《九章算术》和珠算 ：

（1）九章算术（东汉）： 
①采用了十进位值制记数法。中国是世界上最早使用十进位值制记数法的国家 
②是当时世界上最先进的应用数学著作。 
③标志着中国古代以计算为中心的数学形成了完整的体系 
（2）珠算： 
①中国古代的计算工具，由算筹演变为算盘。（元末明初，出现现代样式的算盘。） 
②明清，珠算应用得到普及和发展。 
③明朝，珠算法传播到朝鲜、日本、东南亚以至世界其他地区。 

珠算：

古代中国发明的最伟大的计算工具
（1）起源：算筹
算筹是中国古代用来记数、列式和进行各种数与式演算的一种工具。又称为筹、策、算子等。它最初是小竹棍一类的自然物，以后逐渐发展成为专门的计算工具，质地与制作也愈加精致。根据史书的记载和考古材料的发现，古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为13~14cm，径粗0.2~0.3cm，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋里，系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候，就把它们取出来，放在桌上、炕上或地上都能摆弄。
算筹在中国的起源很早，春秋战国时期的《老子》中就有“善数者不用筹策”的记述。中国古代的算筹不仅是正、负整数与分数的四则运算和开方的运算的工具，而且还包含着各种特定的演算。算筹是在珠算发明以前中国独创并且是最有效的计算工具。中国古代数学的早期发达与持续发展是受惠于算筹。中国古代有一句成语，叫做“运筹帷幄”，意思是在军营的幕帐中对战争的全局进行细密的策划。汉高祖刘邦在打下天下之后曾经称赞他的谋士张良，说张良能够“运筹策帷幄之中，决胜于千里之外。”这里说的筹就是算筹。
实际上，算筹的运算是建立在十进位值基础上的。所谓十进位制，又称十进位值制，包含有两方面的含义。其一是“十进制”，即每满十数进一个单位，十个一进为十，十个十进为百，十个百进为千……其二是“位值制，即每个数码所表示的数值，不仅取决于这个数码本身，而且取决于它在记数中所处的位置。如同样是一个数码“2”，放在个位上表示2，放在十位上就表示20，放在百位上就表示200，放在千位上就表示2000。在我国商代的文字记数系统中，就已经有了十进位值制的萌芽，到了算筹记数和运算时，就更是标准的十进位值制了。按照中国古代的筹算规则，算筹记数的表示方法为：个位用纵式，十位用横式，百位再用纵式，千位再用横式，万位再用纵式……这样从右到左，纵横相间，以此类推，就可以用算筹表示出任意大的自然数了。
（2）出现：元末明初出现了现代样式的算盘；直到明代以后，算筹才被算盘完全取代。
（3）普及和发展：明清时期（原因是商业的繁荣）
（4）外传：明朝时，珠算法已传播到朝鲜、日本、东南亚以至世界其他地区。

《石氏星表》和浑仪 ：

（1）《石氏星表》 
战国，天文学家石申用赤道坐标记录了八百多颗恒星的位置。（失传） 
唐朝，后人辑成《石氏星表》  是世界上现存最古老的星表，保留了一百多颗行星的赤道坐标数据。 
（2）浑仪和简仪 
浑仪是望远镜发明前世界上最先进的天文观测工具。
张衡 简仪是元代科学教郭守敬革新浑仪的作品。结构简化，精度提高。

《石氏星表》和浑仪 ：

1、重大成就：
赤道坐标
石氏星表
浑仪和简仪
2、意义：
中国首创赤道坐标的科学性及价值为现代天文学所承认；
石氏星表是世界上最古老的星表
浑仪曾是世界上最先进的天文观测工具。 

世界最古老的星表之一——石氏星表：

星表是把测量出的若干恒星的坐标（常常还连同其他特性）汇编而成的。它是天文学上一种很重要的工具。我国古代曾经多次测编过星表。其中最早的一次是在战国时代。它的观测者叫石申，是魏人。他的活动年代大约在公元前四世纪。
石申编过一部书，叫《天文》，共八卷。因为这部书有很高的价值，所以被后人尊称为《石氏星经》。《石氏星经》这部书已经在宋以后失传，今天我们只能从一部唐代的天文学书籍《开元占经》里见到《石氏星经》的一些片断摘录。从这些片断中我们可以辑录出一份石氏星表来。其中有二十八宿距星（每一宿中取作定位置的标志星叫做这一宿的距星）和其他一些恒星共一百一十五颗的赤道坐标位置。（按《开元占经》所编星号看，《石氏星经》原文应该有星一百二十一颗，但是其中六颗在今本《开元占经》中缺佚了。）右为我国古代天体赤道坐标示意图。I是赤道圈，II是地平圈，P是天北极。A、B是相邻的甲、乙两宿的距星，ab表示甲宿的距度。S是某一天体，as表示它的入宿度，SP表示它的去极度。石氏星表的赤道坐标有两种表达方式。一种是二十八宿距星的，叫做距度和去极度。距度就是本宿距星和下宿距星之间的赤经差；去极度就是距星赤纬的余角。还有一种是二十八宿之外的其他星，叫做入宿度和去极度。所谓入宿度就是这颗星离本宿距星的赤经差。不论哪一种方式，它的实质和现代天文学上广泛使用的赤道坐标系是一致的。而在欧洲，赤道坐标系的广泛使用却是在十六世纪开始的。恒星的赤道坐标会作缓慢的变动，这种变动的绝大部分是岁差造成的。因此，按照岁差规律，比较一颗恒星古今坐标的变化，可以推求出这个古赤道坐标的测定年代。

浑仪和简仪：

（1）浑仪：
最晚在汉武帝的时代，天文家们已经使用浑仪。在望远镜发明之前，浑仪一直是世界上最优良的天文观、测仪器。
“浑仪”是我国古代的一种天文观测仪器。在古代，“浑”字含有圆球的意义。古人认为天是圆的，形状像蛋壳，出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸，地球则是蛋黄，人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置。因此，把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。最初，浑仪的结构很简单，只有三个圆环和一根金属轴。最外面的那个圆环固定在正南北方向上，叫做“子午环”；中间固定着的圆环平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；最里面的圆环可以绕金属轴旋转，叫做“赤经环”；赤经环与金属轴相交于两点，一点指向北天极，另一点指向南天极。在赤经环面上装着一根望筒，可以绕赤经环中心转动，用望筒对准某颗星星，然后，根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置。后来，古人为了便于观测太阳、行星和月球等天体，在浑仪内又添置了几个圆环，也就是说环内再套环，使浑仪成为多种用途的天文观测仪器。
（2）简仪：
元代科学家郭守敬革新的一种天文观测仪器简仪是我国古代的一种天文观测仪器，它与浑仪一样用于测量天体的位置。但是，浑仪的结构比较繁杂，观测时经常发生环与环相互阻挡视线的现象，使用极不方便。元朝天文学家郭守敬将浑仪化为两个独立的观测装置，安装在一个底座上，每个装置都十分简单实用，而且除北极星附近以外，整个天空一览无余。因此，古人称这种装置为“简仪”。
简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成，其中的一个环面平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；另一个是直立在赤道环中心的双环，能绕一根金属轴转动，叫做“赤经双环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管，相当于单镜筒望远镜，能绕赤经双环的中心转动。观测时，将窥管对准某颗待测星，然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴，支撑着整个观测装置，使这个装置保持着北高南低的形状。这是我国首先发明的赤道装置，要比欧洲人使用赤道装置早500年左右。

《授时历》：

夏朝，我国就有了历法《夏小正》。 
商朝，改为“殷历”。 
元朝，郭守敬编订《授时历》。 
《授时历》颁布推行，比现行公历的颁行早了三百年。 

四大农书：

西汉，氾胜之的《氾胜之书》 
北魏，贾思勰的《齐民要术》，我国现存最早、最完整、最系统的古代农业科学著作。 
元朝，王祯的《农书》 
明朝，徐光启《农政全书》，主要记录了东汉以后五百年间特别是北朝时期黄河中下游的农业生产经验，强调要因地制宜、因时制宜、精耕细作。

《授时历》：

《授时历》为元朝至元十八年（公元1281年）实施的历法名，因元世祖忽必烈封赐而得名，原著及史书均称其为《授时历经》。其法以365.2425日为一岁，距近代观测值365.2422仅差26秒，精度与公历(指1582年罗马教皇格里高利十三世颁布实行的历法，称《格里高利历》,在中国称公历或阳历)相当，但比西方早采用了300多年。每月为29.530593日，以无中气之月为闰月。它正式废除了古代的上元积年，而截取近世任意一年为历元，打破了古代制历的习惯，是我国历法史上的第四次大改革。明初颁行的“大统历”基本上就是“授时历”，如把这两种历法看成一种，可以说是我国历史上施行最久的历法，达364年。《授时历》为元至元十三年（公元1276年）六月至至元十七年（公元1280年）二月间，许衡、王恂、郭守敬、杨恭懿等在东西6000余里，南北长11000里的广阔地带，建立了27个测验所，进行实测完成。

伤寒杂病论》和《本草纲目》： 

西汉，《黄帝内经》（战国问世，西汉编订）。中医学的奠基之作，中国现存最早的一部医学。 
东汉末年，张仲景《伤寒杂病论》。奠定了后世中医临床学的理论基础，被誉为“万世宝典”。 
明代，李时珍《本草纲目》16世纪以前中医药学的系统总结，被誉为“东方药物巨典” 。

中国古代科技长期领先于世界的原因：

根本保障——统一多民族国家的巩固和发展、农耕经济的繁荣
①政治上：先进统一、中央集权
②经济上：农耕经济和手工业繁荣
③文化上：兼收并蓄
④对外关系上：开放
⑤劳动人民的辛勤劳动与创造
⑥中国古代科技实用性强

《黄帝内经》：

《黄帝内经》一名《内经》。
《内经》是我国现存最早、内容较完整的一部医学理论和临床实践相结合的古典医学著作。成书约在公元前三世纪前后。这部著作并非出自一时一人的手笔，而是在长时期内由许多人参与编写而成。原书十八卷，包括《素问》和《针经》（唐以后的传本把《针经》改称为《灵枢经》）各九卷。《内经》在朴素的唯物主义观点指导下，以论述中医基础理论为重点，兼述卫生保健、临床病症、方药、针灸等多方面内容，为祖国医学的学术理论体系，奠定了广泛的基础。
阴阳学说，作为我国古代自发的唯物观和朴素的辩证法思想，在《内经》中贯串于学术体系的各个方面，用以说明人体组织结构、生理、病理、疾病的发生发展规律，并指导临床诊断和治疗。阴阳学说从事物正反两个方面的矛盾对立、相互依存、相互消长、相互转化来认识和观察事物的变化发展，认为人体阴阳的相对平衡和协调（所谓“阴平阳秘”），是维持正常生理活动必备的条件。也就是说，如果失掉人体阴阳这种相对的平衡和协调，就会产生疾病。拿发热这个症状来说，阳盛可以引起，阴虚也可以引起，病因、病理各不相同。如何区别？又须结合患者发热的特点和其他临床表现进行整体分析。这种整体观念在后世医学又有所丰富和发展，是中医诊疗和分析病症的主要思想方法之一。
脏腑、经络学说，是中医独特的理论体系中用以说明生理、病理的重要理论。《内经》关于脏腑、经络的论述，已经比较系统和全面。《内经》介绍脏腑功能，有一段不平凡的记载。《素问·经脉别论》提到饮食经过胃和消化系的吸收，其中水谷精微之气，散之于肝；精气的浓浊部分，上至于心，由心脏输送精气滋养血脉，血脉中的水谷精气，汇流于肺，所谓“肺朝百脉”；由肺（通过心）再把精气转输到全身，包括体表皮毛和体内脏腑等组织。这是对人体体循环和肺循环概况的大致正确的论述。《素问》还提出“心主身之血脉”和“经脉流行不止，环周不休”的理论，表达了心脏和血脉的关系和血液循环的概念。

 牛顿的经典力学：

经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：
其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；
其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。
①伽利略对经典力学创立的奠基作用。
②牛顿创立经典力学。

经典力学的特征：

与传统科学和现代物理学相比，经典力学具有三大特征：
1、注重实验，实验可以进一步揭示客观现象和过程之间内在的逻辑联系，并由此得出重要的结论。
2、它的数学化，这种数学化的根源是自然内在的数学关系。自然的数学结构是近代科学的先驱们深信不疑的真理。
3、研究人们日常生活中易于理解的宏观世界，后来的X射线、放射性和电子等三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象。
这些表明人们对物质世界的认识在不断深入。

牛顿创立经典力学：

（一）背景：
1、16世纪末17世纪初，文艺复兴运动的扩展促进了人的思想解放，对科学研究产生了重要影响；
2、文艺复兴运动时期哥白尼提出“太阳中心说”，不但动摇了上帝创世说，也启迪了伽利略对亚里士多德力学的质疑和实验思想的萌生。
3、伽利略基于观察、实验以及实验与数学相结合的科学研究，发现了自由落体定律；
4、英国工场手工业时期经济上的需要与力学有直接关系；
5、牛顿在伽利略研究的基础上发现了万有引力定律和运动三定律，形成了以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。
（二）标志：
1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》，提出物体运动三大定律和万有引力定律。
（三）历史地位：
17～18世纪，近代自然科学中突出发展起来的是经典力学。伽利略的自由落体定律奠基，牛顿的《自然哲学的数学原理》一书的出版则标志着经典力学的成熟，一个有关物体运动的理论体系形成了，故此，经典力学又称牛顿力学。
1、在经典力学领域中，最重要的成就是万有引力定律和运动三定律的发现，这些成就构成了经典力学的基本内容。
2、牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动的普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类自然界认识的第一次综合，完成了人类对自然规律的第一次理论概括和总结。
3、经典力学体系的建立标志着近代科学的形成，表达了近代自然科学的基本特点：以实验为基础，以数学为表达形式。人们根据万有引力定律发现海王星，又表明了科学的预见力和对实践的理论指导意义。
（四）意义：
①经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。
②促进了天文学发展：根据牛顿力学体系，人们发现了海王星和冥王星。
③促进了光学、电磁学等与力学的统一，推动了物理学的发展。
④促进了资本主义的两次科技革命的出现和发展。

经典力学的重要奠基者——伽利略

1、成就：发现自由落体定律等物理学定律
意义：开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学，为后来经典力学的创立和发展奠定了基础。
自由落体定律的发现是伽利略把科学实验和理性思维相结合解决物理学问题的典范。它不仅发现了物体下落运动的客观规律，而且为人类认识自然找到了一条正确的途径和方法，因此，现在人们称伽利略为物理学之父。正是由于伽利略创立的科学方法，物理学研究才走上正确道路。
2、成就：利用自制望远镜发现许多星体，证明了哥白尼“日心说”的正确性。
意义：伽利略的这些发现和观点，摧毁了教会的信条而证明了哥白尼学说的正确。

牛顿：

牛顿（1642—1727）是著名的英国科学家，在物理学、数学、天文学等许多方面作出了卓越的贡献。
1687年，他出版了《自然哲学的数学原理》，在该书中他首先给力学的基本要领如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义，对大至宇宙天体，小至光的微粒的一切物体在真空中或在有阻力的介质中的运动，全部应用运动三定律和万有引力定律给予了说明，把自然界中的一切力学现象都囊括在他的力学体系之中。《自然哲学的数学原理》一书的出版标志着经典力学的成熟。
牛顿力学在科学史上的意义表现在它把天上和地上的运动统一起来，把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切力学运动有普遍规律，从力学的角度证明了自然界的统一性，实现了人类自然界认识的第一次综合。
牛顿力学方面的贡献之一是确立了万有引力定律。这个定律说明，任何两个物体之间都有引力存在。这个引力与彼此吸引的物体的质量体积成正比，而与两物体间距离的平方成反比。万有引力定律总结了此前一个半世纪的科学发明并用精确的数学术语把它们联结起来了。
此外，牛顿还确立了著名的运动三定律，即惯性定律、比例定律（即加速度与力成正比）、作用和反作用相等定律。运动三定律是经典物理学的基础。

《自然哲学的数学原理》：

牛顿的主要研究成果集中在其不朽的名著《自然哲学的数学原理》一书中。这里所谓的“自然哲学”实际上就是指物理学。在古代，自然科学是以自然哲学的形式出现的。《自然哲学的数学原理》全书分为两大部分。
第一部分包括：“定义和注释”和“运动的基本定理或定律”。这部分虽然篇幅不大，却极为重要。
第二部分是这些基本定律的作用，包括三篇：
第一篇是研究万有引力的；第二篇讨论介质对物体运动的影响；
第三篇是“论宇宙系统”。在该书的第一部分中，牛顿首先给力学的基本概念如质量、动量、惯性、力及向心力下了定义，说明了绝对时间和绝对空间的含义。接着陈述了他总结和创立的运动三定律和矢量合成原理。
牛顿对运动三定律的表述如下：
运动第一定律（又称惯性定律）：任何物体将保持它的静止状态或匀速直线运动状态，直到外力作用迫使它改变这种状态为止。
运动第二定律：运动的变化与所施的力成正比，并沿力的作用方向发生。
运动第三定律：每一个作用总是有一个相等的反作用和它对抗；或者说，两物体彼此之间的相互作用永远相等，并且各自指向对方。
《自然哲学的数学原理》以牛顿三大运动定律和万有引力定律为基础，建立了完美的力学理论体系，说明了当时人们所能理解的一切力学现象，解决了行星运动、落体运动、微粒运动、声音和波、潮汐以及地球的扁圆形状等各种各样的问题。在此后二百多年中，再也没有人补充任何本质上的东西。直到20世纪量子力学和相对论问世，才使力学扩大了范围。

经典力学的困境：

在经典力学体系中，时间和空间的量度是绝对不变的。正如牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中写的：“绝对的空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而且永远是相同的和不动的。”随着生产实践，特别是科学实验的发展，却出现了一些由“绝对时空观”解释不了的实验事实。比如，电磁波、光的传播和快速的电子运动，等等，都不遵循牛顿的力学定律。为了检验以太存在的假说，1887年，美国物理学家迈克耳逊和莫雷，利用光的干涉效应，观察干涉条纹的移动，试图探测地球相对于以太运动的速度，寻找以太绝对静止坐标系。虽然实验本身达到了很高的精确度，但是并未观察到干涉条纹的移动。这个实验被许多人所重复，结果都相同。实验的“零”结果否定了以太风的存在，这就是以太的飘移实验。很显然，新的发现与古典理论发生了矛盾，迫使人们重新考虑、大胆怀疑绝对时空观的正确性。新的实验表明，牛顿力学的致命弱点，就是把时空和物质运动割裂开来，忽视了它们之间的内在联系，因而当物体运动接近光速时，牛顿理论的终极真理性被否定了。这种状况表明，一种新的更为普遍性的理论的产生已不可避免了。

达尔文进化论的产生：

1、历史条件：
①欧洲思想解放运动的高涨是催生进化论思想的重要条件。文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，使资产阶级“人文主义”和“理性主义”深入人心。面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。
②资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。资产阶级革命和工业革命推动了资本主义发展，资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件，另一方面也对科学技术提出了新的要求。
③科学技术进步，生物学知识积累为进化论的诞生奠定了基础。18世纪下半期到19世纪，生物学研究陆续取得重大成果，细胞学说发展起来，细胞学说被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。
④19世纪初，法国生物学家拉马克早期的生物进化思想，对达尔文生物进化论的创立产生了积极影响，奠定了学科基础。
2、创立标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书，标志着生物进化论的诞生。
3、理论观点：
（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；
（2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果；
（3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。
4、影响：
（1）对欧洲思想界的影响：生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建神学创世说。
（2）对欧洲学术界的影响：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；比如把发展变化的思想引入生命世界，使人们不再把动物与植物之间、动物和人之间的区别看作是绝对和神圣的。
（3）对社会进步产生的影响：进化论思想在欧洲引起轩然大波，成为资产阶级反对封建特权的思想武器。达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。

列宁对达尔文和生物进化论的论述：

达尔文推翻了那种把动植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，探明了物种的变异性和承续性，第一次把生物学放在完全科学的基础之上。同样，马克思也推翻了那种把社会看作可按长官意志（或者说按社会意志和政府意志，反正都一样）随便改变的、偶然产生和变化的、机械的个人结合体的观点，探明了作为一定生产关系总和的社会经济形态这个概念，探明了这种形态的发展是自然历史过程，从而第一次把社会学放在科学的基础之上。

达尔文及其进化论：

达尔文（1809—1882）是英国博物学家、进化论的奠基人。他早年在剑桥大学学习神学。1831年起，他随“贝格尔号”考察舰进行环球考察5年。在整理考察资料和实物标本的基础上，经长期研究，于1859年出版了《物种起源》一书，确立了生物的进化论。他还通过《人类的由来及性选择》和《动物和植物在家养下的变异》等著作，提出性选择及人类起源的理论。他的学说是人类对生物界认识的伟大成就。
达尔文在环球考察中发现，南美洲和太平洋上的一些岛屿虽然在地理上是隔绝的，但是许多动植物品种十分相像。他把在化石中发现的古生物和现存的物种进行比较，认为“像这样一些事实，显然只能用这样的假说来说明：物种逐渐起了变化”。达尔文回国后初期，主要是从事地质学方面的研究。地质学的研究进一步坚定了他关于物种进化的看法。但直到此时，他关于物种进化的观点还只是从感性认识中形成的一个初步的假说，是地质学理论的一个补充，只有在解决了物种是怎样进化的问题后，进化才能成为科学的理论。为了解决物种怎样进化的问题，为了弥补自己在生物学方面的知识不足，达尔文广泛地收集了一切有关动植物在人工培养和自然状态下发生变异的事实。他同育种者和植物园的园丁交换意见。他还阅读各种著作。1837年，达尔文认识到人工培育的植物品种进化的关键是人工选择。他系统地描述了中国关于金鱼人工选择的过程和原理，并且说明中国人曾经运用同样的原理对各种植物和果树进行人工选择。他在《物种起源》中承认选择原理不是近代的发现，在中国古书中早就有了明确的记述。但是，在自然界中物种是怎样进化的，对达尔文来说仍旧是个谜。他这样写道：“1838年10月，也就是开始我的系统探索的15个月之后，我为了消遣而偶然读到了马尔萨斯的人口论，而我由于长期不断观察动植物的习惯，对这种到处都在进行着的生存斗争，思想上就容易接受，现在读了这本书立刻使我想起，在这些情况下，有利的变异常常容易保存，而不利的变异就常常容易消灭。它的结果就会形成新的物种。这样我终于得到一个说明进化作用的学说了。”直到此时，达尔文才找到了自然界的物种怎样进化的谜底。这就是生存竞争，通过自然选择，最适者生存。
达尔文的进化理论认为，生物的进化主要是自然选择的结果。生物由于繁殖过剩，不可避免地存在种内和种间的生存竞争。生物经常发生的微小变异，在生存竞争中，有利于个体生存和后代繁殖的变异被保留，不利于个体生存和后代繁殖的变异被淘汰，这就是自然选择。由于自然选择的长期作用，有利的变异逐代积累，便形成新种。在不同的自然条件下，自然选择的方向不同，一个原始的物种会发生性状分歧，演变为多数物种。
达尔文的学说是生物科学的一次理论综合，对生物学的发展起了重大的作用。生物进化论的提出，也是人类思想史上划时代的大事。17世纪的牛顿把“造物主”（神）从无生命现象的研究领域驱逐出去了（虽然牛顿承认了上帝的第一推动力），19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。

蒸汽机发明和电气技术应用的共同作用：

首先是社会生产力大幅度提高。瓦特蒸汽机出现后，机器生产在几乎所有工业部门得到迅速发展，发电机的发明及其他电气技术的应用，使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也更加先进。工业得以迅速发展。其次是社会结构和世界形势的改变。资产阶级由于掌握了先进的生产力，实力日益强大，开始确立对世界的统治，推动了世界市场的形成，社会结构被资产阶级和无产阶级所取代。再次是社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩。蒸汽机出现以后，形成了新的城市，电气技术的广泛应用，使城市面貌发生了巨大变化。

“蒸汽时代”的到来：

 1、背景：
（1）17世纪末，英国取得了资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清了障碍；
（2）18世纪中期，随着工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能。
（3）18世纪中期，英国通过殖民扩张，成为当时世界上最大的殖民帝国，市场迅速扩大；
（4）18世纪中期，科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。
2、过程：
（1）18世纪60年代，瓦特研制出新蒸汽机；
（2）80年代，瓦特又制成联动式蒸汽机——“万能蒸汽机”
3、瓦特蒸汽机问世的意义：
19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用，人类进入蒸汽时代。蒸汽机促使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂，改变了人们的生活和工作环境，真正意义上的社会化大生产逐渐形成。在工业化进程中，形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家。蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。
（1）解决了工业发展中的动力问题。
自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。工场手工业作坊转变为机器大工业生产，改变了人们的生活和工作环境，真正意义上的社会化大生产形成。
（2）促使工业革命轰轰烈烈地展开，出现了发明和使用机器的热潮。
瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切，世界日益成为一个整体。
（3）推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。
蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。在工业化进程中，形成了许多工业城市，那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静──历史已跨进了一个新的时代。
（4）加强了世界各地的联系，使世界日益成为一个整体，但也造成了环境污染。

“蒸汽时代”“电气时代”发明的异同：

1、相同点：都是解决人类社会的动力问题。
2、不同点：
“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业；科学含量不高；发明者主要是工人、技师；发明主要集中在英国。
“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业；科学含量高；发明者主要是科学家；发明涉及主要资本主义国家。

电气革命的出现：

1、背景：
各种工业生产的需要
科学家们对电的不懈研究
法拉第发现电磁感应现象
2、过程：
西门子发明发电机.格拉姆发明电动机
爱迪生发明电灯
3、意义：
电进入人们生产和生产各个领域，人类进入电气时代。

电力取代蒸汽动力成为工业发展重要动力：

1、科学家对电的不懈研究：
（1）18世纪美国科学家富兰克林造出避雷针；
（2）19世纪初意大利科学家伏特发明电池；
（3）1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础；
（4）1837年美国人莫尔斯发明有线电报；
（5）1867年德意志科学家西门子发明发电机和比利时人格拉姆发明电动机。
2、电气时代的到来：
从19世纪六七十年代起，各种各样使用电力的新发明纷纷涌现，彻底改变着人们的生产和生活。发电机和电动机相继问世，使电力开始用于带动机器，随后，电灯、电话、电车、电影和无线电报等如雨后春笋般涌现出来。电力的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展，而新机器的发明和制造，反过来也推动了电力的广泛应用。人类社会进入“电气时代”。
3、电力取代蒸汽动力成为工业发展重要动力的原因：
⑴发电机的完善和改进；
⑵长距离输变电技术的成熟；
⑶电力的优势（方便、便宜、能量大）。
4、电气革命的影响：
（1）工业生产出现了新的技术革命浪潮，促进了工业的迅速发展，人类进入了电气时代；
（2）生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，确立了资产阶级对世界的统治，并产生了垄断组织。
（3）电气技术的广泛应用，使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。
5、电气技术的应用对社会发展的作用：
工业获得了比蒸汽机更强大、更方便的动力，而且使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也更加先进。工业生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，资产阶级掌握了先进的生产力，实力日益壮大，开始确立对世界的统治。企业的规模也越来越大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成及电气技术的广泛应用，使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。

第二次工业革命被称为电气革命：

第二次工业革命从19世纪六七十年代开始，在19世纪末20世纪初基本完成。第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。
一是科学家对电的不懈研究，推动了电的性能的充分发现和运用；
二是电力成为工业发展的主要动力，发电机的不断完善、长距离的输变电技术的日趋成熟，使工业获得了比蒸汽机更强大、更方便的动力；
三是使用电力的新发明不断涌现，发电机和电动机相继问世后，电灯、电话、电车、电影和无线电报等如雨后春笋般涌现出来，彻底改变着人们的生产和生活。人类社会进入“电气时代”。因此，第二次工业革命被称为电气革命。