科学技术的发展水平决定了人类自然观的形式和内容。自从人类作为一个物种由动物界分化出来并有意识地与自然界打交道开始，自然观也就开始存在了。回顾人类自然观的变迁，可以帮助我们了解自然观与人类对自然界的能动性力量——科学技术进步之间的密切关系。
第一节 中国古代科学技术与自然观
科学技术发展的不同时期、不同水平，决定了与之相适应的自然观的存在。中国古代科学技术知识领先于世界，因此中国古代自然观必然具有世界先进性。
一、中国古代科学技术概况
中国古代主要是指旧石器晚期到中国近代史开始之前的漫长历史时期。中国古代的科学技术有过辉煌的历史成就。闻名世界的四大发明产生于古代中国；精美的指南车、记里鼓车、张衡候风地动仪、算盘，奇妙的中国传统医学，以及气势宏大、千年不竭的许多水利系统工程（如都江堰等）也都产生于中国。
中国古代科学技术的发展大致可以分为以下五个阶段。
萌芽期（远古到夏、商、西周，从远古到公元前770）：这个时期的中国先民们，从石器制造到火的使用，从采集狩猎到发展出原始的农牧业，从制造陶器到进行原始的纺织，作出了许多发明创造。
奠基期（春秋战国到秦汉前，前475-前221）。在这一时期，无论是冶炼技术还是动植物的分类知识，无论是大型的水利工程修建还是对天象的观测和记录，无论是手工业技术的发展与规范还是中医药理论的初步建立，中国古代科学技术在许多门类上都取得了重要成就。
发展形成期（秦汉到南北朝，前221-公元581）。在这一时期，基本形成了具有中国特色的四大古典知识体系：农学、中医药学、天文学和算学。
高峰期（隋唐、宋、金、元时期，581-1368）。航海造船技术、算学、地学、中医药学在这个时期得到了很大发展，取得了很高的成就，指南针、火药、造纸和活字印刷术都是这个时期的产物。
停滞期（明清时期，1368-1840）。这是中国古代传统科学技术发展逐渐停滞和西方近代科学技术传入时期。
李约瑟（Dr Joseph Needham，1900-1995）曾对中国古代科学技术的发展作过系统而深刻的研究，并提出了至今仍无终极答案的“李约瑟之谜”：中国的科学为什么持续停留在经验阶段，并且只有原始型或中古型的理论？如果事情确实是这样，那么在科学技术发明的许多重要方面，中国人又怎样成功地走在那些创造出着名“希腊奇迹”的传奇式人物的前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并长期保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平？中国在理论和几何学方法体系方面所存在的弱点，为什么并没有妨碍各种科学发现和技术发明的涌现？中国的这些发现和发明往往远远超过同时代的欧洲，特别是在15世纪之前更是如此。欧洲在16世纪以后就诞生了近代科学，这种科学已经被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一，而中国文明却未能在亚洲产生如此相似的近代科学，其阻碍因素是什么？另一方面，又是什么因素使得科学在中国早期社会中比在希腊或欧洲中古社会中更容易得到应用？最后，为什么中国在科学理论方面虽然比较落后，却能产生出有机的自然观？
二、中国古代自然观及其特征
伴随中国古代科学技术的发展变化，其自然观从形成到发展变化，大致可分为两种原始思维形态的自然观和理性思维形态的自然观。
（1）原始思维形态的自然观
神话和巫术是原始思维的两个基本形态。神话从思维的形而上方面思考了自然和社会，巫术则从形而下的角度在技术和控制的层面关注着自然和社会。神话和巫术的出现表明，人类开始从自己的现实能力之中分离或升华出一种幻想的能力，这种幻想虽然能使人类的判断误入歧途，却是人类思维发展的一个阶梯。从此，如果借助神灵来实现自己的愿望，就走上了宗教的道路；如果借助现实的力量去实现自己的愿望，用真实的自然力或人力去代替幻想中的巫力，就走上了科学的道路。但时至今日，人类也无法完全用现实的力量满足自己的愿望，所以宗教和巫术依然存在，只是相信的人数和存在的形式发生了变化。
神话是在原始社会里，人们用幻想的形式，按照自己的心理与愿望，对自然和社会潜在力量所进行的描摹、解释和传述的故事，是原始人类的认识和愿望的理想化。神话中神的形象大多具有超人的力量，狩猎比较发达的部落，所创造的神话人物大多与狩猎有关；农耕发达的部落所创造的神话人物多与农业有关。神话阶段的自然观主要表现为有关创世的神话。主要内容包括：开天辟地、人类起源、民族诞生、文化发端及宇宙万物肇始等。创世神话大体产生在新石器时代，大约母系氏族社会中后期。中国最着名的创世神话是“盘古开天辟地”，其他还有“女娲补天”和“抟土造人”的故事等。另外像“大禹治水”、“后羿射日”、“精卫填海”、“夸父追日”等神话故事，也都反映了人类与自然的不同关系。
巫术是一种企图以超自然、神秘的方式影响世界的方法。中国古代的巫术形态的知识和自然观，是指中国古代先民创造的，某种今天看来包含很多迷信、错误和地方知识色彩的关于自然的看法。其中最主要的基本形态，主要包含在中国古代的所谓“术数方技”中的某些知识，如巫觋运用的星占、风角、炼丹等方技。直到今日这种知识，如算命、风水、堪舆、塔罗等，在中国的民间仍然相当有市场。
这种知识的基本观念是相信万物有灵，相信人间有通天地的特异之术士。在中国古代，尽管儒家先圣孔子也说，圣人不语怪力乱神，但他也说敬鬼神而远之。在儒家、道家的早期活动和文献解释中也大量出现过神秘化色彩的东西。例如，汉代大儒董仲舒就利用统治者相信神鬼的心理，为统治者求雨和止雨。汉武帝“罢黜百家，独尊儒术”，表明了那个时代是把儒家视为一种同某种巫术一样通天地的技巧。
中国原始思维自然观的理论形态，主要是中国古代早期的阴阳、五行和八卦学说。
阴阳学说：阴阳的最初含义是很朴素的，仅指日光的向背，向日为阳，背日为阴。后来其含义逐渐延伸至晴与雨、寒与热、天与地、日与月、静与动、男与女、气与形等。至《周易》，阴阳已上升为哲学范畴，概指自然界一切具有相互对立又相互联系的两个方面，并用以阐释事物运动变化的规律。其核心思想是，宇宙中存在两种基本因素，即阴和阳；这两种因素之间的相互作用构成了万事万物的结构和相互关系。阴阳学说具有很辩证的思想，也具有很强烈的非理性神秘主义色彩。从最初的阴阳学说，形成了很理论化的以解读《易经》为主的阴阳辩证学说，即所谓“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦”。
五行思想：“五行”一词首见于《尚书·夏书·甘誓》，没有具体内容，至《尚书·周书·洪范》有如下详细记载。
“五行：一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。木曰润下，火曰炎上，木曰曲直，金曰从革，土爰稼穑。润下作咸，炎上作苦，曲直作酸，从革作辛，稼穑作甘。”
五行是指金、木、水、火、土，认为大自然由五种要素所构成，随着这五个要素的盛衰，而使得大自然产生变化，不但影响到人的命运，同时也使宇宙万物循环不已。五行学说一方面具有朴素的唯物主义和辩证法特征，另一方面也具有典型的非理性巫术特征，其核心是相生相克与循环观。
八卦学说：八卦学说是从阴阳和五行学说演化而来的。八卦，即以两种阴阳符号（“-”阳爻；“－－”阴爻）为基本单位，组成八种符号标记：乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑，分别代表天、地、雷、风、水、火、山、泽。
（2）理性思维形态的自然观
在上述自然观演化的同时，一些中国早期的哲人也在发展理性的关于自然界的观点，或者努力在巫术性质的自然观思想中发掘其中的理性成分，或者对巫术思想做了理性的创造性解释。
气论是中国古代在自然哲学方面最着名的学说之一，是古人在长期实践和观察各种自然现象的基础上，经过抽象概括形成的一种哲学认识。
五行是构成万物的五种元素，但不是最基本元素；五行是从属于天地阴阳的，而气则充满于空间。两千多年来，中国人就是从这一大的框架出发来描述世界的，只是各个时代、各个学派、各个学科在具体运用时，都有其自己的特点。
第二节 古希腊科学技术与自然观
一般而言，古希腊时期主要是指从公元前3000年到公元前30年罗马帝国消灭了希腊人统治的埃及托勒密王朝为止。古希腊的地理范围，除了现在的希腊半岛外，还包括整个爱琴海区域和北面的马其顿和色雷斯、亚平宁半岛和小亚细亚等地。公元前五六世纪，特别是希波战争以后，经济生活高度繁荣，产生了灿烂的希腊文化，对后世有深远的影响，成为整个西方文明的精神源泉。
一、古希腊科学技术主要成就及其基本特征
古希腊的经济支柱主要是手工业和商业，而不是农业。就科学而言，古希腊在天文学、数学、物理学、生物学和医学等方面都有很大发展。
在天文学上，古希腊人很早就有了球形天体的观点，并且产生了“地心说”，也提出了“日心说”。
在数学上，有毕达哥拉斯（Pythagoras，约前570-前497）学派的许多几何证明和无理数的发现。更为着名的是欧几里得（Euclid，公元前300年左右）的《几何原本》，不仅从此创立了极为系统和严格的欧式几何体系，而且带给科学研究一种严谨的演绎逻辑方法。
阿基米德（Archimedes，约前287-前212）研究了很多形体复杂的面积和体积的计算方法，发明了许多机械，发现了阿基米德定律。他提倡实验方法。同样，亚里士多德也是希腊时期的一位重要的思想家和科学家。在科学上，他创立了物理学（尽管在今天看来并不正确）；建立了形式逻辑；在对生物进行实验研究的基础上，创立了系统的生物学和博物学，并且系统地研究了生物的分类。
在医学上，有着名的希波克拉底（Hippocrates，约前460-前370）的以4种体液为基础的医学，并且希波克拉底宣言至今仍然是全世界医生所遵循的基本行为规范。
古希腊的建筑以其独特的柱式（陶立克、爱尼奥和柯林斯柱式）形式成为世界着名三大类（另两类是中国古代建筑和伊斯兰建筑）建筑之一。
二、古希腊自然哲学和自然观特征
希腊人在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观，这正是科学精神最基本的因素。世界上许多古老的民族，或者只有神话或宗教式的自然观，或者缺乏对自然界的系统看法。自然界常常被认为是混乱、神秘、变化无常的，人们在自然界面前只能听从命运的摆布。而希腊人，首先把自然界作为一个独立于人的东西而整体地看待；其次，他们把自然界看成一个有内在规律的、其规律可以为人们所把握的对象；再次，他们发展了复杂精致的数学工具，以把握自然界的规律。在这三个方面，希腊人都开科学精神之先河。
（1）确定自然为其思考的对象
古希腊自然哲学的中心内容为宇宙万物的原因、根源或始基。虽然诸多的自然哲学家观点各异，但都是关于宇宙万物的始基的思考。
（2）具有鲜明的理性批判特征
在古希腊自然哲学之前也同样存在一个神话的、巫术的原始思维阶段。例如赫西俄德的《神谱》里就认为，第一个神是“开俄斯”（混沌），提出了由“混沌”到“大地”、星空、山脉、海洋再到万物的宇宙起源观点。因此，所谓理性批判特征是指，希腊人对以前的神话和巫术思想进行了彻底批判。
因此，到古希腊的自然哲学阶段，重要的不仅是泰勒斯（Thales，约前585年）提出万物始于水，阿那克西曼德（Anaximander，约前610-前545）认为是“无限者”，阿那克西米尼（Anaximenes，约前546年）认为是空气，毕达哥拉斯学派认为是“数”，赫拉克利特（Heracleitus，约前540-前480）提出是火，巴门尼德（Parmenides，前504年）宣布是“以太的火”，恩培多克勒（Empedocles，约前493-前433）认为是“以太（空气）、火、水、土”，德谟克利特（Democritus，约前460-前370）主张是“原子”，阿那克萨哥拉（Anaxagoras，约前499-前428）主张“种子”，而是几乎所有哲学家在这个时期都把宇宙万物的神话起源撇开，从本质的角度构造者宇宙万物的始基，给出一种看似具体、实则抽象的回答。在他们看来，存在一种东西，是其余一切事物产生的始基，其他事物毁灭后又回归于它。它在从属它的变化万端的各种性质底下，本身不变地潜藏着，它是一切事物的元素或不灭的物质。
