徐光启是我国明代著名科学家和“西学东渐”的代表人物，他的《几何原本》、《农政全书》、《崇祯历书》和《徐氏庖言》等，在农学、数学、天文、历法等方面作出了杰出的贡献。1633年11月8日，崇祯皇帝听到徐光启逝世的讣闻，停朝三天为他赐祭；1641年，派遣专使护灵柩归葬今徐家汇光启公园的绿荫中。为了纪念这位科学先驱，徐汇区投资240万元，在墓地旁建立徐光启陈列室。
2005年1月15日，坐落在光启公园内的徐光启纪念馆开馆，馆舍是将原来梅陇路上的明代民居“南春华堂”整体搬迁来的。南春华堂原系明代张姓显宦告老所居。南春华堂屋宇宽敞、建筑精致，雕刻传神，为明代宅第建筑典范，被列为区文物保护单位。由于年久失修残损不堪，徐汇区于2003年将南春华堂整体迁移到光启公园易地修复，与徐光启墓“相伴”。
东西厢房是纪念馆的主要展示厅。展出的徐光启及夫人像，是根据其后裔保存的画像照片翻拍的。此外还有徐光启家书手稿、农业试验“手札”、明代上海“平露堂”刻本《农政全书》、清刻本的《几何原本》等珍贵资料、图片和实物。
在陈列中，首次比较完整地反映了意大利传教士利玛窦对徐光启的影响。1600年，一个偶然的机会，徐光启看到利玛窦绘制的《坤与万国全图》，他惊呆了了：地球是圆的，这是一个他所未知的广袤世界，于是写下了《题万国二圜图序》一文。为此，他在南京访问了利玛窦，这是徐光启一生中最大的转折，也是他开始学习、接受并向国人介绍西方科学的起点。此后，他与利玛窦后作翻译的《几何原本》，是我国最早的美术机构－－土山湾画馆就有徐光启、利玛窦等人水彩肖像画。《坤与万国全图》现藏于南京博物院，而土山湾画馆当时画的徐光启、利玛窦等人物画像，现存于美国旧金山大学“利玛窦中西文化历史研究所”。为了展示这段历史，徐汇区文化局特意到南京博物院和旧金山大学将这两件文物复制后陈列。
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