科学故事：摆钟的发现（精选8篇）

科学故事：摆钟的发现 第1篇

摆钟的发现

摆的等时性的发现，无论是对早期的“摆钟”，还是对现代的机械钟都有着极其重要的意义，它的发现还有一段有趣的故事呢。

意大利科学家伽里略注意到，固定在天花板上同样长度的两个链条下面挂着的两盏巨大的青铜吊灯，被微风吹动以后，来回摆动的时间好像一样长。伽里略凝视吊灯，几乎忘记了周围的一切。奇怪，为什么大小和重量都不相同的两盏灯，只有灯链的长度一样，它们来回摆动的时间就一样呢?伽里略抓住这个现象不放，他反复地研究和实验。最后，终于得出了一个结论，即伽里略单摆定律：摆的快慢与摆锤的大小和重量无关，主要取决子摆长。

世界上第一个做出摆钟的人，是天才的荷兰科学家惠更斯（荷兰物理学家、天文学家和数学家）。

在惠更斯制造的摆钟里，单摆的摆动不需要其他装置驱动，而主要靠重力驱动。这样就可以大大提高时钟的精确度。当然，摆钟里的摆杆是金属制品，它的热胀冷缩将影响摆的周期。由实验知道，100米长的不锈钢金属杆，在温度变化5．6℃时，会使一天的时间减慢2．5秒钟。不同的金属还有不同的膨胀系数。随着这些问题的发现和逐步解决，大约到17世纪，摆钟就已经相当完善了，它在一个星期里的计时误差只有几秒钟。摆钟开辟了精确计时的新时代。

科学故事：摆钟的发现 第2篇

富尔顿出生于美国一个贫苦的农民家庭,从小读书很少,父母没有钱供他去学堂学习,他后来取得的成就,全凭个人的奋斗.小富尔顿从小就爱幻想,譬如,当他帮助大人干完农活之后,常常一个人坐在农家阁楼上,在带有木格条的小窗户中,向田野望去,看蔚蓝色的天空,苦思冥想,一坐几个钟头.

有一天,天气晴朗,河水清澈.小富尔顿和邻居大叔一起驾着小船到河的上游去找活干.他们开始悠闲地撑着篙,逆流而上.小富尔顿到离开自己村庄的外地去,心情格外高兴,情不自禁地唱着美国乡村的民谣.河水的“哗哗”声和小富尔顿的悠扬、婉转的歌声交织在一起,令人心醉.早晨的太阳愈升愈高了,阳光洒在水波中,像碎银洒在绿色的缎带上.突然,水流湍急,小船在河中打转,富尔顿和邻居大叔拼命地撑篙,汗水湿透了他们的衣服,但船仅能艰难地移动.小富尔顿心里想：撑篙太费力了,假如有一种东西能让船自动行走,该多么好啊!他想象的翅膀在河中飞翔,他好像看见在河中出现了一只自动行驶的船.他的神思又回到现实中来,对邻居大叔说：“大叔,撑篙又费劲,又缓慢,如果有一种东西能让船自动行走,该多么好啊!”

邻居大叔正用力撑着篙,听了小富尔顿的话,情不自禁地笑了.他用手背擦擦自己脸上的汗水,笑着说：“假如有一种东西能让船自动行走,那这样东西是什么呢?”

“是啊,这东西是什么呢?”小富尔顿的脸刹那间红了起来,他用劲地撑了一下篙,低下了头,又陷入了沉思.

发现身边的科学 第3篇

本文通过两个发生在孩子身边的科学案例（灯泡的自转、鲜花的保鲜）的解剖，说明了科学实践活动需引导儿童去发现身边的科学，去掌握发现的途径和方法，去感受发现的乐趣，孩子才能乐在其中，也才能发现科学的真知，提高科学实践能力，培养科学探索精神。

关键词

科学 发现 探索

科学就是探索。身边的科学是儿童最想知道的，也是最能激发儿童探索兴趣的。实践活动需引导儿童去发现身边的科学，去掌握发现的途径和方法，去感受发现的乐趣。在实践中获得科学真知，培养探索精神，提高科学实践能力。

案例一：灯泡的自转（大班孩子和爸爸一起写的科学日记）

一天夜晚，我和奶奶围坐在客厅里的碳火盆前取暖。我一抬头，看见了一件怪事，吊在客厅正中戴着塑料帽的白炽灯自动转起来了，而且还围着火盆上方转圈。开始我以为是风吹动的，但观察了一会并不是，就问奶奶这是什么原因。奶奶盯着看了看越转越快的灯泡神秘地说：“要过年了。可能是去世的爷爷回来了。我们明天炒点菜祭拜一下。”当时我想，老师说过世界上没有鬼的。这不就是身边的科学吗？我一定要问爸爸弄个明明白白。

第二天，爸爸出差回来了。我迫不及待地告诉他昨天晚上发生的怪事。爸爸说：“这是一种正常科学现象，做一个实验就会明白其中的道理的。”在爸爸的指导下，我找到了实验的材料：酒精灯，一根毛线和一个小风车。我先将风车系在毛线的一头，再将毛线的另一头固定在卫生间的天花板上，使风车离地约一米悬着。然后关紧门窗，这时风车没动，接着我把点燃的酒精灯放在风车的下面仔细观察，不一会儿，风车自己转起来了。我又将酒精灯移开，过一会儿风车又不动了。我一拍脑袋说：“灯泡转起来，并不是鬼的缘故，而是火烧热了引起的。”爸爸启发说：“再想想其中有什么科学道理，找《十万个为什么》吧！”《十万个为什么》中解释了其中的道理：火使它上方的空气温度升高，而热空气比它周围的冷空气轻，就会不断往上升，就这样在火盆的上方形成了空气的气流圈。也就是看不见的热风，在这热风的作用下，吊着的灯泡当然随着气流而转动起来了。我弄懂了道理，心里有说不出的高兴。

案例二：鲜花插在萝卜上（孩子们群体一起写的观察日记）

上星期妈妈生日的那天，爸爸下班回家后像变魔术般从背后拿出一大把鲜红的玫瑰花来，妈妈可高兴了！她把玫瑰花插在一只漂亮的花瓶里，每天都换上新鲜的清水，望着那一朵朵的玫瑰，妈妈脸上滋养着幸福的笑容。可是还不满一个星期美丽的鲜花全都谢了，妈妈为此很难过。于是我就想，有什么办法可以使花开的时间变长呢？

不懂就要问，我先去请教了老师，在老师那儿，我了解到，充足的水分和养分是鲜花长开不谢的关键。于是我叫了几个小伙伴成立了一个实验小组，以阳台作为我们的实验室，想通过科学实验来寻找答案，可是，怎么实验呢？大家七嘴八舌地说了起来，有人说把花插在盐水中，不过马上有人反对，这样会使花凋得更快；有人说，可以把鲜花底部的根烧一烧再放进水里；我突发奇想说：“我想问萝卜借个根，把花种萝卜上。”

大家一致赞成：“先试试吧！”便开始行动了。我去商店买了15枝看上去比较均匀的康乃馨，我把买来的康乃馨重新剪了切口，并把3只烧杯分别编了号，我们在1号杯中插入了5枝鲜花，并加入清水。再把另5支康乃馨的切口放在酒精灯上烧，直到切口部分的水分被烧干后，放入2号杯的清水里。把鲜花种在萝卜上更难了，我们在教师的指导下，在剩下的5枝花花茎上切出一个斜面，并在萝卜上也斜切一刀，再把花茎上的斜面紧贴着萝卜的切口插入，用胶带牢牢封住，防止进水，引起腐烂，并把这5枝种进萝卜的康乃馨插入了3号清水杯中，接下来我们可以观察了。

过了9天1号杯中的鲜花枯了，其中2枝花，没有开全。第15天，2号杯上的花也谢了，其中有一枝花没开全。而3号杯中的花一天比一天开得艳，并且全部盛开了，格外鲜艳。

通过这个实验，我了解到不经过处理直接插入清水里的鲜花花茎的切口处会流出原有的养分，这些养分会使细菌在切口处大量繁殖，在失去养分的同时也影响了水分的吸收，鲜花很快就会枯萎，如果烧干切口，花茎中的水分和养分就会被封住，能使鲜花较长时间不凋谢。而种在萝卜上的鲜花，因为不仅能吸收到萝卜内的大量水分、养分，而且新鲜的汁还能防止细菌的繁殖，这样鲜花就会更加美丽长久了。

科学就是探索大自然的秘密。那一套套系统的知识是科学的成果，属于科学的一部分，但不是科学的全部。科学还包含着探究自然的程序和经历。科学之可贵正在这里：通过一定的程序进行探究，从而发现自然的性质和规律，并对这些规律进行理性化的解释，掌握了这些，才有可能遵循自然的规律，从而更好地利用自然，改造自然、创造出前无古人的科学奇迹。这种探究自然的程序和经历是一种实践行动。这种探究自然的实践行动才是科学最本质的内涵。案例中以自然现象：“灯泡的自转”“鲜花的如何保鲜”为研究对象，通过实验、观察、分析、查阅书籍等实践研究行动，了解了热风形成的原理，知道了鲜花“保鲜”的原理，这就是科学的内涵。孩子们在实践行动中逐步学会了这种本领，那就不仅是一个科学知识的接受者，而且成了科学知识的生产者。这就达到了综合实践活动的真正目的，即通过学着“像科学家那样”真刀真枪“搞科学”的实践行动，增长知识，提高本领，从小养成爱科学的风尚。

发现就是探索。发现无非是解决三个方面或者说三个层次的问题：一是是什么，二是怎么样的，三是为什么。第二方面又包括两层：一层是指事物的外部特征是怎么样的，这是感性认识，再一层是事物的本质特征及其规律是怎么样的，这就是科学。发现是逐步的，不断深入的。“案例2”中孩子首先研究鲜花为什么“不鲜”，观探讨“保鲜”的道理，再实践保鲜的方法，逐步从感性到理性，终于发现了其中的科学道理。

应是“行虽微而旨趣远，出虽浅而寓意深”。在引导儿童进行身边事物的探索活动中，要把一些先进的科学思想、科学方法渗透在活动过程中，不须灌输，不必说破，而只是领着儿童去做，在潜移默化的影响中，逐步把他们对自然本能的“探究反射”和“求知欲”引导到科学的研究道路上来。“案例1”中儿童有了疑惑，爸爸不去说破，而是让孩子亲自实践、查阅资料自主地去探究其中的奥秘，逐步引导他掌握科学研究的基本方法，从而提高科学研究水平这是值得我们借鉴的。

要让儿童发表他们的探究结果。发现的过程应是儿童去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的过程，在发现中大人不要去当裁判，要尽量让孩子形成自己的见解。有不同认识就会有争论，真理越辩越明，最后实践是检验真理的标准。只有通过集体讨论辩论、集体讨论，才能使孩子的思维能力得到发展。“案例2”中他们发现“保鲜”的道理就是经历了互相交流、相互提高的过程，他们从中获得了发现的方法和途径，从而，使他们的智力得到了开发和锻炼。

科学家的故事 血液循环的发现 第4篇

1.结合教材中的资料分析和实验,说出血液的成分和功能。2.通过实验,说出动脉、静脉和毛细血管的结构与功能特点 3.通过观察与思考,描述心脏的结构和功能

4.通过观察与思考,概述血液循环的途径,区别动脉血与静脉血 5.通举例,认识输血与血型和血量的关系 2学情分析

描述血液循环系统的组成,概述血液循环,概述血液循环的途径。3重点难点

重点:1描述血液循环系统的组成 2概述血液循环 难点:概述血液循环的途径。4教学过程 4.1第一学时 4.1.1教学活动

活动1【导入】课前复习

任务一1.结合教材中59页的资料分析和实验,说出血液的成分和功能。

1、血液分层后,上层是 色的半透明液体。其中含有多种的重要物质,主要有 ,还有一些的废物,血浆的主要作用是。

形态结构 数量 主要功能 红细胞

无细胞核，较大。最多 白细胞

有,比红细胞大 最少

血小板

无细胞核,形状不规则,很小 较多

任务2.通过实验,说出动脉、静脉和毛细血管的结构与功能特点

血流方向 结构特点 管壁 弹性 管腔 血流速度 动脉

从心脏送往全身 静脉

从全身送回心脏 毛细血管

从最小的动脉到最小的静脉 极薄(仅由一层上皮细胞构成)

极小(只允许红细胞单行通过)

任务3.通过观察与思考,描述心脏的结构和功能 左心房(连通)左心室(连通)右心房(连通右心室(连通)任务4.通过观察与思考,概述血液循环的途径,区别动脉血与静脉血 体循环:→主动脉→各级动脉→毛细血管网→各级静脉→上下腔静脉→ 血液成分变化:血变成血

肺循环途径:→肺动脉→肺部毛细血管网→肺静脉→ 血液成分变化:血变成血 活动2【讲授】课中实施

一、预习交流小组成员要相互纠正错误,梳理出共性问题,为展示做好准备。

二、成果展示

1.以小组为单位进行展示,分任务完成。提出小组内形成的共性问题。

三、精讲点拨

1如图是用显微镜观察的人体血涂片时,在视野中看到的血液情况,请据图回答:(1)人体某处受伤化脓,脓液主要是死亡的[]。

(2)A是主要功能是运输氧,氧进入人体后,在处与A中的血红蛋白结合。

(3)某成年男性常常头晕、精神萎靡,血常规化验报告单是有如下的内容:RBC(图中A)4.86×1012个/L,WBC(图中C)7.0×109个/L,Hb(血红蛋白)106克/L据此判定此人可能患有病。医生建议:。

2动脉血与静脉血、动脉与静脉的分类

含氧、颜色的是动脉血,含氧、颜色的是静脉血;两种血管:动脉中的血液由流向,由主干流向分支,静脉中的血液是由流向,由分支到主干。3.两条血液循环路线:体循环强调的是物质交换,即把供给组织细胞,并把产生的带走,而肺循环强调的是气体交换,即把含少的静脉血变成含多的动脉血。

四、反思拓展

1从病人前臂静脉注入葡萄糖,流经肺部所经过的途径是()①上腔静脉②下腔静脉③左心房④右心房⑤左心室⑥右心室⑦肺动脉⑧肺静脉A.①④⑥⑦B.②④⑥⑦C.①③⑤⑦D.②③⑤⑦

2.A、B、C三图分别代表人体的三种类型的血管,箭头代表血管内血液流动方向,关于这三种血管的描述,错误的是:()A、B管壁厚;A管壁较薄,弹性较小B、A是静脉;B是动脉;C是毛细血管 C、血液流经C后,必定有某些物质含量发生改变

D、若A、B都是参与肺循环的血管,则B中流的是动脉血,A中流的是静脉血

古今中外科学发明和发现的故事 第5篇

他特别喜欢电学和力学方面的书。法拉第没钱买书、买簿子，就利用印刷厂的废纸订成笔记本，摘录各种资料，有时还自己配上插图。2.一个偶然的机会，英国皇家学会会员丹斯来到印刷厂校对他的著作，无意中发现法拉第的“手抄本”。当他知道这是一位装订学徒记的笔记时，大吃一惊，于是丹斯送给法拉第皇家学院的听讲券。法拉第以极为兴奋的心情，来到皇家学院旁听。作报告的正是当时赫赫有名的英国著名化学家戴维。法拉第瞪大眼睛，非常用心地听戴维讲课。回家后，他把听讲笔记整理成册，作为自学用的《化学课本》。3.后来，法拉第把自己精心装订的《化学课本》寄给戴维教授，并附了一封信，表示：“极愿逃出商界而入于科学界，因为据我的想象，科学能使人高尚而可亲”。

4.收到信后，戴维深为感动。他非常欣赏法拉第的才干，决定把他招为助手。法拉第非常勤奋，很快掌握了实验技术，成为戴维的得力助手。

5.半年以后，戴维要到欧洲大陆作一次科学研究旅行，访问欧洲各国的著名科学家，参观各国的化学实验室。戴维决定带法拉第出国。就这样，法拉第跟着戴维在欧洲旅行了一年半，会见了安培等著名科学家，长了不少见识，还学会了法语。

6.回国以后，法拉第开始独立进行科学研究。不久，他发现了电磁感应现象。1834年，他发现了电解定律，震动了科学界。这一定律，被命名为“法拉第电解定律”。

7.法拉第依靠刻苦自学，从一个连小学都没念过的装订图书学徒工，跨入了世界第一流科学家的行列。恩格斯曾称赞法拉第是“到现在为止最大的电学家”。

8.1867年8月25日，法拉第坐在他的书房里看书时逝世，终年76岁。由于他对电化学的巨大贡献，人们用他的姓——“法拉第”，作为电量的单位；用他的姓的缩写——“法拉”作为电容的单位。1***牛顿，是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。1642年12月25日生于英格兰林肯郡格兰瑟姆附近的沃尔索普村,1727年3月20日在伦敦病逝。

2.牛顿1661年入英国剑桥大学三一学院，1665年获文学士学位。随后两年在家乡躲避瘟疫。这两年里，他制定了一生大多数重要科学创造的蓝图。1667年回剑桥后当选为三一学院院委，次年获硕士学位。1669年任卢卡斯教授直到1701年。1696年任皇家造币厂监督，并移居伦敦。1703年任英国皇家学会会长。1706年受女王安娜封爵。他晚年潜心于自然哲学与神学。3.牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人。1879年3月14日生于德国的乌尔姆，1955年4月18日卒于美国的普林斯顿。

4.***爱因斯坦1900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学，毕业后即失业。在朋友的帮助下，才在瑞士联邦专利局找到工作。1905年获苏黎世大学博士学位。1909年任苏黎世大学理论物理学副教授，1911年任布拉格大学教授，两年后任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授，当选为普鲁士科学院院士。1932年受希特勒迫害离开德国,1933年10月定居美国。爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论完满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计。并于1921年获诺贝尔物理学奖。阿基米德是古希腊伟大的数学家、力学家。约公元前287年出生于西西里岛的叙古拉，公元前212年卒于同地。

5.****阿基米德早年在当时的文化中心亚历山大跟随欧几里得的学生学习，关于他的生平没有详细的记载，但关于他的许多故事却广为流传。他确立了杠杆定律，并称“给我一个支点，我将移动地球”；发现了流体静力学的基本原理—阿基米德原理，并用来鉴别皇冠的真假；曾设计了许多战争机械，对抗敌人的进攻„„ 后人对阿基米德给予很高的评价，常把他和牛顿、高斯并称为有史以来贡献最大的数学家。瓦特

2、瓦特——发明蒸汽机

瓦特（1736～1819），英国著名的发明家，生于英国造船中心格拉斯哥附近的格林诺克小镇。他的父亲当过造船工人，祖父叔父都是机械工人，由于家庭的影响，瓦特从小就熟悉了许多机械原理和制作技术。

瓦特是一个智慧非凡的孩子，他勤奋好学，勇于探索，对发明创造最感兴趣。有一天父亲的朋友前来做客，正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆，手里拿着笔和纸，地上有许多画过的图。他好心地说：“小瓦特应该上学了，别光在家用玩耍来打发宝贵的时光了。”父亲莞尔一笑，说：“谢谢你，我的朋友。不过，你还是看看我的儿子在玩什么吧„„”原来，小瓦特在设计各种各样的玩具，还画了许多图样，这年小瓦特才刚好 6 岁整，客人吃惊地说：“这孩子真了不起！”

又有一次，家里人全出去了，只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子上烧水的茶壶。水快烧开了，壶盖被蒸汽顶起来，一上一下地掀动着„„他想：这蒸汽的力量好大啊。如果能制造一个更大的炉子，再用大锅炉烧开水，那产生的水蒸汽肯定会比这个大几十倍、几百倍。用它来做各种机械的动力，不是可以代替许多人力吗？这就是后来人们传说中的“瓦特发明蒸汽机”的故事。小瓦特是这样设想过，只不过真正试制蒸汽机，却是后来的事情。

小瓦特为搞发明创造，发愤学习科学知识。他 13 岁开始学习几何学；15岁读完了《物理学原理》；17 岁开始当学徒工。此后，他才真正投入了蒸汽机的研制和发明，一发而不可收。

1757 年瓦特到格拉斯哥大学当教学仪器修理工。那里既有完备的实验设施和各种仪器，又有许多著名学者和专家，这些都给瓦特提供了极其有利的条件。学校还专门为他创办了实验车间。1769 年，瓦特在大量试验的基础上，经过了无数次失败，终于制成了一台单动式蒸汽机，并且获得了第一台蒸汽机的专利权。1782 年瓦特又研制成功一种新式双向蒸汽机，并且可以广泛地应用在各种机器上；1788 年，英国政府正式授予瓦特制造蒸汽机的专利证书；从 1775 年到 1800 年，瓦特和波尔顿合办的苏霍工厂，就制造出 183 台蒸汽机，全用于纺织业、冶金业和采矿业，到了 19 世纪 30 年代，蒸汽机推向了全世界，从此人类社会进入了“蒸汽时代”。造福于人类的发明家——瓦特永远被后人敬仰。阿基米德

5、阿基米德——洗澡发现了定律

阿基米德（约前 287～约前 212），古希腊物理学家和数学家。曾发现杠杆定律和阿基米德定律，终身从事物理和数学的研究。

阿基米德出生在古希腊的一个天文学家的家庭里，从小就受到全家人的宠爱。父亲为了使他早日成才，在起名字上绞尽了脑汁，经过反复选择，在他出生的第 10 天，取名阿基米德。希望这名字给他带来幸福，并能成为一个真正的希腊人。

阿基米德的童年，是在保姆和奴隶们的照料下度过的。全家人对他要求很严，行走坐立、穿衣吃饭都有规矩，不准他淘气，也不许他交坏朋友。他8 岁时进了学堂，每天天不亮就起床，在奴隶的陪伴下走很长的路到学校上课。阿基米德的家里很富有，但他从不骑马或坐车。

阿基米德学习非常刻苦，有时看书，一看就是一天。随着阿基米德年龄的增长，他的许多与众不同的地方开始显露出来。他把大部分时间用在思考、探讨、学习和写作上，极少想自己的事。为了研究一个问题，常常忘记吃饭，忘记洗澡。连穿衣服、脱衣服这类事情，都得由别人帮助来做，只要他一思

考问题，就会忘掉自己的一切。

阿基米德对三角形、正方形、圆形的研究简直着了魔，与它们形影不离，一天总画呀画呀，那么聚精会神，专心致志，好像周围的一切都不存在了。有一次，在他跨进浴盆洗澡时感觉到身子入水越深，水越往外溢，身子就越轻，突然，他兴奋地大叫一声，从浴盆里跳出来，一丝不挂地在大街上奔跑，一边朝家跑嘴里一边喊：“我想出来了，我想出来了！” 人们望着这个赤身裸体奔跑着的怪人，非常惊异，他们哪里会想到，阿基米德就在洗澡时，发现了一条重要的流体静力学规律——“阿基米德定律”，即浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于被物体所排开的液体的重量。金冠之谜

科学发现的三个启示 第6篇

科学家也是人,也会做梦。只不过有时候,和普通人比起来,科学家做的梦,有点儿与众不同。到底哪里不同呢?原来,有一些重要的科学发现就是科学家在做梦的时候想出来的。这到底是怎么回事呢?

在19世纪中叶,德国化学家凯库勒,非常想知道苯(一种在常温下无色的透明液体,具有强烈的芳香气味)究竟具有什么样特殊的分子结构。这个问题把当时的很多化学家都难住了。凯库勒也对此百思不得奠解。

一天晚上,凯库勒坐马车回家,颠簸中,他不知不觉地睡着了。在睡梦里,他看到碳原子似乎都活了起来,碳原子的长链变成了一条蛇!这条蛇在他眼前不断翻腾,突然,它咬住了自己的尾巴,变成了一个环状,很像咬尾蛇符号的样子。凯库勒猛然惊醒,受到梦的启发,他开始整理苯环结构的假说,提出了苯的分子结构模型是一个六边形环状的结构!

这个故事告诉我们,虽然受到了梦的启发,但如果没有牢固的知识基础,凯库勒也是不可能通过咬尾蛇的形象而联想到苯环的分子结构的。所以说,梦境虽然神奇,但敏锐的科学素养才是促成伟大发现的根本。

蜘蛛的“表演”

有一天,法国数学家笛卡尔生病卧床,刻苦钻研的他,即使躺在病床上,也不忘反复思考一个问题:能不能用“点”和“线”来表示方程呢?

笛卡尔苦苦思索着,突然,他看见屋顶角上有一只蜘蛛拉着丝垂了下来。一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝。蜘蛛的“表演”使笛卡尔豁然开朗。他想,可以把蜘蛛看做一个“点”,屋子里相邻的两面墙与屋顶相交出了三条线,蜘蛛可以向这三条线分别吐出三根丝,通过这三条丝来固定自己的位置。这就是直角坐标系的雏形。

直角坐标系的创建在代数和几何之间架起了一座桥梁,它使几何图形也可以用代数形式来表不。

同样,如果没有牢固的数学基础,笛卡尔是不可能通过蜘蛛的“表演”而联想到坐标系的。

“怪兽”之谜

居维叶是18世纪著名的学者,也是历史上最伟大的动物学家之一。

有一天中午,他正要睡觉,卧室的窗口忽然出现了一只长相恐怖的怪兽。这个毛茸茸的怪兽面目狰狞,有着牛角和鹿脸,挥舞着两只蹄子嗷嗷大叫,仿佛要爬进居维叶的卧室。居维叶看了怪兽一眼,却哈哈大笑。

原来,这个“怪兽”其实是居维叶一个调皮的学生精心装扮的,他花了好几天才做好,想吓唬老师一下。可看到老师一点都不惊慌,学生就忍不住问:“老师,您不害怕吗?”

居维叶说:“你扮演的这个动物长着蹄子和角,有蹄子有角的动物都是食草动物,有什么好害怕的呢?”学生听了,不由地为之叹服。

网络科学的三大发现 第7篇

科学家为了寻找应对新挑战的办法，积极探索如何利用高科技的成果进一步推动复杂网络的基础研究，试图解开复杂系统的“庐山真面目”。1998年以来，科学家终于冲破了从20世纪60年代开始占据了40年之久的随机网络理论的禁锢，取得了突破性进展，复杂网络的一个个谜团开始露出端倪。尤其引人关注的是三项重要的发现：小世界效应、无标度特性和超家族特性，由此揭开了一门新学科——“网络科学”的诞生。

“海内存知己，天涯若比邻”

——小世界效应

复杂网络的重要发现之一是小世界效应或称小世界现象。历史上，这个现象源于1967年美国社会学家米尔格朗提出一个大胆的假设：“六度分离概念”。迄今这个理论尚未被严格证明。1998年瓦茨和斯托盖兹在复杂网络研究中重新发现并拓广了小世界效应，其论文发表在英国《自然》杂志上，这才引起了全世界的广泛兴趣和关注。实际上，小世界现象到处可见，大家都有这样的体会，与一些新朋友交谈时，很快就能发现：他认识你的朋友，你认识他的朋友的朋友。于是大家不约而同地脱口而出：这个世界真小啊！这里包含了“六度分离概念”的基本思想，它原意是指在美国大多数人中，任意两个人平均最多通过6个人就能够彼此认识。2003年瓦茨领导的研究小组在《科学》杂志发表题为“六封电邮环游地球”的报告，他们利用互联网在全世界范围内初步检验了上述惊人的假说，这是利用互联网初步验证了小世界现象。但是参与这个试验的人数还不够多，他们准备做上亿人参加的互联网进一步试验。试想，这个小世界现象与我国名诗“海内存知己，天涯若比邻”，何其相似。

那么，从新兴的网络科学如何来表征小世界效应呢？首先，这里介绍两个主要概念。一是网络的平均距离L，通常网络中的两个结点可以通过一些首尾相连的边连接起来，把连接它们所需要的最少的边的数目称为它们之间的距离。不难知道，这两个点之间的距离总是比网络拥有的结点总数要小。对所有节点对的距离的平均值，就是网络的平均距离；二是网络的群聚（团簇）系数C，用来衡量结点集聚成团的程度。对于某个结点，它的群聚系数C定义为:它所有相邻结点之间连边的数目与可能的最大连边数目之比。类似地，网络的群聚系数则是所有结点群聚系数的平均值。研究表明，规则网络具有大C和大L，随机网络则具有小C和小L。1998年，物理学家瓦茨和斯托盖兹提出小世界模型，通过以某个很小的概率切断规则网络中原始的边，并随机选择新的端点重新连接，构造出了一种介于规则网络和随机网络之间的网络，它同时具有大C和小L，称为具有小世界效应的小世界网络。

小世界效应的特点除了是具有小的平均距离外，还有另一种表现是，实际网络通常具有大的群聚系数，意思是说，一个人有很大的可能性认识他的朋友的朋友。小世界效应在许多真实网络中得到了实证，例如在计算机互联网、万维网、食物链网络、电力网络、好莱坞的演员关系网、科学家合作网络等等都有表现。

“江流天地外，山色有无中”

——无标度特性

复杂网络的重要发现之二是，无标度特性。1999年巴罗巴斯和阿尔伯特在《科学》上发表文章指出，许多实际的复杂网络的结点度分布具有幂律函数形式,由于幂律分布没有明显的特征长度，故称这种结点度的幂律分布为无标度特性，称该类网络为无标度网络。无标度网络生成主要依靠两个规则：一是网络大小随时间一步步不断生长，即结点不断增加，规模不断扩大；二是对网络中凡是结点度高的结点具有优先连接倾向。

在无标度网络中，有些集散结点甚至具有数不清的连结，而且不存在代表性的结点。这种网络具有可预期的行为特性。例如，对意外故障具有惊人的承受力，但面对协同式攻击时则很脆弱。这些发现大大地提高了人们对复杂外部世界的认识。集散结点的存在使我们认识到前未涉及的一些重要问题和启示：各种复杂系统可能存在某些相同的基本的法则，并可能适用于不同网络，包括细胞、计算机、语言和社会等完全不同的领域。显然，深入认识和运用这些法则，必将有助于解决复杂网络提出的一系列问题，具有应用潜力，如可以利用来开发更好的药物，防止黑客侵入互联网、消除电力网灾变和阻止致命流行病的传播等等。因此，上述研究具有现实意义。

“山外青山楼外楼”

——超家族特性

复杂网络第三个值得关注的有趣特征是超家族特性。2004年西弗等人在《科学》上发表文章，比较了许多已有网络的局部结构和拓扑特性,分析观察到了有一些不同类型的网络的特性在一定条件下具有相似性并提出了一种方法研究了不同网络局部结构的相似性。他们观察到属于完全无关的网络却具有类似的“重大轮廓外形”特征，例如3种不同万维网、3种不同社会网和5种不同语言网络都具有相似的三角“重大轮廓外形”。这种现象被他们称为超家族特性。顾名思义，不同网络之间存在“血缘”联系，出现某些网络家族的相似特性，来源于它们的相同或相似的网络“基因”，问题是网络“基因”是不是找准了？是否存在网络“基因”排序等更深层次的问题？国际上对此方法和研究结果持比较谨慎的态度，也存在一定的异义。有人认为西弗等人讨论的超家族及基本方法在识别网络演化设计原理中受到限制，例如在神经网络，复杂生态食物链网络等中就不能使用。因此需要更多的不同网络的实证研究和严格的理论证明。

世界的复杂性，自然形成了网络的多样性，既有天然的网络，又有人造的网络，既有物理网络，又有技术网络，还有固定规则网络，时空演化增长网络，无向网络，有向网络等等。形形色色的网络模型和实证研究应运而生，以完善和发展现有的复杂网络研究，更真实地刻画实际网络特性，包括产生小世界效应和无标度特性等不同拓扑特性的许多模型。迄今复杂网络的发现只是揭示了冰山一角。网络科学面临许多挑战性课题。正如20世纪美国最有影响的五十人物之一E.O.威尔逊指出：“今天最大的挑战性，不仅是细胞生物学和生态学，而是科学的所有方面，特别是如何精确地和完全地描述复杂系统。科学家已经认识了许多类型的复杂系统。他们已经知道系统中大多数元素和受力情况，下一步的任务就是怎么组装起来。”

擦亮发现科学的眼睛 第8篇

关键词：兴趣 发现 分享

培养少年儿童具备科学素质，在科学领域有所成就，参与社会科学决策，最重要的是擦亮一双双发现科学的眼睛。只有发现科学有趣，只有让他们喜欢科学，他们才会愿意投身到科学的探究中；只有发现科学的奥秘，他们才会勇于迈出探索的脚步；只有发现生活中的困难和不便，他们才会努力去改进；只有发现……

一、兴趣是最好的老师

兴趣是引领孩子求知的必经之路。当老师在平日里司空见惯的事物上，揭开科学的面纱，让学生亲身感受到普普通通的现象蕴含着丰富的科学道理，他们一定也愿意亲身体验奥秘无穷、乐趣无穷的科学！

首先，教者要掌握丰富的科学知识

我们深知，要想让孩子们得到一杯水，我们首先要是一眼泉，要想让孩子掌握更多的科学知识，我们要先掌握科学知识和教育知识。像要炒股的人学习股票知识，要养猪的人学习养猪技术和有关猪的疾病预防一样。教师丰富的知识内涵影响着学生，感染着学生，激励着学生去努力学习和探索。教者拥有大量的科学文化知识，在向学生讲解科学道理的时候就能做到严谨、合理、清楚、透彻。如果老师知道的不那么全面，就要引导学生自己去查阅资料，这也是培养学生独立思考、自主学习的态度，也激发了学生探索的精神。拥有的知识丰富，在孩子们面前举重若轻，始终引领着孩子们走在科学的道路上。

其次，感觉到科学的有趣

科学知识和科学探索的课程和活动都在实验和游戏中进行，让孩子在实验中感受到自然界的变化；让孩子在动手操作中感悟到学科学的乐趣；让孩子对周围环境中经常感知的事物进行深一层的思考，培养孩子的思维深刻性。促进孩子的科学探索欲望。

作为引导孩子进行科学探索的老师，就要敏锐地有效地利用身边的科学事件帮助孩子开展科学探索活动，并及时地提供可以帮助孩子进行“实验”的各种游戏材料，一名优秀的科技教师，并不一定要在孩子“实验”前提出让孩子做什么、观察什么现象，而是通过游戏和实验，让他获得意外的信息。这也是科学探索的一个特点——往往在既定目标探索过程中会有新的结果或结论出现。再引导孩子进行实验以后的讨论，帮助孩子提出问题，引导孩子根据自己的“实验”总结结论。如果孩子自己提出“为什么”的疑问，可以引導他一起回答。我们在引导孩子们进行科学现象探索时，并不一定要给孩子讲清楚所以然，我们要做的就是帮助孩子对生活中的科学现象进行关注，进而在此基础上给予孩子合理的、符合孩子认知水平的讲解。尽可能地创建条件让孩子参与到科学探索的动手过程中来，增强孩子的手脑协同性和探索的有效性。

有了这些快乐的体验，切切实实地感受到了科学的有趣，孩子们一定会爱上科学，主动去探索身边的科学的。

再次，正确评价，及时鼓励

培养学科学的精神和探索科学的奥秘不是一日之功，也不是一蹴而就的，这就要求我们培养学生要具备持之以恒的毅力，在科学的道路上坚持不懈，做事态度要认真、严谨，凡事都要“打破沙锅问到底”，不懂的问题查阅书籍，利用网络搜索。直到弄清楚为止。

在学生探索的过程中，可能会遇到这样那样的困难，这时就要求老师及时进行评价，肯定学生做得对的地方，帮助他们提出不足，发现做错的地方，及时纠正，给予正确的指导。保护和激发学生的好奇心；保持思维的积极性，给予他们敢想的胆量。培养他们主动创新的探究态度；鼓励他们只要肯努力，就一定会取得成功的。这些不拘一格的猜想，就蕴含着可贵的创造性。

只有这样，学生探索科学的兴趣才能持久。

二、有一颗敏锐的心

在引领学生学习科学的道路上，教者除了传播科技知识，弘扬科学精神，普及科学方法、技能和启迪科学思想外，还要培养学生有一颗敏锐的心，善于捕捉生活中的科学知识，能够对习以为常的科学现象说出“为什么”。

首先，利用课堂知识延伸

学生跟随老师，进行实验、观察等方法发现科学的奥秘，并能利用所学的科学知识，触类旁通，举一反三，探索感兴趣的科学现象。比如说我们在科学课上学习了《蚯蚓的生活习性》，课后学生就可以去探索蟋蟀、蚂蚁等小动物的生活习性。我们学过了风媒花和虫媒花，就可以观察周围的花哪些是风媒花，哪些是虫媒花……每节课都不是单一的，这样，孩子们的知识自然就丰富多了。

其次，利用科学家的故事影响

生活中的科学现象数不胜数，只要你有一双善于发现的眼睛。苹果落地，一千年，一万年以来，就这样静静地在人们身边上演，无数的人也只是忠实的看客。唯有牛顿，他留心了，他擦亮了智慧的双眸，并为之想象，万有引力定律和牛顿便达到科学历史的巅峰，这个小故事告诉我们，只有尊重科学，留心生活实际，就会给科学竖立起重要的里程碑。

阿基米德在洗澡时对身体上浮的现象仔细观察，认真思考，从而发现了旷世绝古的浮力定律，成为了一个不朽的传奇。

瓦特对烧开水时沸腾的水可以顶起壶盖这一生活常识仔细观察和认真分析，从而把人类带入了“蒸汽”时代，使人类科学一日千里。

给孩子们讲这些科学家的小故事，使他们对身边事物进行深刻的思考，激发他们从小热爱科学，擦亮探索科学的眼睛，留心观察生活中的自然现象，思考其中蕴含着的科学道理。

时间长了，孩子们提出的问题都具有一定的科学性了：黄瓜为什么能爬蔓？盐为什么是咸的？为什么被蚊子叮咬后，涂点肥皂就不痒？……我就让他们自己去观察，写观察日记，让他们去探索，去查阅科学书籍和网络里的资料。他们通过自己的努力习得了知识，感到无比的自豪。

另外，用科学的头脑看待生活

爱因斯坦说：“学生提出一个问题，比解决一个问题更重要。”要让学生对周围的事物提出科学的问题，看谁提出的问题多，有价值。使学生始终保持一种强烈的问题意识。对于学生提出的有价值的科学问题，进行探索，找到答案。学生提出的问题，哪怕是错的也不要紧，学生提出的任何问题，都是他们经过思考的结果，是创新思维的萌芽。

生活中有很多不方便的事，只要我们稍微动动脑，就可以利用科学知识解决困难。我常给学生讲一些看似简单的小发明，如汽车上装垃圾的小盒儿，就是一名小学生发明的。在一定的科学知识的积淀下，在不断的发现生活思考生活中，有很多同学进行着对不便的改造和探索，2011年，我校二年级的一个小男孩找到我，说他的鞋垫总是从鞋里跑出来，很难受。于是，他就在鞋垫的下面缝了一小块儿胶皮，把鞋垫固定住了，鞋垫再也不来回串了。我告诉他：“这就利用了摩擦力。”这个小发明送到铁岭市去参加青少年科技创新大赛，还获得了二等奖。

生活是一切知识的源泉，生活处处皆科学，到处都可以找到科学的水滴，只有擦亮学生发现科学的双眼，才能激发学生寻找身边的科学现象，凡事都要问问为什么的科学品质。