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模块1 基础科学知识1

1 走进科学技术的殿堂1

1.1 科学的含义与分类1

1.1.1 自然科学2

1.1.2 社会科学3

1.2 科学的组成3

1.2.1 科学知识4

1.2.2 科学方法5

1.2.3 科学精神6

1.3 科学探索8

1.3.1 科学理论8

1.3.2 科学调查8

1.3.3 科学探索中的证据和推理9

1.4 科学与技术11

1.4.1 技术的含义11

1.4.2 科学与技术的关系12

1.4.3 科学与技术的体系结构12

1.5 科学技术素养初体验14

1.5.1 古代科学家的故事14

1.5.2 科学技术小实验15

思考与练习16

2 人与自然18

2.1 生命与遗传18

2.1.1 生命的本质18

2.1.2 生命的起源19

2.1.3 生命的摇篮20

2.1.4 生命的进化22

2.2 遗传基因的神秘面纱23

2.2.1 遗传基因的发现24

2.2.2 染色体的发现25

2.2.3 基因科技的发展与应用28

2.3 自然环境与生态30

2.3.1 自然环境的定义30

2.3.2 我国自然环境的概况30

2.3.3 我国自然环境的特征31

2.3.4 生态环境恶化现状32

2.3.5 保护生态环境37

2.4 地球与宇宙39

2.4.1 地球39

2.4.2 宇宙42

2.5 探索自然的奥秘46

2.5.1 用DNA做纪念项链47

2.5.2 不融化的“雪人”47

思考与练习48

模块2 专业科学技术知识53

3 计算机与信息技术53

3.1 计算机发展历程53

3.1.1 计算机的诞生53

3.1.2 计算机的发展阶段54

3.1.3 计算机未来的发展方向54

3.1.4 未来计算机55

3.2 网络技术56

3.2.1 互联网技术的起源56

3.2.2 我国互联网技术的发展57

3.2.3 我国互联网基础设施支撑产业的发展现状58

3.2.4 互联网技术的应用59

3.2.5 互联网技术的创新发展60

3.3 通信技术61

3.3.1 人类最早的通信方式62

3.3.2 通信业的产生62

3.3.3 通信技术的发展63

思考与练习64

4 机械加工技术66

4.1 机械制造技术66

4.1.1 制造业与机械制造技术66

4.1.2 机械制造学科的范畴与研究内容68

4.1.3 机械制造技术的发展68

4.2 数控加工技术69

4.2.1 数控加工编程的基本概念70

4.2.2 数控编程的步骤71

4.3 计算机辅助设计与制造73

4.3.1 CAD/CAM的概念与系统组成73

4.3.2 CAD/CAM的软件系统74

4.3.3 CAD/CAM的重要性75

思考与练习76

5 机电一体化技术78

5.1 机电一体化技术概述78

5.1.1 机电一体化技术的概念78

5.1.2 机电一体化技术的发展79

5.1.3 机电一体化系统的结构组成80

5.1.4 机电一体化系统的技术组成81

5.2 低压、高压电器82

5.2.1 低压电器和高压电器的概念82

5.2.2 低压电器标准及功能83

5.2.3 高压电器的定义及分类84

5.3 工业机器人85

5.3.1 机器人的基本概念85

5.3.2 机器人的系统组成与分类85

5.3.3 机器人对人类生活的影响87

5.3.4 我国机器人的发展88

思考与练习90

6 其他高新加工制造技术92

6.1 纳米技术92

6.1.1 纳米技术的诞生及定义92

6.1.2 纳米技术的发展历程93

6.1.3 纳米材料及其性质与应用94

6.1.4 纳米技术的负面影响96

6.2 激光技术96

6.2.1 激光技术的诞生与发展96

6.2.2 激光技术的原理与性质97

6.2.3 激光技术的应用98

6.3 3D打印技术99

6.3.1 3D打印技术简介99

6.3.2 3D打印技术的发展历程100

6.3.3 3D打印技术的原理101

6.3.4 3D打印技术的优势102

6.3.5 3D打印技术的应用现状与展望102

思考与练习104

模块3 科学技术应用105

7 素养训练105

7.1 科学思维和方法105

7.1.1 科学思维的定义105

7.1.2 科学思维的主要特点106

7.1.3 科学思维的作用106

7.1.4 科学方法107

7.2 科学习惯的养成108

7.2.1 积极发言、认真倾听108

7.2.2 大胆猜想109

7.2.3 亲自动手109

7.2.4 认真观察、真实记录110

7.3 发现科学技术之旅111

7.3.1 “火箭”之旅111

7.3.2 “呼吸”之旅113

7.3.3 气球之旅115

7.3.4 神奇的筷子116

7.3.5 瓶子赛跑117

思考与练习117

8 生活中的科学技巧120

8.1 户外活动科学技巧120

8.1.1 慢跑120

8.1.2 登山121

8.2 户外运动前的准备活动122

8.3 科学节水123

8.4 绿色环保科学124

思考与练习126

参考文献128