，而這是過去的天文學(xué)家并不具備的。古人也發(fā)現(xiàn)過月亮和太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（例如沙羅周期），并以此來預(yù)測(cè)日食可能發(fā)生的時(shí)間。不過這些知識(shí)并不足以預(yù)測(cè)日食在地球上通過的路徑。
直到歐洲科學(xué)革命發(fā)生后，天文學(xué)家們才終于制成了第一幅真正的日食地圖，這也是日食預(yù)測(cè)的里程碑式進(jìn)展。16、17世紀(jì)，關(guān)于太陽(yáng)系天體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)代觀念才開始誕生，以哥白尼的日心說模型為標(biāo)志，同時(shí)還包括開普勒的行星運(yùn)行三大定律以及牛頓的萬(wàn)有引力定律。這種科學(xué)環(huán)境為已知最早的日食地圖的出現(xiàn)創(chuàng)造了時(shí)機(jī)。
1654年，德國(guó)數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家艾哈德·韋格爾（Erhard Weigel）制成了第一幅日食地圖。韋格爾是德國(guó)啟蒙運(yùn)動(dòng)中的關(guān)鍵人物之一，是萊布尼茨（Gottfried Liebniz）的導(dǎo)師，德國(guó)歷法改革的領(lǐng)導(dǎo)者之一。韋格爾的日食地圖在很長(zhǎng)一段時(shí)間里被人們遺忘，直到最近才被德國(guó)天文史學(xué)家Klaus Dieter Herbst重新發(fā)現(xiàn)。
韋格爾的日食計(jì)算基于“魯?shù)婪蛐潜怼?，這是一份早期的星歷表，由約翰納斯·開普勒編制，這是他將自己發(fā)現(xiàn)的行星橢圓軌道定律與第谷長(zhǎng)期對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀測(cè)的結(jié)果相結(jié)合的成果。值得注意的是，韋格爾在1654年8月12日日全食的前一天完成了這幅日食地圖。這張地圖非常準(zhǔn)確，經(jīng)過與現(xiàn)代為此次日食重制的地圖相比較，可發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量是很高的。在韋格爾的日食地圖上，全食帶中心點(diǎn)與現(xiàn)代計(jì)算的位置相比，誤差僅有約100千米，這對(duì)早期的天文學(xué)家們而言非常不易。
隨后，更多的日食地圖開始涌現(xiàn)。1676年，德國(guó)巴伐利亞地區(qū)阿爾道夫大學(xué)的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家Johann Christoph Sturm出版了一本34頁(yè)的歷書。以與韋格爾日食地圖相近的方式，將日食描繪成一系列圓圈，代表月球的半影。但不同于韋格爾的是，Sturm更加準(zhǔn)確地指出了日食路徑其實(shí)是彎曲的而不是直線，這是緣于月球本影、地球自轉(zhuǎn)以及地軸傾斜的綜合作用。
與此同時(shí)，在巴黎天文臺(tái)，卡西尼（JeanDominique Cassini）為1699年9月23日發(fā)生的全環(huán)食制作了路徑圖?？ㄎ髂岬牡貓D具有重大意義，不僅僅因?yàn)樗臏?zhǔn)確性，更因?yàn)樗谀承┨卣魃辖咏F(xiàn)代的日食地圖，比如代表日食最大食分的曲線。在丹麥，卡西尼地圖的日食路徑在真實(shí)位置的150千米以南，而在克里米亞半島，準(zhǔn)確度則提高到真實(shí)位置以南的50千米內(nèi)。
1706年5月12日發(fā)生的日食穿過了歐洲，很多天文學(xué)家在這一天進(jìn)行了觀測(cè)。歷史學(xué)家Robert vanGent證實(shí)了荷蘭以及德國(guó)為這次日食制成的幾種地圖。在阿姆斯特丹，Symon van de Moolen在日食發(fā)生前的1705年就發(fā)表了一幅預(yù)測(cè)性的地圖；在鹿特丹，Andreas van Lugtenburg大約在1705年或1706年也發(fā)表了地圖，上面有這次日食通過的粗略路徑，并詳細(xì)預(yù)報(bào)了日食在歐洲不同地區(qū)的情況。Van Lugtenburg的日食地圖只包括三個(gè)點(diǎn)和兩條連線，每個(gè)點(diǎn)的精確度在300千米左右。不過很難判斷這幅地圖的價(jià)值，因?yàn)樗o出的日食路徑的準(zhǔn)確度比當(dāng)時(shí)地圖上大陸位置的準(zhǔn)確度更高。
哈雷（Edmond Halley）為1715年5月3日的日全食制作了一張非常有名的地圖，盡管它并非人們通常以為的那樣是最早的日食地圖，但它仍然是一項(xiàng)重大的科學(xué)成就。他將牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用到日食地圖的制作中，所以預(yù)報(bào)的日食通過路徑的精度達(dá)到30千米左右。此外，哈雷還向天好者征集信息，詢問在哪些地方確實(shí)看到了日全食，以及全食的持續(xù)時(shí)間。利用觀測(cè)者們提供的報(bào)告，哈雷在日食后又制作了一張日食地圖，修正了日食路徑的位置，將精度提高到3千米左右。另外，他還為1724年5月11日發(fā)生的日全食制作了相似精度的幾張地圖。
這段時(shí)期出現(xiàn)了很偶然的罕見情況：一系列日全食在并不長(zhǎng)的時(shí)間中以縱橫交錯(cuò)的路徑先后經(jīng)過不列顛群島。幾位英國(guó)制圖師分別為1715年、1724年、1737年、1748年以及1764年的日食制作了地圖。這是日食地圖的黃金時(shí)代，這一時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)了很多創(chuàng)新，全食帶的南北界、等食分線以及代表月球陰影的橢圓等，相繼被納入日食地圖。
進(jìn)一步的發(fā)展
1824年，日食地圖的發(fā)展出現(xiàn)了突破性進(jìn)展。德國(guó)天文學(xué)家貝塞爾（Friedrich Wilhelm Bessel）改進(jìn)了相關(guān)理論，簡(jiǎn)化了日食路徑的計(jì)算方法。他選取了通過地心、面向太陽(yáng)的平面為基面，以建立參考系。這一做法減少了計(jì)算月球本影運(yùn)動(dòng)時(shí)需要求解的數(shù)值，從而可以更快地計(jì)算出日食通過的路徑，這種方法在還需要手工計(jì)算的年代是一個(gè)巨大的進(jìn)步。貝塞爾的方法獲得了巨大成功，直到今天，它依然是預(yù)報(bào)日食的標(biāo)準(zhǔn)化算法。
到了1830年左右，日食地圖開始出現(xiàn)在19世紀(jì)的三個(gè)主要的年度星歷表中：法國(guó)航海年歷、英國(guó)航海天文年歷以及美國(guó)天文航海年歷。其中包括了數(shù)百頁(yè)描述太陽(yáng)、月亮、行星的運(yùn)動(dòng)和恒星位置的表格，但日食地圖卻是僅有的插圖。
早期歷書中的日食地圖只占半頁(yè)，之后擴(kuò)展到整頁(yè)，再后來變成兩頁(yè)的跨頁(yè)地圖，到20世紀(jì)初期發(fā)展為折疊拉頁(yè)。早期日食地圖選擇的投影方法并不恰當(dāng)，如墨卡托投影法；后來逐漸被更適合描繪日食的方法所取代，如球極投影法和正射投影法。早期的地圖并沒有詳細(xì)的日食情況描述，缺少等食分線、相切時(shí)刻等信息。但是在后來的幾十年里，這些信息逐漸出現(xiàn)在地圖中。
到了現(xiàn)代，盡管日食地圖依然出現(xiàn)在國(guó)家歷書當(dāng)中，但更多的日食追逐者傾向于參考由FredEspenak和Jay Anderson制作的NASA日食快報(bào)，作為日食預(yù)報(bào)和日食地圖的權(quán)威資料。最近NASA的快報(bào)已經(jīng)取消，不過Espenak和Anderson還在以私人名義發(fā)表日食快報(bào)，同時(shí)Espenak還在他的個(gè)人網(wǎng)站上詳細(xì)的預(yù)報(bào)。
日食總集
日食總集是多年日食的地圖和數(shù)據(jù)表的匯編。1816年，F(xiàn)ranz Ignatz Cassian HaHaschka在布拉格發(fā)表了第一部?jī)?nèi)容詳實(shí)的日食總集，書中的第一卷包含了從1816年到1860年間日食的地圖，第二卷則延續(xù)到1900年以后。此外，Hallaschka精心研究了多位著名學(xué)者，包括歐拉（Leonhard Euler）、Joseph-Jerome LeFrangam de Lalande及拉格朗日（Joseph Loms Lagrange）的日食計(jì)算法，并發(fā)展出了一套預(yù)示著貝塞爾標(biāo)準(zhǔn)日食理論的新算法。
1868年，奧地利天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家奧泊爾子（Theodor von Oppolzer）觀測(cè)到了一次日全食，和很多第一次看到日全食的愛好者相同，他被深深地震撼了，從而激發(fā)他組織了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，對(duì)公元前1200年到公元2161年之間的所有日食和月食情況進(jìn)行計(jì)算。這一結(jié)果發(fā)表在1887年的《日月食典》中，包括8000次日食及5200次月食的數(shù)表和地圖。
對(duì)于每次日食，奧泊爾子的十人團(tuán)隊(duì)都計(jì)算出三個(gè)地點(diǎn)：起始點(diǎn)、中間點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)。不過因?yàn)槿帐陈窂奖划嫵赏ㄟ^這三個(gè)點(diǎn)的弧線，所以并不非常準(zhǔn)確。對(duì)月球運(yùn)動(dòng)估算的誤差也使得記錄的古代的日食路徑很不準(zhǔn)確。不過，《日月食典》的完成是一項(xiàng)開創(chuàng)性的壯舉，它是研究日月食周期和辨認(rèn)編年史中的日月食記錄的重要依據(jù)。
到了20世紀(jì)，隨著計(jì)算方法的改革以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了幾種新的日食總集。1966年，Jean Meeus、Carl Grosjean以及Willy Vanderleen運(yùn)用IBM電腦發(fā)表了《日食總集》。1987年，Espenak出版了《50年日食總集：1986～2035》，直到今日，這一著作依然被很多日食追逐者們廣泛使用。最近還出現(xiàn)了網(wǎng)上日食總集，比如Meeus與Espenak的《5000年日食總集》。
如果你對(duì)追逐日食產(chǎn)生了興趣，日食總集將會(huì)成為必不可少的探險(xiǎn)指南。追逐日食是一項(xiàng)令人著迷的事情，因?yàn)槟阋苍S會(huì)前往從未想到過的遙遠(yuǎn)的異國(guó)他鄉(xiāng)進(jìn)行觀測(cè)，而旅途本身也許就會(huì)和日食觀測(cè)一樣令人難以忘懷。
極高精度
如今的日食地圖已經(jīng)具有相當(dāng)高的精度和制圖質(zhì)量。我目前正在將日食的計(jì)算整合到地理信息系統(tǒng)（GIS）中，以制作新的日食地圖。（地理信息系統(tǒng)可以利用地圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行精密的空間分析。）我采用的是Bill Kramer與Xavier Jubier的算法，以及Meeus與Espenak的日食數(shù)據(jù)。還利用了GIS軟件中的精細(xì)的地圖底層，如衛(wèi)星圖像、地形圖以及街道網(wǎng)絡(luò)圖。由于應(yīng)用了目前最先進(jìn)的制圖技術(shù)，所以我的日食地圖不僅精度極高，還可以顯示出適當(dāng)水平的地理細(xì)節(jié)。
每次日食的數(shù)學(xué)模型（貝塞爾原理）都建立在對(duì)太陽(yáng)、地球、月亮運(yùn)動(dòng)的極其精確的測(cè)量基礎(chǔ)上。例如，利用“阿波羅”宇航員留下的激光反射鏡，對(duì)月球到地球距離的測(cè)量可以精確到幾厘米。運(yùn)用特制的日食計(jì)算器，我將每次日食的路徑處理為數(shù)千萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)。然后將這些點(diǎn)和日食參數(shù)輸入到地理模型中，從而獲得日食概況，例如等持續(xù)時(shí)間線。在1887年，奧泊爾子不得不依賴團(tuán)隊(duì)中10個(gè)人的努力去找到每次日食的三個(gè)點(diǎn)；而現(xiàn)在，我們可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)非常迅速地計(jì)算出數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
此前，日食地圖都假定月球是一個(gè)完美的球體。但實(shí)際上，由于存在大量的山脈和峽谷，月球的輪廓是不規(guī)則的。2009年，我與Kramer合作，制作了第一幅考慮到這個(gè)因素的日食地圖。我們使用了David Herald從日本“月亮女神”探測(cè)器的測(cè)高儀制作的數(shù)字高程模型圖中提取的月球輪廓。通過與視頻記錄中的計(jì)時(shí)相對(duì)比，可估計(jì)出我們對(duì)2009年7月22日日食的預(yù)報(bào)和地圖的精度約0.1秒。
最近，我又運(yùn)用Jubier的算法將大氣折射的影響考慮進(jìn)去。這一修正對(duì)于在日出或日落時(shí)分觀測(cè)日食來說非常重要，因?yàn)閷?duì)太陽(yáng)視圓面的折射可以將日食路徑延長(zhǎng)數(shù)十千米。另外，Jubier和我目前正致力于將地球上每個(gè)點(diǎn)的高度納入計(jì)算，以獲得更高的精確度。我們目前的確是進(jìn)入了一個(gè)高精度日食預(yù)報(bào)和地圖的時(shí)代。
笛卡兒出生于法國(guó),父親是法國(guó)一個(gè)地方法院的評(píng)議員,相當(dāng)于現(xiàn)在的律師和法官.一歲時(shí)母親去世,給笛卡兒留下了一筆遺產(chǎn),為以后他從事自己喜愛的工作提供了經(jīng)濟(jì)保障.8歲時(shí)他進(jìn)入一所耶穌會(huì)學(xué)校,在學(xué)校里學(xué)習(xí)8年,接受了傳統(tǒng)的文化教育,學(xué)習(xí)了古典文學(xué)、歷史、神學(xué)、哲學(xué)、法學(xué)、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)及其他自然科學(xué).但他對(duì)所學(xué)的東西頗感失望.因?yàn)樵谒磥斫炭茣心切┪⒚畹恼撟C,其實(shí)不過是模棱兩可甚至前后矛盾的理論,只能使他充滿疑惑而無(wú)從得到真理,惟一能給他安慰的科目是數(shù)學(xué).在結(jié)束學(xué)業(yè)時(shí)他暗下決心:不再死鉆書本學(xué)問,而要向“世界”這本大書討教.于是他決定避開戰(zhàn)爭(zhēng),遠(yuǎn)離繁華的都市,尋找一處適于研究的環(huán)境.1628年,他從巴黎移居到荷蘭,開始了長(zhǎng)達(dá)20年的潛心研究和寫作生涯,先后發(fā)表了許多在數(shù)學(xué)和哲學(xué)上及其他科學(xué)領(lǐng)域上有重大影響的著作.
1634年他寫了《論世界》,書中總結(jié)了他在哲學(xué)、數(shù)學(xué)和許多自然科學(xué)問題上的看法.1641年出版了他的《行而上學(xué)的沉思》,1644年又出版了他的《哲學(xué)原理》等.他自成體系,熔唯物主義與唯心主義于一爐,在哲學(xué)史上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.然而他的著作卻遭到教會(huì)的嚴(yán)厲指責(zé),死后他的書被梵蒂岡教皇列為禁書,但這并沒有影響他的思想的傳播.
笛卡兒不僅在哲學(xué)領(lǐng)域里開辟了一條新的道路,在數(shù)學(xué)上他創(chuàng)立了解析幾何學(xué),從而打開了近代數(shù)學(xué)的大門,在科學(xué)史上具有劃時(shí)代的意義.
笛卡兒的主要數(shù)學(xué)成果集中在他的“幾何學(xué)”里.當(dāng)時(shí),代數(shù)還是一門比較新的學(xué)科,幾何學(xué)的思維還在數(shù)學(xué)家的頭腦中占有統(tǒng)治地位.在笛卡兒之前,幾何與代數(shù)是數(shù)學(xué)中兩個(gè)不同的研究領(lǐng)域.笛卡兒站在方法論的自然哲學(xué)的高度,認(rèn)為希臘人的幾何學(xué)過于依賴于圖形,束縛了人們的想象力.對(duì)于當(dāng)時(shí)流行的代數(shù)學(xué),他覺得它完全從屬于法則和公式,不能成為一門發(fā)展智力的科學(xué).因此他提出必須把幾何與代數(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,建立一門“真正的數(shù)學(xué)”.笛卡兒的思想核心是:把幾何學(xué)的問題歸結(jié)成代數(shù)形式的問題,用代數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算、證明,從而達(dá)到最終解決幾何問題的目的.1637年,笛卡兒發(fā)表了《幾何學(xué)》,創(chuàng)立了直角坐標(biāo)系.他用平面上的一點(diǎn)到兩條固定直線的距離來確定點(diǎn)的距離,用坐標(biāo)來描述空間上的點(diǎn).他進(jìn)而創(chuàng)立了解析幾何學(xué),表明了幾何問題不僅可以歸結(jié)成為代數(shù)形式,而且可以通過代數(shù)變換來發(fā)現(xiàn)和證明幾何性質(zhì).解析幾何學(xué)的出現(xiàn),改變了自古希臘以來代數(shù)和幾何分離的局面.他的這一天才創(chuàng)見,更為微積分的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ),從而開拓了變量數(shù)學(xué)的廣闊領(lǐng)域.笛卡兒用運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),把曲線看成點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡,不僅建立了點(diǎn)與實(shí)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而且把“形”(包括點(diǎn)、線、面)和“數(shù)”兩個(gè)對(duì)象統(tǒng)一起來,建立了曲線和方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系.這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立,不僅標(biāo)志著函數(shù)概念的萌芽,而且標(biāo)明變數(shù)進(jìn)入了數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)在思想方法上發(fā)生了偉大的轉(zhuǎn)折──由常量數(shù)學(xué)進(jìn)入變量數(shù)學(xué)的時(shí)期.正如恩格斯所說:“數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是笛卡兒的變數(shù).”有了變數(shù),運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),辨證法進(jìn)入了數(shù)學(xué),有了變數(shù),微分和積分也就立刻成為必要了.笛卡兒的這些成就,為后來牛頓、萊布尼茲發(fā)現(xiàn)微積分,為一大批數(shù)學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)開辟了道路.
關(guān)鍵詞： 數(shù)學(xué)課堂教學(xué) 數(shù)學(xué)興趣 數(shù)學(xué)史 動(dòng)手操作 多媒體
孔子在論語(yǔ)中寫道：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”它的意思是說：懂得它的人，不如愛好它的人；愛好它的人，又不如以它為樂的人。絕大多數(shù)同學(xué)剛踏進(jìn)中學(xué)大門就覺得數(shù)學(xué)難學(xué)。因?yàn)閿?shù)學(xué)是一門非常抽象而枯燥的課程，所以，如何把要學(xué)生學(xué)變成學(xué)生自己要學(xué)；把枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)課堂變得生動(dòng)有趣，這就要求每個(gè)數(shù)學(xué)教師都要善于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)榕d趣是一只看不見的推手，是學(xué)好數(shù)學(xué)的保證。假如我們能讓每一位學(xué)生都帶著極大的興趣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，渴望探究數(shù)學(xué)奧秘，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的作用，那么我想我們的數(shù)學(xué)課堂將變得輕松活躍，數(shù)學(xué)教學(xué)也將變得更有意義。那么如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣呢？下面我談幾點(diǎn)做法。
一、課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)家逸事，激發(fā)數(shù)學(xué)興趣。
數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)家逸事等內(nèi)容往往生動(dòng)，具有教育意義。在我們的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲入相關(guān)的數(shù)學(xué)史或者數(shù)學(xué)家逸事，讓學(xué)生為我們祖先取得的偉大成就而深感自豪，對(duì)祖沖之、阿基米德等數(shù)學(xué)家事跡所折服。例如，介紹中國(guó)數(shù)學(xué)的世界之最；最早認(rèn)識(shí)和應(yīng)用負(fù)數(shù)的國(guó)家；圓周率、勾股定理的發(fā)現(xiàn)，等等。根據(jù)教材內(nèi)容適時(shí)適地講解這些數(shù)學(xué)史話給學(xué)生聽，不僅能活躍課堂氣氛，還能引起學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣。而數(shù)學(xué)家的逸事則能感染學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志，促使學(xué)生吸取數(shù)學(xué)家們的治學(xué)精神。如祖沖之，這位南北朝杰出的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，推算出的圓周率π，是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的數(shù)學(xué)成就。在天文歷法方面，祖沖之在長(zhǎng)期觀測(cè)、精確計(jì)算和對(duì)歷史文獻(xiàn)深入研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)制了《大明歷》?！敖o我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起整個(gè)地球?！闭f這句話的古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德，他的一生是傳奇的一生。不管是在物理學(xué)，還是力學(xué)方面都貢獻(xiàn)卓著。特別值得一提的是，當(dāng)時(shí)的阿基米德數(shù)學(xué)思想中就蘊(yùn)涵了微積分，并研究出了螺旋形曲線的性質(zhì)。他還把“球的體積和表面積都等于它的外接圓柱體積和表面積的三分之二”這個(gè)定律刻在了他的墓碑上。像祖沖之、阿基米德等杰出數(shù)學(xué)家的奇聞逸事真可謂數(shù)不勝數(shù)。結(jié)合數(shù)學(xué)教材，根據(jù)數(shù)學(xué)課堂上的內(nèi)容找出與之相聯(lián)的例子，講解給同學(xué)們聽，不僅可以陶冶學(xué)生的情操，而且可以擴(kuò)大知識(shí)面，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。
二、課堂教學(xué)中巧設(shè)疑問，重視動(dòng)手操作，激發(fā)數(shù)學(xué)興趣。
清之學(xué)者陳說：“學(xué)貴有疑，小疑則小進(jìn)。大疑則大進(jìn)?！币馑际钦f：學(xué)習(xí)貴在有疑問，有小的疑問，就有小的進(jìn)步；有大的疑問，就有大的進(jìn)步。學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)出現(xiàn)了疑惑，就有解決疑惑的愿望，這是激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣的手段之一。例如，將一個(gè)裝有水的圓柱體容器底部扎一個(gè)小孔，容器里的水就噴射出來，形成一股水流，而容器里的水面在不斷下降，觀察這一現(xiàn)象你能想到哪些問題？學(xué)生就會(huì)問：這里有沒有規(guī)律性的東西？能否寫出數(shù)學(xué)表達(dá)式？這一系列問題縈繞在學(xué)生的腦海中，使學(xué)生思維始終處于興奮狀態(tài)，愿意積極尋找答案。因此，“問題”是數(shù)學(xué)的心臟，設(shè)計(jì)有趣又有挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)問題，使學(xué)生產(chǎn)生問題意識(shí)與學(xué)習(xí)興趣，形成解決問題的強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)。再如，一塊長(zhǎng)25厘米，寬15厘米的長(zhǎng)方形鐵皮，在四個(gè)角上截去四個(gè)面積相同的小正方形，做成一個(gè)無(wú)蓋的長(zhǎng)方體盒子，使底面積是231平方厘米，問：截去小正方形的邊長(zhǎng)是多少厘米？我們要讓學(xué)生自己動(dòng)手，做出長(zhǎng)方體無(wú)蓋的盒子，并把已知的數(shù)字標(biāo)在盒子上。學(xué)生在實(shí)踐中找到了解題思路，還體驗(yàn)到了解題的樂趣，學(xué)習(xí)興趣也提高了。
三、課堂教學(xué)中利用多媒體，鼓勵(lì)性語(yǔ)言，激發(fā)數(shù)學(xué)興趣。
人們往往自己喜歡的東西會(huì)學(xué)得比較好；動(dòng)用所有的感官學(xué)習(xí)，會(huì)學(xué)得更快。班班通等多媒體在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性方面具有不可替代的作用。將現(xiàn)代教學(xué)媒體引入課堂已成為現(xiàn)代教學(xué)的趨勢(shì)。借助媒體手段如班班通，幾何畫板，投影儀等，制造良好的氣氛，使抽象問題具體化，枯燥問題趣味化。從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。而教師在語(yǔ)言運(yùn)用中多采用獎(jiǎng)勵(lì)性的語(yǔ)言。在課堂上對(duì)學(xué)生所表現(xiàn)出來的閃光點(diǎn)都應(yīng)給予肯定，可熱情地用“非常好”“你真聰明”“你真棒”“好極了”等表?yè)P(yáng)學(xué)生。即使學(xué)生在課堂上出現(xiàn)不良行為與錯(cuò)誤答案也要盡量避免嚴(yán)厲地批評(píng)?？赏ㄟ^表?yè)P(yáng)其他人的良好行為，暗示有不良行為的學(xué)生趕快改正缺點(diǎn)，使其爭(zhēng)取獲得同樣的贊許。從而使學(xué)生愿學(xué)數(shù)學(xué)，肯學(xué)數(shù)學(xué)，喜歡學(xué)數(shù)學(xué)。
四、課堂教學(xué)中注重滲透其他學(xué)科知識(shí)，激發(fā)數(shù)學(xué)興趣。
關(guān)鍵詞：自然觀；形而上學(xué)；前提性知識(shí)
Abstract：The idea of nature is not a result of the science，but root in the social cultural field . It was the function of the prerequisite knowledge that it played science. The ideas， such as natural order， harmonious unifying， simplicity， etc. have influenced characteristic and form of science for modern times.
Key words: The ideal of nature， metaphysics， prerequisite knowledge
自然觀由于其傳統(tǒng)定義與自然科學(xué)的目的和內(nèi)容有相當(dāng)大的重合，人們又習(xí)慣于用自然科學(xué)的發(fā)展解釋它的流變，于是給人們?cè)斐闪艘环N“科學(xué)世界中的自然圖景”的印象。在自然科學(xué)不斷進(jìn)步的今天，人們就對(duì)繼續(xù)從事自然觀的研究產(chǎn)生了懷疑。
在筆者看來，自然觀的形成并不能簡(jiǎn)單地歸結(jié)為對(duì)自然科學(xué)成果的總結(jié)，自然觀的內(nèi)容根植于更加廣闊的社會(huì)文化背景，諸如自然秩序、和諧統(tǒng)一、簡(jiǎn)單性等觀念都是對(duì)社會(huì)文化概念的推廣，它們作為自然觀的內(nèi)容深刻影響了近現(xiàn)代自然科學(xué)的形式和特點(diǎn)，對(duì)自然科學(xué)起到了一種前提性知識(shí)的作用。因此，在自然科學(xué)不斷進(jìn)步的今天，不僅不能放棄對(duì)自然觀的研究，反而要加強(qiáng)對(duì)它的內(nèi)涵和功能的闡釋。
一、 自然觀的劃界
為自然觀劃界并不是一件容易的事，因?yàn)樗婕暗阶匀挥^與自然哲學(xué)和自然科學(xué)兩方面的關(guān)系。要澄清自然觀的獨(dú)特內(nèi)涵，就必須追溯自然科學(xué)獨(dú)立后，自然觀又在自然哲學(xué)內(nèi)部同形而上學(xué)劃清界限的歷史。
近代以來，隨著實(shí)驗(yàn)科學(xué)的興起和數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用，自然科學(xué)從自然哲學(xué)中獨(dú)立出來，成為探索自然的排頭兵。哲學(xué)的研究重心也從本體論轉(zhuǎn)向認(rèn)識(shí)論。但是，本體論問題并沒有隨之消失，自然哲學(xué)仍然是哲學(xué)的一個(gè)研究領(lǐng)域；但是這個(gè)研究領(lǐng)域卻在“自然觀”和“形而上學(xué)”兩條路線上前進(jìn)。
就自然觀而言，由于中世紀(jì)宗教神學(xué)的熏陶，逐漸形成了有關(guān)自然界的有序、和諧、統(tǒng)一、服從簡(jiǎn)單性原理等觀念，這種自然觀深刻影響了近代自然科學(xué)的思維，特別是在自然科學(xué)進(jìn)入新的領(lǐng)域、遇到新的問題的時(shí)候，科學(xué)家都要從這些觀念出發(fā)尋求解決的途徑，例如笛卡爾、康德、拉普拉斯有關(guān)星云的假說。而就形而上學(xué)來說，有些哲學(xué)家則孜孜不倦于追求“關(guān)于普遍性的、關(guān)于支配宇宙最普遍原則的知識(shí)”[ ]。與神學(xué)不同的是，這些哲學(xué)家選擇了利用自然科學(xué)成果繼續(xù)營(yíng)造包羅萬(wàn)象的自然體系的方式，黑格爾就是他們的典范。但是人們通常不仔細(xì)區(qū)分本體論的這兩條路線，而是一概地稱之為自然哲學(xué)或形而上學(xué)。這種混淆就給自然觀帶來了 “連坐”的厄運(yùn)。
19世紀(jì)，孔德和馬赫開始反對(duì)形而上學(xué)；20世紀(jì)初，邏輯經(jīng)驗(yàn)主義更加旗幟鮮明地提出了拒斥形而上學(xué)的口號(hào)，認(rèn)為這個(gè)領(lǐng)域里的全部斷言都是無(wú)意義的，哲學(xué)對(duì)科學(xué)的作用僅僅在于對(duì)澄清命題。但是邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者也沒有對(duì)形而上學(xué)進(jìn)行詳細(xì)分析，他們把自然觀和純粹的形而上學(xué)一起排斥在了科學(xué)之外。同時(shí)，他們對(duì)發(fā)現(xiàn)的上下文和證明的上下文的嚴(yán)格區(qū)分也使他們忽略了自然科學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程和發(fā)現(xiàn)的機(jī)制，忽略了在這一過程中自然觀的作用。于是，邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者把嬰兒和水一起潑出了盆外。
這一偏頗遲早要被糾正。20世紀(jì)40年代，W.V.O.蒯因恢復(fù)了本體論在哲學(xué)中的地位，提出了“本體論的承諾”的概念。人們也逐漸認(rèn)識(shí)到，在科學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程中“形而上學(xué)”始終發(fā)揮著積極的作用。庫(kù)恩的范式、S.E.圖爾敏的“自然秩序概念”、I.拉卡托斯的“科學(xué)研究綱領(lǐng)”、L.勞丹的“研究傳統(tǒng)”、麥克斯韋(N.Maxwell)的“形而上學(xué)藍(lán)圖”都不同程度地突出了自然科學(xué)研究中本體論或“形而上學(xué)”因素的作用。
然而，這些“形而上學(xué)”因素并不是黑格爾的傳統(tǒng)——在很大程度上卻是前面所劃分出來的、與形而上學(xué)同處一室的另外一個(gè)部分——自然觀的內(nèi)容。這種自然觀才是自然科學(xué)探索中、特別是科學(xué)發(fā)現(xiàn)中影響科學(xué)家思維方式的重要因素之一。庫(kù)恩的范式中就包含科學(xué)共同體的信念，L.勞丹的研究傳統(tǒng)也是“一組本體論和方法論規(guī)則”[ ]。這種自然觀才真正履行了W.V.O.蒯恩所說的“本體論的承諾”的功能，也就是說它所涉及的東西雖然與自然界相關(guān)，但卻不是自然本身，而是一種關(guān)于自然的整體觀念。它們通常不來源于自然科學(xué)、也不是主觀思辨，而是根植于廣闊的社會(huì)文化背景，我們可以歷數(shù)的自然秩序觀念、自然的和諧統(tǒng)一觀念、簡(jiǎn)單性原理等，實(shí)際上都是人對(duì)自然所做出的一種“規(guī)定”。
二、 自然觀的承諾
人類開始探索自然的奧秘之初，其目的和動(dòng)機(jī)也許是多種多樣的，但是抱有的信念卻大同小異，就是首先信奉自然是可以被認(rèn)識(shí)或理解的，愛因斯坦就說：“……任何科學(xué)工作，除完全不需要理性干預(yù)的工作以外，都要從世界的合理性和可知性這種堅(jiān)定的信念出發(fā)?！盵 ]相信自然界的存在和運(yùn)動(dòng)有規(guī)律可循、并且人類有能力認(rèn)識(shí)和理解這種存在和運(yùn)動(dòng)，是從事自然科學(xué)研究的首要觀念。這種觀念又包含了多方面的內(nèi)容，諸如自然秩序觀念、自然律（因果律）、自然界和諧統(tǒng)一觀念、自然的簡(jiǎn)單性原理等。
（一） 自然秩序觀念和自然律
懷特海說：“……，我們?nèi)绻麤]有一種本能的信念，相信事物之中存在著一定的秩序，尤其是相信自然界中存在著秩序，那么，現(xiàn)代科學(xué)就不可能存在。”[ ] 自然秩序觀念應(yīng)該是自然合理性的首要內(nèi)容，但它并非源于自然科學(xué)，而是古代西方人把希臘神話、藝術(shù)以及中世紀(jì)神學(xué)等領(lǐng)域中所包含的秩序觀念向自然界推廣的結(jié)果。
在希臘神話中包含有一種宇宙是怎樣形成的、以及它是如何被安排的系統(tǒng)說明，也包含一套含蓄的關(guān)于人類行為的法則和模式：從某種原初混沌狀態(tài)和早期幾代神為爭(zhēng)奪統(tǒng)治地位的爭(zhēng)斗中，浮現(xiàn)出一種秩序，各種事物按照一條其必然性是不可動(dòng)搖的同一性規(guī)律被整理得出了秩序[ ]。希臘戲劇作品、特別是悲劇作者認(rèn)為，命運(yùn)是冷酷無(wú)情的，其中驅(qū)使著悲劇性事件不可逃避地發(fā)生的思想也成為現(xiàn)代思想中的自然秩序[ ]。
中世紀(jì)的神學(xué)家，例如奧古斯丁、阿奎那，都力圖通過自然界或自然秩序去證明上帝的存在。他們認(rèn)為自然界的和諧秩序最能證明存在著一種超人的智慧，因而最能證明存在著一位無(wú)所不能的有理性的上帝[ ]。但是神學(xué)家的愿望之樹卻結(jié)出了意外的果實(shí)，通過自然界或自然秩序去證明上帝存在的理想逐漸異化成對(duì)自然界本身的秩序的認(rèn)識(shí)。因?yàn)橹惺兰o(jì)以后人們逐漸形成了這樣一種觀念——上帝造好了世界后就離開了，人們只能通過他的作品來認(rèn)識(shí)他。斯賓諾莎就提出，不能通過奇跡認(rèn)識(shí)上帝的性質(zhì)和存在，而必須倒是由自然的確定不移的秩序來窺察[ ]。這樣，自然秩序觀念就演變成人們對(duì)世界的基本信念和從事自然探索的出發(fā)點(diǎn)。
與自然秩序觀念密切相關(guān)的自然律概念也來自于古希臘羅馬的法律觀念和中世紀(jì)的上帝創(chuàng)世說。
奧古斯丁最早提出了“自然律”概念。根據(jù)這一概念，一切被造物都按照最初的原則，在恰當(dāng)?shù)氖录?，在合適的時(shí)間里出現(xiàn)，并且每一個(gè)都按照它的本性衰敗消亡。自然律概念又逐漸演變成自然規(guī)律概念，人們企圖通過認(rèn)識(shí)自然從而認(rèn)識(shí)上帝的做法也逐漸異化成以認(rèn)識(shí)自然本身為目的。笛卡爾就說：“神用他創(chuàng)造物質(zhì)的同樣方式繼續(xù)保存物質(zhì)。既然神保存物質(zhì)，那就必然推出，在物質(zhì)的各部分里應(yīng)當(dāng)有很多變化，這些變化我覺得真正說來是不能歸給神的活動(dòng)的，因?yàn)樯竦幕顒?dòng)決不變化，我就把它們歸給了自然。據(jù)以發(fā)生變化的那些規(guī)律，我就稱之為自然規(guī)律?！盵 ]
從此，認(rèn)識(shí)和總結(jié)這些自然規(guī)律就成為近代自然科學(xué)的任務(wù)，其中一個(gè)完備的、有關(guān)外在世界的規(guī)律就是：如果客體在某一時(shí)刻的狀態(tài)完全是已知的，那么，它們?cè)谌魏螘r(shí)態(tài)的狀態(tài)就完全事由自然規(guī)律決定的[ ]。牛頓說：“自然哲學(xué)的目的在于發(fā)現(xiàn)自然界的結(jié)構(gòu)和作用，并且盡可能把它們歸結(jié)為一些普遍的法則和一般定律——用觀察和實(shí)驗(yàn)來建立這些法則，從而導(dǎo)出事物的原因和結(jié)果”[ ]。經(jīng)典力學(xué)體系恰恰就塑造了這樣一個(gè)井然有序的自然圖景。
（二） 自然的和諧統(tǒng)一
自然界的和諧統(tǒng)一觀念同自然秩序觀念一樣，最初也來源于社會(huì)文化領(lǐng)域。在古希臘時(shí)期，人們就已經(jīng)把世界的本源歸結(jié)為某種單一的東西；而在中世紀(jì)的神學(xué)中存在的普遍信念就是上帝創(chuàng)造的世界是和諧、統(tǒng)一的，人們應(yīng)該從自然界的和諧統(tǒng)一中認(rèn)識(shí)上帝。例如開普勒就認(rèn)為他對(duì)天體和諧的研究、他所提出的行星運(yùn)行三定律不過是對(duì)上帝創(chuàng)世過程的探索。而這一目的逐漸演變成自然科學(xué)家對(duì)自然界本身的探索，并成為物理學(xué)研究的基本信念之一。
統(tǒng)一的目標(biāo)在物理學(xué)史上為大家所熟悉。那時(shí)，每一種主要的理論都把物理學(xué)界當(dāng)時(shí)所知道的主要事實(shí)統(tǒng)一起來，伽利略所概括的力學(xué)和牛頓用公式概括伽利略的理論就是這樣；麥克斯韋的電動(dòng)力學(xué)和波爾茲曼的熱力學(xué)也是這樣。20世紀(jì)，愛因斯坦對(duì)突破了19世紀(jì)物理學(xué)統(tǒng)一的、突然反常的世界圖景的解釋做出了貢獻(xiàn)——狹義相對(duì)論使經(jīng)典物理學(xué)產(chǎn)生的謎得到了前后一致和精確的解答；廣義相對(duì)論則出乎意料地把幾何學(xué)和力學(xué)結(jié)合了起來。
要知道，自然的和諧統(tǒng)一是愛因斯坦一生的信念，他曾明確提出：“要是不相信我們的理論構(gòu)造能夠掌握實(shí)在，要是不相信世界的內(nèi)在和諧，那就不可能有科學(xué)。這種信念是，并且永遠(yuǎn)是一切科學(xué)創(chuàng)造的根本動(dòng)力。”[ ]他沒有滿足于幾何學(xué)和力學(xué)的統(tǒng)一，他還進(jìn)一步尋求所有已知物理粒子和已知的時(shí)空力結(jié)合在自身沒有時(shí)間性的統(tǒng)一場(chǎng)理論矩陣中。愛因斯坦生前只嘗試了四種相互作用的普遍力中的兩種（引力和電磁力）的統(tǒng)一，而沒有考慮弱力和強(qiáng)力。其后，物理學(xué)家則把四種普遍力都包含在內(nèi)，并把20世紀(jì)后半期發(fā)現(xiàn)的一大批粒子也納入其中。[ ]歐文拉茲洛總結(jié)說，在20世紀(jì)后期，“現(xiàn)在正在進(jìn)行的科學(xué)革命比哥白尼的革命發(fā)展得更快，比愛因斯坦發(fā)起的革命更廣泛。它的典型特點(diǎn)是把范圍廣泛的發(fā)現(xiàn)都整合進(jìn)一個(gè)高度統(tǒng)一的、簡(jiǎn)單的（即使是抽象的）理論框架?！盵 ]
（三） 自然的簡(jiǎn)單性原理
愛因斯坦說，“從希臘哲學(xué)到現(xiàn)代物理學(xué)的整個(gè)科學(xué)史中，不斷有人力圖把表面上復(fù)雜的自然現(xiàn)象歸結(jié)為一些簡(jiǎn)單的基本觀念和關(guān)系。這就是一切自然哲學(xué)的基本原理。”[ ]他舉例說，德謨克利特就把世界的本原歸結(jié)為簡(jiǎn)單的粒子，稱為原子。
簡(jiǎn)單性原理在近代以來曾被奧康的威廉、牛頓、馬赫、阿芬那留斯、奧斯特瓦爾德等人反復(fù)討論過。也許奧康的威廉沒有說過“如無(wú)必要，勿增實(shí)體”的話，但是他卻表達(dá)過“能以較少者完成的事物若以較多者去做即是徒勞”的意思，因此羅素認(rèn)為這是邏輯分析中最有成效的原則[ ]。
經(jīng)典力學(xué)體系無(wú)疑是簡(jiǎn)單性原則的典范。從伽利略開始到牛頓，經(jīng)典力學(xué)體系用不變的物體之間的簡(jiǎn)單的力解釋了一切自然現(xiàn)象，并在天文學(xué)中取得了驚人的成就。[ ]
自然的簡(jiǎn)單性觀念又逐漸發(fā)展成自然科學(xué)理論的邏輯簡(jiǎn)單性或數(shù)學(xué)簡(jiǎn)單性。在經(jīng)典電磁學(xué)的創(chuàng)建過程中，法拉第在思考磁和電之間聯(lián)系時(shí)，也曾設(shè)想過磁鐵周圍有磁力線，形成了一個(gè)磁場(chǎng)，導(dǎo)線周圍有電場(chǎng)，它們之間是通過場(chǎng)相互作用的。但是法拉第的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)非常差，沒有能力推導(dǎo)出這個(gè)公式。直到三十年后，麥克斯韋才憑借其數(shù)學(xué)天才建立了一組描述電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方程，闡明了電磁感應(yīng)的本質(zhì)，最終建立了經(jīng)典電磁學(xué)的理論基礎(chǔ)。
而在現(xiàn)代物理學(xué)中，愛因斯坦的狹義和廣義相對(duì)論也同樣也遵循邏輯簡(jiǎn)單性的原理。愛因斯坦說：“廣義相對(duì)性原理的著名的啟發(fā)性意義就在于，它引導(dǎo)我們?nèi)ヌ角竽切┰趶V義協(xié)變的表述中盡可能簡(jiǎn)單的方程組；我們應(yīng)當(dāng)從這些方程組中找到物理空間的場(chǎng)定律?！盵 ]
K.波普爾曾經(jīng)探問：“為什么簡(jiǎn)單性如此高度的合乎需要？”他給出了一種獨(dú)斷的答案：“為了理解這一點(diǎn)，我們不需要假定‘思維經(jīng)濟(jì)原理’或者任何這類原理。假如知識(shí)是我們的目的，簡(jiǎn)單的陳述就比不那么簡(jiǎn)單的陳述得到更高的評(píng)價(jià)，因?yàn)樗鼈兏嬖V我們更多的東西；因?yàn)樗鼈兊慕?jīng)驗(yàn)內(nèi)容更多，因?yàn)樗鼈兏蓹z驗(yàn)?！盵 ]
三、 自然觀的前提性意義
綜上，筆者探討了有關(guān)自然觀的一些理論問題，嘗試著在自然觀、自然哲學(xué)和自然科學(xué)間進(jìn)行了劃界，并列舉了作為自然觀典型內(nèi)容的自然秩序觀念、自然和諧統(tǒng)一觀念、簡(jiǎn)單性原理的來源及其對(duì)自然科學(xué)的重大意義。實(shí)際上，這些觀念都被單獨(dú)討論過，只不過沒有將它們統(tǒng)一在自然觀的概念之下。因此，如果說筆者在這里的闡述有一點(diǎn)新意的話，那也是受到了以往研究的啟發(fā)。
可以看出，本文的自然觀與傳統(tǒng)意義上的自然觀不同。如果仍然沿用自然觀的經(jīng)典定義，即“對(duì)自然的總的認(rèn)識(shí)，包括人們關(guān)于自然界的本原、演化規(guī)律、結(jié)構(gòu)以及人與自然關(guān)系的總的看法”，那么這里所謂“總的認(rèn)識(shí)”或“總的看法”就不是對(duì)自然科學(xué)成果的概括和總結(jié)，而是人們根據(jù)自己的生活信念對(duì)自然界的一種想往或一種“承諾”，也就是康德所說的“人為自然立法”。
在這個(gè)意義上，筆者就對(duì)柯林武德的觀點(diǎn)產(chǎn)生了疑問?？铝治涞略鴮懙溃骸罢f自然科學(xué)的具體研究以自然的觀念為基礎(chǔ)，并非意味著自然的一般觀念，或作為整體的自然觀念，是在脫離對(duì)自然事實(shí)的具體研究的情形下首先產(chǎn)生的；也不是說當(dāng)這種抽象的觀念成形后，人們便在此基礎(chǔ)上建立具體自然科學(xué)的上層建筑。它所指的是一種邏輯關(guān)系而不是時(shí)間關(guān)系。”但是，柯林武德在描述古代自然觀的時(shí)候卻又寫道：“希臘自然科學(xué)是建立在自然界滲透或充滿心靈(mind)這個(gè)原理之上的。希臘思想家把自然中心靈的存在當(dāng)作自然界規(guī)則或秩序的源泉，而正是后者的存在使自然科學(xué)成為可能?！盵 ]顯然，柯林武德的觀點(diǎn)前后有點(diǎn)矛盾。應(yīng)該說，自然觀與自然科學(xué)既有一種邏輯關(guān)系，同時(shí)也有一種時(shí)間關(guān)系。從邏輯關(guān)系上講，自然觀對(duì)自然科學(xué)家的思維起到了導(dǎo)向的作用，同時(shí)自然科學(xué)成果的證實(shí)與否還會(huì)影響到科學(xué)家對(duì)他一慣所抱有的自然觀的態(tài)度的取舍——要么更加堅(jiān)信，要么予以放棄。從時(shí)間關(guān)系上講，自然觀則可能比自然科學(xué)更古老，正是在那些社會(huì)文化觀念的驅(qū)使下人們才開始認(rèn)識(shí)和改造自然的活動(dòng)，諸如自然秩序觀念、自然律、自然和諧統(tǒng)一觀念、簡(jiǎn)單性原理都同古希臘、中世紀(jì)以來的法律觀念和上帝創(chuàng)世說密不可分。
于是乎自然觀與自然科學(xué)所提供的經(jīng)驗(yàn)或理論就有了本質(zhì)的區(qū)別，它作為一種元理論或者前提性的知識(shí)（或稱“第三種知識(shí)”）對(duì)自然科學(xué)發(fā)揮著導(dǎo)向作用。也正因?yàn)槿绱耍嘘P(guān)自然觀的研究就無(wú)法退出哲學(xué)或者其他有關(guān)自然科學(xué)的反思性活動(dòng)。
除了劃界問題外，有關(guān)自然觀的其它問題，諸如具體探討自然觀形成的社會(huì)文化背景，應(yīng)用具有社會(huì)文化內(nèi)涵的自然觀概念重新梳理20世紀(jì)以來的自然觀的發(fā)展歷史，分析它與現(xiàn)代自然科學(xué)的新型關(guān)系、特別是人與自然的關(guān)系等，都是值得深入探討的論題。
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一、全面整合學(xué)科知識(shí)
1.用通史體例整合歷史知識(shí)，增強(qiáng)歷史的時(shí)空感。
新的歷史教材（必修）是按政治、經(jīng)濟(jì)和思想文化三大模塊來編排教材的，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以培養(yǎng)出較強(qiáng)的時(shí)空感，因此按通史來整合歷史知識(shí)是非常必要的。
首先，按通史體例將教材整合為中國(guó)古代史、中國(guó)近代史、中國(guó)現(xiàn)代史、世界古代史和世界近代現(xiàn)代史五個(gè)部分。然后將每個(gè)部分按政治、經(jīng)濟(jì)、思想文化等模塊來整合。如中國(guó)古代史可以整合為：
2.用專題來整合歷史知識(shí)，構(gòu)建學(xué)科主干知識(shí)體系。
近幾年高考試題中，無(wú)論是選擇題還是問答題都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是根據(jù)某一專題挑選材料，然后依材料設(shè)計(jì)問題。因此按專題來整合歷史知識(shí)、構(gòu)建學(xué)科主干知識(shí)體系也是非常必須的。
如中國(guó)古代史先秦和秦漢時(shí)期的階段特征可以整合為：先秦（遠(yuǎn)古～公元前221年）是中國(guó)古代文明的形成時(shí)期；秦漢（公元前221年～公元220年）對(duì)整個(gè)中國(guó)古代文明起到了奠基作用。
政治方面：
（1）商周時(shí)期，王位、爵位實(shí)行世襲制；地方管理實(shí)行分封制，確立了周王天下共主的地位；王族內(nèi)部實(shí)行宗法制。
（2）春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，分封制逐步走向瓦解，出現(xiàn)了諸侯爭(zhēng)霸和割據(jù)混戰(zhàn)的局面；各國(guó)紛紛開始變法，封建制度逐步確立。
（3）秦朝統(tǒng)一后，中央實(shí)行帝制、三公九卿制，地方推行郡縣制，建立起專制主義中央集權(quán)制度。
（4）漢承秦制，又有所損益。漢武帝時(shí)重用身邊工作人員，削弱相權(quán)，地方推行郡國(guó)并行制，又實(shí)行“推恩令”等措施，解決了王國(guó)問題。
經(jīng)濟(jì)方面：
（1）生產(chǎn)工具：自原始社會(huì)的刀耕火種到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期鐵犁牛耕方式的轉(zhuǎn)變；漢代犁壁的發(fā)明和二牛一人犁耕法使牛耕方式發(fā)展。鐵犁牛耕成為古代主要的耕作方式。
（2）經(jīng)營(yíng)方式：經(jīng)歷了從集體勞作到個(gè)體自耕農(nóng)的發(fā)展過程，以家庭為生產(chǎn)、生活單位，“男耕女織”、自給自足的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)成為中國(guó)古代社會(huì)最基本的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
（3）土地制度：經(jīng)歷了井田制到封建土地私有制的發(fā)展過程，封建土地私有制成為封建社會(huì)土地兼并現(xiàn)象的根源。
（4）經(jīng)濟(jì)政策：從西周時(shí)期“工商食官”到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期大商人的出現(xiàn)；秦漢統(tǒng)一了貨幣，但秦漢時(shí)期歧視商人和實(shí)行專賣制度，繼續(xù)推行重農(nóng)抑商政策。
（5）手工業(yè)：商周時(shí)期，青銅器盛行；漢代開始用煤作燃料冶鐵；秦漢時(shí)期，陶瓷絲綢遠(yuǎn)銷歐洲，獲“絲國(guó)”稱號(hào)。
思想文化方面：
（1）春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，儒家、法家、墨家、道家紛紛登場(chǎng)，提出各種治國(guó)方案和道德思想主張，形成了“百家爭(zhēng)鳴”的局面，奠定了中國(guó)傳統(tǒng)文化的基礎(chǔ)。
（2）秦漢時(shí)期，實(shí)行思想文化專制，西漢董仲舒以儒家思想為基礎(chǔ)，吸納了法家、道家、陰陽(yáng)家等眾多學(xué)派的思想，形成了新儒學(xué)；漢武帝接受“罷黜百家，獨(dú)尊儒術(shù)”，儒家思想逐漸成為官方思想和中國(guó)傳統(tǒng)文化的主流。
（3）文學(xué)藝術(shù)、科學(xué)技術(shù)也得到了很大發(fā)展。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，《石氏星表》成為天文歷法成就的代表；《詩(shī)經(jīng)》《楚辭》代表了當(dāng)時(shí)的文學(xué)成就；戰(zhàn)國(guó)的帛畫浪漫而古拙。秦漢時(shí)期，以醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)和造紙術(shù)為代表的古代科技得到發(fā)展；“賦”成為主要的文學(xué)體裁；“印宗秦漢”的篆刻藝術(shù)產(chǎn)生。
3.用不同的歷史觀整合知識(shí)，培養(yǎng)多角度深層次分析歷史事件的能力。
（1）從文明史觀看，其主要內(nèi)容有：
從橫向看，包括經(jīng)濟(jì)文明（從農(nóng)業(yè)文明到工業(yè)文明）、政治文明（從人治、專制到民主、法治）和精神文明（從迷信、愚昧到科學(xué)、解放）。
從縱向看，人類文明經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)文明時(shí)代（新石器、青銅、鐵器）、工業(yè)文明時(shí)代（手工工場(chǎng)、蒸汽、電氣和信息）。
從范圍上看，可分為古希臘、古羅馬文明，中華古代文明，西方資本主義文明，社會(huì)主義文明等若干系統(tǒng)。
文明史觀的掌握一要注意不同文明類型的特點(diǎn)與主要成就。二要抓住兩個(gè)重點(diǎn)：農(nóng)業(yè)文明時(shí)代的中華文明（古代）、工業(yè)文明時(shí)代的西方文明（近現(xiàn)代）。三要突破一個(gè)難點(diǎn)：政治文明史。以政治制度文明為核心，輻射物質(zhì)文明史和精神文明史。
（2）從現(xiàn)代化史觀的角度看，其主要內(nèi)容有：
物質(zhì)生產(chǎn)方式的改變――工業(yè)化、市場(chǎng)化、全球化。
民主政治體制的確立――民主化、法制化。
人們思想意識(shí)的演化――世俗化、理性化、科學(xué)化。
社會(huì)生活和風(fēng)俗的演進(jìn)――城市化、衣食住行現(xiàn)代化。
對(duì)現(xiàn)代化評(píng)價(jià)：現(xiàn)代化既有積極的一面，也有消極的一面，需要人類在探索中糾正失誤。如工業(yè)革命后的資本主義國(guó)家工人生活惡化，女工、童工問題和環(huán)境問題等。
（3）從全球史觀看，其主要內(nèi)容有：
資本主義世界市場(chǎng)開始、初步形成、最終形成；世界經(jīng)濟(jì)的體系化、制度化、全球化、區(qū)域集團(tuán)化發(fā)展；中國(guó)古代文明對(duì)西方文明進(jìn)步的影響及相互關(guān)系；西方近代文明對(duì)中國(guó)等落后地區(qū)的沖擊與這些國(guó)家的變化；中國(guó)對(duì)外開放歷程與和諧世界建設(shè)的主要舉措等。
（4）注意在不同史學(xué)觀理論的指導(dǎo)下多角度地審視重大歷史事件。
二、如何提高材料處理能力
通過前面知識(shí)的整合，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和歷史思維能力都會(huì)有較大的提高。但要想高考得高分，還需要提高材料處理的能力。
1.仔細(xì)審題，帶著問題精讀材料。
無(wú)論是哪種類型的材料解析題，仔細(xì)審題都是解題的前提條件。審題要做好“四讀”：一讀提示語(yǔ)，判斷是根據(jù)材料來作答還是結(jié)合所學(xué)知識(shí)來作答；二讀主干語(yǔ)，劃出材料中的主干知識(shí)，去粗取精，去偽存真；三讀限定語(yǔ)，找準(zhǔn)限定內(nèi)容的時(shí)空范圍，有的放矢；四讀求答項(xiàng)，找準(zhǔn)要求回答的內(nèi)容。
2.把握命題意圖，弄清幾組關(guān)系。
首先是材料與設(shè)問之間的關(guān)系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，70的主觀性試題都是要求直接從材料中提取答案，這就要求我們必須帶著問題去讀材料，同時(shí)在閱讀時(shí)要時(shí)刻想著問題。其次是設(shè)問之間的關(guān)系。主觀題各設(shè)問之間往往是遞進(jìn)關(guān)系，問題設(shè)計(jì)由淺入深、由易到難，直至推導(dǎo)出結(jié)論。在解答時(shí)不僅要注意各問之間的縱向聯(lián)系，還應(yīng)關(guān)注其橫向關(guān)系。最后是材料與教材之間的關(guān)系。高考設(shè)計(jì)的材料再新，也都與教材有著密切的聯(lián)系，均是針對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，所以，再難懂的材料，也可以與教材中的具體專題對(duì)號(hào)入座。
3.提煉觀點(diǎn)，列出相應(yīng)提綱，整合有效信息。
材料中體現(xiàn)出來的信息（包括顯性和隱性兩種）均顯現(xiàn)或隱于材料之間。這些信息需要去歸納、提煉、總結(jié)。然后依據(jù)總結(jié)、提煉的觀點(diǎn)，列出相應(yīng)提綱，在列提綱時(shí)注重層次性。
材料一 ①歷代盛行的官營(yíng)作坊，在明清時(shí)期受到?jīng)_擊。②江南城鎮(zhèn)附近農(nóng)戶不事農(nóng)耕，“盡逐綾綢之利”，漸成風(fēng)尚，城中“絡(luò)緯機(jī)杼之聲通宵徹夜”的情形亦載于史籍。③明萬(wàn)歷年間，僅蘇州絲織業(yè)中受雇于私營(yíng)機(jī)房的織工就有數(shù)千人，是官局的兩三倍。清初在蘇州復(fù)置官局，設(shè)機(jī)800張，織工2300名。至康熙六年（1667）缺機(jī)170張，機(jī)匠補(bǔ)充困難，而同一時(shí)期蘇州民機(jī)不少于3400張。④“家杼軸而戶篡組，機(jī)戶出資，機(jī)工出力，相依為命久矣。”
――摘編自許滌新、吳承明主編的《中國(guó)資本主義發(fā)展史》
材料二 ①自中世紀(jì)晚期開始，鄉(xiāng)村手工業(yè)特別是毛紡織業(yè)在英格蘭東部、西部和約克郡地區(qū)快速發(fā)展。②商人發(fā)放原材料，回收產(chǎn)品，銷往海內(nèi)外，這種新型的“鄉(xiāng)村制造業(yè)活動(dòng)”被稱為“原工業(yè)化”。③在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的“工廠”，推動(dòng)了手工業(yè)的發(fā)展。16世紀(jì)初，紐貝里的一家毛紡織“工廠”雇傭了1140名工人，其中近三分之二為婦女和兒童。海外市場(chǎng)的需求大大的刺激了此類“工廠”的發(fā)展，英國(guó)成為歐洲最重要的毛紡織產(chǎn)品生產(chǎn)和出口國(guó)，1700年毛紡織品占國(guó)內(nèi)出口商品的70%。④棉紡織業(yè)作為新興行業(yè)隨之興起，其他行業(yè)也迅速擴(kuò)張。機(jī)械化逐漸成為新的生產(chǎn)方式的重要特征，并在歐洲大陸廣泛傳播。
――摘編自《劍橋歐洲經(jīng)濟(jì)史》
材料三 包含著整個(gè)資本主義生產(chǎn)方式的萌芽的雇傭勞動(dòng)是很古老的；它個(gè)別地和分散地同奴隸制度并存了幾百年。但是只有在歷史前提已經(jīng)具備時(shí)，這一萌芽才能發(fā)展成資本主義生產(chǎn)關(guān)系。
――恩格斯《反杜林論》
（1）根據(jù)材料一并結(jié)合所學(xué)知識(shí)概括指出明清之際江南手工業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)。
（2）根據(jù)材料二并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，說明19世紀(jì)中期以前英國(guó)工業(yè)發(fā)展的階段及階段性特征。
（3）根據(jù)材料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，闡述對(duì)恩格斯所說“歷史前提”的認(rèn)識(shí)。
步驟一：整理設(shè)問，理清目標(biāo)與路徑。
步驟二：概括材料，結(jié)合所學(xué)，得出關(guān)鍵詞。
步驟三：判斷觀點(diǎn)，尋找依據(jù)，做出論述。
觀點(diǎn)描述：資本主義萌芽發(fā)展成資本主義生產(chǎn)方式需要相應(yīng)的歷史前提條件。
尋找證據(jù)
從材料看：材料一描述了中國(guó)古代手工業(yè)在明清之際得到發(fā)展，并出現(xiàn)資本主義萌芽；材料二描述了中世紀(jì)后英國(guó)手工業(yè)得到發(fā)展，不僅產(chǎn)生了資本主義萌芽，而且向資本主義生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。通過材料一、二的對(duì)比，材料三借恩格斯的言論做出結(jié)論：資本主義萌芽發(fā)展成資本主義生產(chǎn)方式需要相應(yīng)的歷史前提條件。
從所學(xué)看：教材提到明清之際中國(guó)出現(xiàn)資本主義萌芽，聯(lián)系以后的歷史看，卻沒有發(fā)展成資本主義生產(chǎn)方式，原因在于專制主義制度的束縛。教材也提到歐洲資本主義萌芽產(chǎn)生后，在新航路開辟、殖民擴(kuò)張的刺激下，資本主義獲得長(zhǎng)足發(fā)展。所學(xué)知識(shí)與材料信息基本一致。
火星探測(cè)水平美國(guó)遙遙領(lǐng)先
我國(guó)著名天文學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員王思潮在接受記者采訪時(shí)表示：“目前，美、歐、俄、日、印、中可按研發(fā)成果和水平分為三個(gè)方陣：美國(guó)是第一方陣，歐洲、日本、俄羅斯屬于第二方陣，中國(guó)和印度屬于第三方陣?！彼硎?，相比之下，中國(guó)的深空探測(cè)事業(yè)只處于起步階段，和美國(guó)在火星探測(cè)上的水平相差40多年。
美國(guó)探索火星的歷程早在1964年就已經(jīng)開始，到目前為止已有近50年。去年，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）在新聞會(huì)上驕傲地宣布：“今天地球創(chuàng)造了登陸火星的歷史，我們將目前最復(fù)雜的探測(cè)器送上了火星，如果有任何人質(zhì)疑美國(guó)的太空領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，我們反駁的證據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)在火星上了！”
“的確，在火星探測(cè)上，美國(guó)明顯是遙遙領(lǐng)先?！蓖跛汲苯榻B，“這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)會(huì)的競(jìng)賽可按各國(guó)的研發(fā)成果和水平分為金、銀、銅牌三大方陣，火星探測(cè)的主要金牌和成果都是美國(guó)取得的。NASA在1964年成功發(fā)射了第一個(gè)火星探測(cè)器‘水手4號(hào)’，并在1965年成功傳回21張照片，加上此后的‘海盜’號(hào)，到目前的‘好奇’號(hào)，美國(guó)取得了很多的成功。迄今為止，美國(guó)發(fā)射的十多個(gè)火星探測(cè)器中，有7個(gè)成功登陸火星（包括‘好奇’號(hào)），他們的技術(shù)在世界航天領(lǐng)域里是絕對(duì)領(lǐng)先的！”
王思潮說，第二方陣要屬歐洲空間局?！皻W空局是以德國(guó)、法國(guó)等西歐國(guó)家為主的研發(fā)力量。他們約花3.5億美元制造的‘火星快車’無(wú)人探測(cè)器在2003年升空，并環(huán)繞火星運(yùn)轉(zhuǎn)。2004年，‘火星快車’在火星大氣中檢測(cè)到分布不均勻的微量甲烷，為火星上或許存在生命提供了新證據(jù)。2005年，‘火星快車’又檢測(cè)到微量甲醛。所以，歐空局也在火星探索上取得了一定的成果?！?/p>
另外，王思潮說，日本和俄羅斯在深空探測(cè)上的成就也能列入第二方陣?！叭毡倦m然沒有實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)，但在深空探測(cè)上還是有一定成就的。”2010年，在外太空“流浪”了7年之久的日本“隼鳥”號(hào)小行星探測(cè)器返回地球，結(jié)束了7年共50億公里的太空之旅。這是首個(gè)往返于地球和月球之外的人造天體?！岸砹_斯過去也曾取得過小的成功，雖然失敗的較多，比如，2011年的‘火衛(wèi)-土壤’號(hào)還沒有離開地球的引力范圍就已經(jīng)失敗了?！?/p>
中印有望成為后起之秀
與美、俄、歐相比，中國(guó)和印度等國(guó)正在努力成為后起之秀。中國(guó)目前也在努力搞深空探測(cè)，2011年就想搭俄羅斯探測(cè)器的順風(fēng)車將中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”送上火星。然而，在同運(yùn)載火箭分離后，該探測(cè)器因其主發(fā)動(dòng)機(jī)未能啟動(dòng)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)變軌，隨后滯留在近地軌道。雖然該項(xiàng)目失敗，但中國(guó)與太空探索大國(guó)一起，邁開了進(jìn)行火星探測(cè)的重要一步。
“近幾年中國(guó)在深空探測(cè)方面會(huì)有新動(dòng)作?！隙鸲?hào)’探測(cè)完月球以后，就向500萬(wàn)公里以外的太空進(jìn)行了初步的探測(cè)工作，但是還沒有去過更遠(yuǎn)一點(diǎn)的天體，比如火星。小行星也還沒有涉及。我估計(jì)中國(guó)5年或10年內(nèi)會(huì)邁出這一步的。中國(guó)的基礎(chǔ)比較好，5到10年內(nèi)會(huì)趕上歐洲空間局和日本的水平?！蓖跛汲闭f。
此外，印度計(jì)劃2013年啟動(dòng)火星任務(wù)，準(zhǔn)備把一個(gè)探測(cè)器送上火星軌道。對(duì)此，王思潮說：“印度和中國(guó)的研發(fā)水平同屬于第三方陣。印度和中國(guó)比，整體還是中國(guó)強(qiáng)。印度雖然雄心勃勃，但是成功率不如中國(guó)高?！?/p>
王思潮認(rèn)為，每次的火星探測(cè)都是一場(chǎng)需要數(shù)十億甚至上百億美元的“大型比賽”，“好奇”號(hào)探測(cè)器的造價(jià)就高達(dá)25億美元。如果探測(cè)項(xiàng)目不幸出現(xiàn)問題，它就有可能成為類似項(xiàng)目的“終結(jié)者”。
目前，中國(guó)要趕上或超過美國(guó)，需要大量的高科技人才、時(shí)間和金錢?；鹦翘綔y(cè)是個(gè)奢侈的事業(yè)，中國(guó)要想辦法，以盡可能少的錢，搞些有特色的探測(cè)項(xiàng)目，做出中國(guó)的特色來。
載人火星探測(cè)仍是難題
在過去數(shù)十年里，幾乎每位美國(guó)總統(tǒng)都曾夸下海口，要把宇航員送上火星，但這些計(jì)劃最后都不了了之。事實(shí)上，從地球到火星真的阻礙重重。在太空中，宇航員要承受輻射危害、心理壓力、失重狀態(tài)對(duì)身體的影響等。在旅途中，宇航員的眼球會(huì)發(fā)生變形，在這樣的情況下，要怎么讓他們撐過來回長(zhǎng)達(dá)三年的火星之旅？即使宇航員能克服這些困難，如何為他們提供足夠的食物和能源，也是一個(gè)目前無(wú)法解決的難題。有時(shí)候，人們不禁會(huì)想：到底要多大多快多先進(jìn)的飛行器才能幫人們實(shí)現(xiàn)火星之旅？
火星探測(cè)需要資金支持，建造一所太空空間站要耗資1000億美元，歷時(shí)12年才能完成，那么火星計(jì)劃得花多少錢？人們認(rèn)為，一個(gè)國(guó)家很難承受這筆費(fèi)用，所以國(guó)際合作成了不二之選。
百年來，神秘的火星盡全力地刺激著人們的好奇心，讓人們的想象力得到了最大限度的發(fā)揮。現(xiàn)在，就讓我們一起去看看，在電影中，人們是怎么最直觀地表現(xiàn)自己關(guān)于火星的想象力的吧！
1. 《火星之旅》（1918）
導(dǎo)演：霍格?梅德森
科幻硬度
視覺效果
本片中的火星看起來像古希臘。
2. 《憤怒的紅色星球》（1960）
導(dǎo)演：Ib Melchior
科幻硬度
視覺效果
首次登陸火星的人們?cè)诨鹦巧弦姷降氖菬釒в炅忠话愕淖匀画h(huán)境，食人花、大蜘蛛之類的奇怪生物一樣不少。最后人們找到了火星人的留言，火星人很不客氣地說：“地球的科技發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其文明，我們已經(jīng)看不下去了。本可以直接把你們滅掉，不過還是留你們一條命，把這個(gè)話帶回去吧?！?/p>
3. 《魯濱孫太空歷險(xiǎn)》（1964）
導(dǎo)演：拜倫?哈斯金
科幻硬度
視覺效果
本片雖然參照了真實(shí)的天文學(xué)資料，但是限于當(dāng)時(shí)的認(rèn)知――火星探測(cè)還沒有成功，登月計(jì)劃也還在襁褓之中，所以，本片的火星僅僅在視覺上做到了形似，但在科學(xué)事實(shí)方面仍然破綻百出。
4. 《全面回憶》（1990）
導(dǎo)演：保羅?范霍文
科幻硬度
視覺效果
本片中的火星處于被人類開發(fā)的階段，宜居空間被統(tǒng)治者壟斷，成為稀缺資源。
5. 《火箭客》（1997）
導(dǎo)演：斯圖爾特?格蘭德
科幻硬度
視覺效果
本片是以火星計(jì)劃為題材的喜劇片。不求真實(shí)，但求惡搞。幾乎把阿波羅登月中每個(gè)經(jīng)典的瞬間都換成了令人噴飯的笑料。
6. 《火星任務(wù)》（2000）
導(dǎo)演：布萊恩?德?帕爾瑪
科幻硬度
視覺效果
本片請(qǐng)了NASA做顧問，火星地表的風(fēng)貌沒有在棚內(nèi)拍攝，而是使用了方圓幾十里的戶外沙丘布景。太空服和太空船的設(shè)定，都依據(jù)了真實(shí)的火星計(jì)劃的資料。
7. 《紅色星球》（2000）
導(dǎo)演：Antony Hoffman
科幻硬度
視覺效果
本片中人類向火星發(fā)射了一些能融化極冰、生產(chǎn)藻類植物的系統(tǒng)，希望能在火星上建立植被，用幾十年時(shí)間逐步改造火星的大氣。這是一部追求真實(shí)的宇航歷險(xiǎn)電影，令人激動(dòng)的是其中“改造火星”的設(shè)想。
8. 《火星幽靈》（2001）
導(dǎo)演：約翰?卡朋特
科幻硬度
視覺效果
本片中人類都已經(jīng)能在火星上居住了，生活設(shè)施、武器等全都是現(xiàn)代水平，并沒有體現(xiàn)科幻感。
9. 《火星救母記》（2011）
導(dǎo)演：西蒙?威爾斯
科幻硬度
視覺效果
故事發(fā)生在一個(gè)火星城市，這座城市上空是懸浮的飛船，底下是垃圾堆。這顯然不符合火星地表的環(huán)境，于是影片把這些全都塞到了“密閉的地下”，正好連大氣的問題也一并解決了。還有，飛船不太可能在一天之內(nèi)往返于地球與火星之間，于是影片不忘給飛船配備“蟲洞”技術(shù)?；鹦侨烁厍蛉苏Z(yǔ)言不一樣，人們必須佩帶“翻譯機(jī)”。
10. 《異星戰(zhàn)場(chǎng)》（2012）
導(dǎo)演：安德魯?斯坦頓
科幻硬度
視覺效果
片中的火星景觀充滿了異域風(fēng)情，雄偉壯闊?；鹦巧系姆N族與現(xiàn)代人類似，唯一不同的是，他們通過卵生繁殖后代。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星1號(hào)、火星2號(hào)和火星3號(hào)
參賽時(shí)間：1962年（到達(dá)目的地時(shí)間或失蹤時(shí)間，下同）、1971年
代表隊(duì)：蘇聯(lián)
比賽成績(jī)：火星1號(hào)在飛離地球1億公里時(shí)與地面失去聯(lián)系，從此下落不明，它被看作是人類火星探測(cè)的開端。火星2號(hào)和火星3號(hào)一起發(fā)射升空。盡管火星2號(hào)在長(zhǎng)途旅行中一直保持良好狀態(tài)，可是，著陸時(shí)它遇上大規(guī)模塵暴，結(jié)果一頭撞進(jìn)火星上的海拉斯盆地，失去聯(lián)系?；鹦?號(hào)跟火星2號(hào)一樣，著陸時(shí)遇上同一場(chǎng)塵暴，雖然它在1971年12月2日成功降落在火星上，但是工作20秒后，它的視頻信號(hào)突然消失了。
運(yùn)動(dòng)員名稱：水手4號(hào)、水手6號(hào)和水手7號(hào)、水手9號(hào)
參賽時(shí)間：1965年、1969年、1972年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：1965年，水手4號(hào)在距離火星1萬(wàn)公里處拍攝了21幅照片。1969年，水手6號(hào)和水手7號(hào)同時(shí)前往火星，這是人類首次同時(shí)派兩艘飛船去探測(cè)火星。它們環(huán)繞火星的赤道和南極地區(qū)運(yùn)行，拍下了100多張照片，并對(duì)火星上的大氣及其表面進(jìn)行了分析。1972年，水手9號(hào)沿火星軌道飛行，成為火星的第一顆人造衛(wèi)星，環(huán)繞火星軌道進(jìn)行長(zhǎng)期考察。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星4號(hào)、火星5號(hào)、火星6號(hào)和火星7號(hào)
參賽時(shí)間：1974年
代表隊(duì)：蘇聯(lián)
比賽成績(jī)：火星4號(hào)飛到距火星2200千米處，由于制動(dòng)系統(tǒng)故障，未能進(jìn)入火星軌道?；鹦?號(hào)于1974年2月12日進(jìn)入火星軌道，向地面發(fā)回火星表面照片，但很快停止工作。火星6號(hào)于1974年3月12日在火星表面著陸，但著陸1秒鐘后與地面通信中斷。1974年3月9日，火星7號(hào)從距火星1300千米處掠過，去向不明。
運(yùn)動(dòng)員名稱：海盜1號(hào)和海盜2號(hào)
參賽時(shí)間：1976年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：成功在火星著陸。海盜1號(hào)和2號(hào)分別于1976年7月20日和9月3日在火星表面軟著陸成功，40分鐘后就將第一張火星彩照發(fā)回地球。它們分別在火星上工作了六年和三年，對(duì)火星進(jìn)行了考察和拍照，共發(fā)回五萬(wàn)多幅火星照片。沒有在火星上發(fā)現(xiàn)任何高級(jí)生命痕跡，從而排除了有關(guān)火星人的推測(cè)。海盜號(hào)計(jì)劃結(jié)束于1983年5月21日。
運(yùn)動(dòng)員名稱：福波斯1號(hào)和福波斯2號(hào)
參賽時(shí)間：1989年
代表隊(duì)：蘇聯(lián)
比賽成績(jī)：在飛往火星的途中失蹤。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星觀察者號(hào)
參賽時(shí)間：1993年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：抵達(dá)火星軌道前失蹤。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星-96
參賽時(shí)間：1996年
代表隊(duì)：俄羅斯
比賽成績(jī)：發(fā)射失敗。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星環(huán)球勘探者號(hào)
參賽時(shí)間：1997年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：1997年9月進(jìn)入火星軌道，原計(jì)劃2001年結(jié)束探測(cè)使命，但到2006年11月止，它搭載的多個(gè)設(shè)備都狀態(tài)完好，使它能堅(jiān)持工作，并成為迄今服役時(shí)間最長(zhǎng)的火星探測(cè)器。它發(fā)回的信息比在它之前升空的所有火星探測(cè)器收集到的信息量都大。這位超期服役多年的功勛探測(cè)器，于2006年11月與地球失去聯(lián)系。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星探路者號(hào)
參賽時(shí)間：1997年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：它攜帶的索杰納號(hào)火星車，是人類送往火星的第一輛火星車。著陸成功后，它通過索杰納火星車對(duì)火星進(jìn)行了較為廣泛的探測(cè)。它發(fā)回了蔚為壯觀的火星全色全景照片。深入了解了火星氣候，對(duì)火星巖石和土壤也有了初步了解。找到了一些支持“火星生命說”的證據(jù)，并創(chuàng)造了幾項(xiàng)第一。例如，它是第一個(gè)在行星上硬著陸的探測(cè)器；是第一個(gè)在超音速飛行情況下使用降落傘和氣囊著陸的探測(cè)器；是第一個(gè)在火星上以漫游方式進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)器。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星氣候探測(cè)器
參賽時(shí)間：1998年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：在進(jìn)入火星軌道的過程中失去聯(lián)絡(luò)。
運(yùn)動(dòng)員名稱：希望號(hào)
參賽時(shí)間：1998年7月
代表隊(duì)：日本
比賽成績(jī)：以失敗告終。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星極地著陸者號(hào)
參賽時(shí)間：1999年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：在進(jìn)入火星大氣層時(shí)失蹤。
運(yùn)動(dòng)員名稱：奧德賽號(hào)
參賽時(shí)間：2001年4月
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：發(fā)現(xiàn)火星表面可能有豐富的冰凍水。
運(yùn)動(dòng)員名稱：火星快車
參賽時(shí)間：2003年
代表隊(duì)：歐洲
比賽成績(jī)：目前為止已檢測(cè)出火星上的甲烷含量，并收集了大量能證明火星上有水的證據(jù)。除了科學(xué)方面的任務(wù)，火星快車還提供通信中轉(zhuǎn)服務(wù)，是國(guó)際火星探索工作的樞紐部分。2012年，火星快車完成了第四個(gè)延伸任務(wù)。
運(yùn)動(dòng)員名稱：勇氣號(hào)火星探測(cè)器
參賽時(shí)間：2003年6月
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：勇氣號(hào)火星探測(cè)器計(jì)劃運(yùn)行3個(gè)月，卻超期服役數(shù)年，2009年3月22日與地球失去聯(lián)系。
運(yùn)動(dòng)員名稱：機(jī)遇號(hào)
參賽時(shí)間：2004年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：它是勇氣號(hào)的孿生兄弟，于2004年1月25日開始工作。機(jī)遇號(hào)對(duì)火星進(jìn)行了多年的勘測(cè)，在火星上發(fā)現(xiàn)了形成于酸性湖泊的巖石、隕石等。觀測(cè)了“煉獄沙丘”“維多利亞隕坑”等火星上的特殊地貌。它現(xiàn)在仍然“身體健康”地在這顆紅色星球表面工作，并在2012年2月慶祝了它在火星上工作8周年的紀(jì)念日。目前，機(jī)遇號(hào)正在對(duì)火星上的馬蒂耶維奇山進(jìn)行勘探。
運(yùn)動(dòng)員名稱：鳳凰號(hào)
參賽時(shí)間：2008年
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：成功登陸火星，記錄了火星的降雪量，收集了冰樣，而且還發(fā)現(xiàn)火星表面土壤的化學(xué)成分與海水非常類似，這為以前在火星表面流淌的液態(tài)水可能支持生命存在的說法提供了新證據(jù)。任務(wù)結(jié)束后，由于電量難以維持失去聯(lián)系。
運(yùn)動(dòng)員名稱：螢火一號(hào)
參賽時(shí)間：2011年
代表隊(duì)：中國(guó)
比賽成績(jī)：失敗。
運(yùn)動(dòng)員名稱：好奇號(hào)
參賽時(shí)間：2012年8月
代表隊(duì)：美國(guó)
比賽成績(jī)：成功登陸火星。好奇號(hào)將在火星上工作至少一個(gè)火星年（約2個(gè)地球年），其首要任務(wù)是研究火星上是否存在適合生物生存的環(huán)境。好奇號(hào)攜帶了許多實(shí)驗(yàn)儀器，其中包括X射線掃描儀、高精度激光儀等，欲對(duì)火星巖石成分進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析，尋找有機(jī)分子的存在。
親愛的火星：
當(dāng)“好奇”號(hào)代表美國(guó)又一次親吻你的面頰時(shí)，美國(guó)人再一次為自己成功得到你的垂青而歡呼雀躍。而在人類探索你的歷程上，除了美國(guó)，還有很多國(guó)家對(duì)你情有獨(dú)鐘，并為之付出心血。一封封真摯的情書傾注著我們對(duì)你的執(zhí)著和摯愛。
除了美國(guó)，地球上對(duì)你最狂熱的國(guó)度非俄羅斯（蘇聯(lián)）莫屬。從1960年至今，它總共對(duì)你飛吻19次，雖創(chuàng)造了人類航天史上第一個(gè)人造航天器登陸火星的紀(jì)錄，獲得了你的初吻，但所有項(xiàng)目最終全部以失敗告終。
在50年的時(shí)間里，俄羅斯（蘇聯(lián)）發(fā)射的19個(gè)火星探測(cè)器中，直接發(fā)射失敗的有6個(gè)；升空后解體或者變軌失敗的有3個(gè)；變軌成功，但是在前往火星途中出現(xiàn)故障的有4個(gè)；而最終千辛萬(wàn)苦抵達(dá)火星后出現(xiàn)故障的又有6個(gè)。相對(duì)美國(guó)來說，俄羅斯（蘇聯(lián)）沒有那么財(cái)大氣粗，只有140億美元的預(yù)算，只有美國(guó)的十分之一。但是俄羅斯（蘇聯(lián)）愛你的心不會(huì)因?yàn)榻疱X的不足而減少半分。
1998年7月3日，日本發(fā)射首個(gè)火星探測(cè)器“希望”號(hào)，正式加入追求你的行列。雖然“希望”號(hào)未能如愿，在太空艱難飛行5年后被放棄，但是集合了資金、技術(shù)優(yōu)勢(shì)的日本不會(huì)因?yàn)檫@次失敗就輕易放棄你。
歐盟的存在成功展示了國(guó)多力量大的優(yōu)勢(shì)。從2003年6月2日，歐洲空間局發(fā)射“火星快車”號(hào)探測(cè)衛(wèi)星起，這個(gè)國(guó)際聯(lián)合體組團(tuán)求愛，向你發(fā)出問候。雖然之后的發(fā)射有成有敗，但歐盟前進(jìn)的步伐不會(huì)改變。
作為后來者，中國(guó)和印度這兩個(gè)文明古國(guó)、航天新秀，對(duì)你的追求并不羞澀。2011年11月，中國(guó)首顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”意外失敗，但這不會(huì)阻礙這個(gè)新興航天大國(guó)的夢(mèng)想；2013年，“南亞大象”印度計(jì)劃發(fā)射首個(gè)探測(cè)器，正式開始對(duì)你的示愛之旅。