前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇有关科学家的故事范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
这种形象,更像是出现在电影中而不是实验室里。然而,许多同学听到 “科学家” 这个词时,脑海中浮现的就是这幅画面。伊利诺伊州的一个七年级班级被问到对科学家的印象时,这种形象在他们的画作里一次又一次出现。“当我想象科学家时,我想到的是一群聪明又怪异的人。”一个名叫詹姆斯的男孩写道,“我会联想到许多装着化学试剂的瓶瓶罐罐……还有各种我不知道用途的小工具。”
对于科学家,同学们有太多不了解的地方。也就是说,学生和科学家之间存在着信息差距。如果你将来准备投身科学事业,那么这个信息差距一定要填补上。同学们要相信――科学家也是正常人!
填补信息鸿沟一二三
我们可以从在线观看科学系列片做起。例如《科学家和工程师的神秘生活》用连续镜头展现了科学家在实验室或面对面接受采访的情形。科研人员看上去对一切充满好奇、幽默诙谐,甚至有些傻傻的“萌”――我想,同学们一定愿意跟这种人交朋友,或者愿意成为这样的人。
读一些易于理解的科学知识,关注那些用分享信息的观点和想法表达的科学理念,这样能促使你达到精神上的交流,增强对知识的理解和记忆。
心理学家建议学生应多听听曾经苦苦挣扎过的伟大科学家的故事,这样才能认识到 “即使是天才也需要艰苦奋斗”的道理。
曾有人通过实验证明,了解了科学家奋斗的故事后,学生对科学家形象的成见变少了,对科学更感兴趣,对知识的记忆更牢固,对与课程有关的复杂问题也能够更好地解决。
科学家何许人也?
美国的一位老师带着学生拜访了芝加哥费米高能物理研究中心。在研究中心,学生们与现实中的科学家交谈――无论是年轻或年长的,白种人还是黄种人,没有人拿着仪器和烧杯。在实地考察结束之后,学生的画作中确实看不到实验室白大褂了。其中一幅画表现了一个男青年科学家穿着条纹套头衫,留着山羊胡。
本课是苏教版《科学》教材四年级下册《无处不在的力》单元中的第三课。本课紧扣学生生活,以学生司空见惯的现象为切入点,围绕牛顿从苹果落地现象中获得的启示与发展而展开,通过讲述“牛顿发现地球引力”的故事,引导学生展开思维活动,开展实验让学生认识到地球上的万物都是具有垂直向下的重力,物体重力是由地球引力引起的,同时也让学生初步接触到宇宙中的万有引力以及离心力的作用。
二、设计思路
我设计的本课教学是从小游戏导入,从介绍牛顿发现地球引力的科学故事入手,引导学生在活动中提出“为什么所有的物体都要落到地上?”并展开讨论,让学生充分地思考和自由的想象,提出各种假设,在此基础上,再进行揭题,告诉大家“大科学家牛顿就曾经研究过这个问题。”由此激发学生的好奇心和求知欲,并顺势引出科学家牛顿及本课研究的主题“重力问题”。通过故事引入研究主题,引发学生关注身边的现象,促成学生敢于思考、善于思考身边的事物变化。
三、教学目标
过程与方法
1.能够搜集相关事例来说明重力的普遍存在。2.会用测力计测量各种物体的重力。3、能够通过游戏对物体的平衡现象进行研究。
知识与技能
1.认识重力是由于地球引力所引起的。
2.认识重力的大小与物体的质量有关,重力的方向是竖直向下的。3、了解物体的平衡与物体重心的高低和支撑点是否在重心的作用线上有关系。
情感态度与价值观
1、愿意主动提供自己的资料和想法,听取其他同学的看法和意见。2、体会到任何的科学知识都来源于科学实践。3、感受科学活动和探究的乐趣。
四、教学重难点:让学生认识到地球上的物体垂直向下的重力来自地球引力。
五、教学准备: 小尺、水桶、绳子、铁架台、教学课件等
六、课时安排:1课时
七、教学过程:
一、谈话导入,揭示课题。
1、课件出示苹果落地的画面。
2、教师提问:同学们看到了哪些
现象?
3、学生自由回答。
4、提问:你们谁还能说出一些类似苹果落地的现象吗?5、学生讨论回答。6、谈话:在研究这个问题之前,我们先来认识一位伟大的科学家,并了解有关于他的故事。(牛顿的介绍)
进一步揭示课题。
二、实验探究,讨论猜想
师:刚才大家说出了生活中像苹果一样落地的现象,你们能不能利用桌上的材料,设计出苹果落地的模拟实验?
师:设计实验时应注意什么?课件出示做实验的要求,提醒学生先讨论方法,再动手做,把观察的发现记录下来。
各小组学生自由活动,师巡回指导。
师:我发现同学们在实验探究中热情很高,相信大家一定会有不少的收获,我们来交流一下好吗?
各小组发言
师:让我们讨论一下,当这些物体脱离手后,有什么共同的地方? 生:它们都落到了地面上。师:同学们猜想一下,它们为什么会落到地上呢?
学生自由发言。
教师小结:科学家研究发现,地球对地球上运动和静止的物体都有吸引力。师:天上的飞机,风筝是否也受到地球的引力呢?学生自由回答,并回答出原因。
教师总结:在地球上或者地球附近都受到地球引力。由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。重力的方向是竖直向下。学生画地球上不同位置上的物体重力的图示。
三、提出问题,猜想辩论
如果地球上没有重力,会怎么样?学生自由回答课件出示宇航员在太空中失重的图片,学生边看边说出自己所看到的画面。
四、课堂评价,总结延伸
师:同学们,通过今天这节课的学习,你们有什么收获?
一年级学生的猜想肯定是基于具体的问题情境的。比如,一只大猩猩用石块砸坚果,产生的问题可能是“它为什么要砸坚果?”那猜想呢?可能它想吃里面的种子。学生的猜想与问题是分不开的,这与科学家的研究极其相似,科学家也提出问题并作出猜想,琴纳对于天花的预防就源于大胆地猜想,只不过科学家猜想的内容更专业、更科学、更全面。
【活动一】猜想里面是什么样的
出示狼捉兔子的图,说说图上讲了什么?
学生观察图片,说故事。(故事大意:狼追两只小兔子,两只小兔钻进洞里,却从另一侧土堆的两个洞口钻了出来。)
提问:你能说说为什么兔子从一个洞口进去却会从另外两个洞口出来吗?
画图:在图上画出兔子逃跑的路线。
师:我们能看到土堆里面的兔子洞吗?虽然看不到,但是我们可以根据另外的两个洞口猜得到,这就是猜测物体里面是什么样的。科学家也经常这么做。
(出示地球内部构造仪。)
谈话:认识吗?这是地球内部构造仪。猜一猜,地球内部有什么?科学家能看到地球里面吗?看不到,那他们是怎么知道地球内部构造的呢?可见,科学家的猜想不是胡乱猜的,而是有根据的。
狡兔三窟,语出《战国策》的名篇《冯谖客孟尝君》,战国时的兔子真的有三个洞吗?我们无从考证。但这里的图示,只是让学生经历一个暗盒猜想的过程,即猜想物质里面是什么样的,根据什么来判断物质里面的状况,这个方法对科学探索来说很重要,在今后的学习中还会碰到这样的科学探索方法。
【活动二】猜想曾经发生过什么
出示脚印图,观察:图上有什么?(雪地上有两种脚印:大脚印和小脚印,它们从不同的方向过来,汇聚在一起,杂乱无章,最后雪地上只留下了大脚印离去的痕迹。)
作出猜想:可能发生了什么事?
出示海啸后的场景图,让学生猜测这里发生过什么。
出示雪地上老虎的脚印和一些粪便图。提问:科学家根据这些提示会作出什么猜想呢?
谈话:科学家们猜想这里来过老虎。科学家为什么这么猜呢?(意识到证据很重要)
讲述:我们和科学家一样,可以根据事物留下的痕迹去猜测这里曾经发生了什么。
学生的想象力是无穷的,课上他们提出了许多大胆而又合理的猜想。
(1)大小脚印分别是捕食者与被捕食者,他们不期而遇,捕食者猎杀了“小脚印”,最后独自离开;(2)大小脚印偶然相遇在一起,“大脚印”发动了攻击,杀死了“小脚印”,最后独自离开;(3)大小脚印觅食遇到了一起,“大脚印”追赶“小脚印”,“小脚印”一时蒙了,最后终于抽出空档奋力一飞,飞走了,所以雪地上只留下了大脚印,原来“小脚印”是一只鸟;(4)大小脚印是“妈妈”与“小宝宝”,她们在一起游戏,最后“小宝宝”累了,被“妈妈”背走了,所以雪地上只有大脚印;(5)大小脚印是好朋友(或妈妈与宝宝),他们游戏,最后“大脚印”先走,“小脚印”踩着“大脚印”的脚印走,还是在做一种游戏,所以雪地上只有大脚印而没有小脚印。
……
教师对这些猜想应作出鼓励,猜想是多种多样的,这正是猜想的魅力所在,也许事实只有一个,但只要是合理的猜想,我们都应该支持。
【活动三】猜想事物发生的原因
出示湖里的死鱼图片,观察图片,说说观察到了什么并作出猜想。
猜想:这一片死鱼可能是水被污染了。
延续猜想:水为什么会被污染呢?(渗透环境教育)
科学探究是一个提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价的过程,而假设就是一个大胆地作出猜想的过程。“问题”提出了研究的内容,而“猜想”则指明了探究的方向。“鱼为什么会死”是问题,而“水被污染”则是一种猜想,一种对事物发生原因的假设,接下来的探究将围绕这个假设进行,如果是实地探究考察的话则需要去寻找水被污染的证据。
【活动四】认识到猜想要有依据
出示地球内部构造仪、老虎的脚印、死鱼图,谈话:科学家都做了哪些猜想?想一想,科学家这样猜的依据是什么?
出示兔子逃跑路线图,动物脚印图,提问:我们的猜测有依据吗?
小结:可见无论是科学家的猜想还是我们的猜想都需要有依据,而这些依据就是已有的知识与经验。
科学猜想与胡乱猜测是有区别的,科学猜想是建立在已有的科学知识或是生活经验的基础上的,而胡乱猜测是没有根据可言的。课堂上不仅要让学生能够说出大胆的猜想,还要让学生说出为什么这样猜想,后者的回答有时甚至比前者更重要。
通过本课的学习,学生了解了猜想有很多种,尝试对物体内部、事物联系、因果关系作出自己简单的猜想,并且意识到科学家的猜想都是有依据的。有了这样的铺垫,在以后的科学探究中,他们会更科学、更合理地作出自己的猜想。有科学家甚至这样说过,提出合理、科学的猜想是科学探究过程中最困难也是最具魅力的过程。
但科学家在印度尼西亚一个与世隔绝的热带岛屿上的惊人发现了这一观点。这些只有3英尺高的成年女性骨骼化石被认为属于从直立人进化而来的“最极端”的一支――矮人。
酷似传说中的矮人
由澳大利亚和印尼科学家在一个石灰岩山洞中发现的这些史前骨骼化石距今已有1.8万年的历史。
这是一个全新的人种,相对于现代人,其更像小说故事中提到过的“光脚矮人”,也像外形酷似《指环王》三部曲中的“霍比特矮人”。科学家此前在靠近赤道的弗洛雷斯岛上共发现了约7个矮人的骨骼化石碎片,其中,去年9月发现的这具女性骨骼化石保存得最为完整。科学家把这一特别的人种称为弗洛雷斯人,并在10月28日出版的英国《自然》杂志上载文就此做了详细的讨论。
首先发现这些头骨化石的澳大利亚考古学家托马斯・苏蒂柯纳说:“由于印尼法律规定,在本国境内发掘的宝物不允许运出国,所以目前这些化石都被存放在印尼首都雅加达的国家考古学办公室里。在2004年,我们又发现了一些下颌骨、部分的四肢,以及牙齿的化石,还有‘弗洛雷斯人’使用的小型工具。”
苏蒂柯纳介绍说,这具基本保存完整的化石系女性,身高仅1米左右。他们去年9月挖掘到这具化石时,首先判断它可能是一个古代儿童的残骸。但是,他们很快便注意到化石的牙齿磨损很严重。随后的三维成像显示,这名女性死时至少已有30岁。
科学家随后又对其颅骨的内部结构进行了检测,发现其脑容量仅相当于现代人的1/3,从化石的身高和脑容量看,科学家推断这是从未被发现过的一个新人种。科学家给这具化石取了个绰号――“小矮人”,编号LB1,并将这个新人种命名为“弗洛雷斯人”。
质谱分析仪的年代鉴定表明,“小矮人”生活在大约1.8万年前。但《新科学家》杂志报道说,当地发现的一些骨头碎片年代最近的也有1.3万年,年代最久的可上溯至7.8万年至9.4万年之前,估计“小矮人”可能已经在当地生存了100万年。
弗洛雷斯人显然不很强壮,他们那如柚子般大小的头颅比现代人类的大脑小三分之二,与非洲黑猩猩的头颅差不多大。但弗洛雷斯人能够制造石器、生火以及集体狩猎。在骨骼化石周围,科学家还发现了一些烧焦了的鱼骨和鸟骨,这些说明弗洛雷斯人是群居生活的,他们可以有效地沟通,甚至可能还有语言。
可能跟现代人碰过面
由于这些骨骼化石距今有9.5万年至1.2万年的历史,这说明他们一直活到有人类历史记录之时,可能还与岛上现代居民的祖先“碰过面”。
至于为什么弗洛雷斯人后来灭绝了,科学家说,可能跟他们身材长相以及火山爆发有关,也许是对孤岛环境的一种适应。这说明,人类和其他的哺乳动物一样,在基因孤立或生存资源有限的情况下,会在进化中通过缩小身材来维持物种的延续,但这种小身材的人可能在后来的火山大爆发中灭绝了。
还有一种说法,他们被现代人的祖先智人消灭了。
现代人的祖先――智人估计是在5.5万到3.5万年前迁徙到弗洛雷斯岛的,这说明智人和弗洛雷斯人曾经在该岛上共同生活过一段时间。由于岛上食物有限,老鼠、蝙蝠和鱼都是两种人的食物主要来源,但在与智人争夺资源的过程中,“弗洛雷斯人”处于下风,最后灭绝了。
然而,根据当地的民间故事,“弗洛雷斯人”在16世纪荷兰人到达该岛时仍然生活在这个小岛上。
矮人归属难倒科学家
科学家一直认为,自智人从其他直立人种中脱颖而出以来,现代人是地球上几万年来惟一的人类。然而,新发现却说明人类进化史比人们想象的要更为复杂。即使非洲这个公认的人类摇篮也不能完全解释有关我们从何而来、如何而来的所有问题。
英国自然历史博物馆的古人类学家克里斯・斯特林格表示:“这一发现将会重写人类演变的历史。”
但矮人特有的娇小身材和粗糙外表的古怪结合也使他们与现代人相比变得没有什么意义。一些科学家认为,弗洛雷斯人尽管是智人的同时代产物,但却完全不属于智人的种类。
至于如何将他们归类,科学家也很为难。美国匹兹堡大学的人类学家杰弗里・施瓦兹说:“现在还不存在把他们归入智人的生物理由,我们必须重新考虑他们的归属。”但在骨骼化石周围发现的石器和其他史前文物又说明弗洛雷斯人是人类共同祖先的后代,这些化石的发现者之一,澳洲伍伦贡大学的理查德・罗伯茨说:“这些1.8万年前的骨骼并不是我们碰巧发现的一些怪人。”
不过,这表明在距离有记录的人类历史并不久远的年代,地球上不仅生活着现代人类,而且还生活着现代人类的旁亲。这也有助于解释矮个子、侏儒以及世界各地都曾传说的密林野人的秘密。一些科学家甚至相信这个新发现的人类,或是与其类似的人类,今天完全还可能生活在地球上最为孤远并未被我们踏及的地方。
传说:“小矮人”偷吃村民孩子被追杀
印尼当地人中,一直流传着“弗洛雷斯人”仍存在的传说。当地人称这种“小矮人”为“伊布苟苟”,“伊布”意指祖母;“苟苟”则指“啥东西都吃的人”。
一位长者称,“小矮人”生吃一切东西,包括蔬菜、水果、肉,如果他们能抓到人,连人肉也生吃。如果食物放在南瓜盘里送给他们,他们甚至连盘子都吃。村民们还说,“小矮人”偷他们的庄稼,他们原来并不生气。但有一次,村民家的一个婴儿被“小矮人”偷走并被生吃掉了,于是“小矮人”再来偷东西时,村民们就把他们赶走了。
“小矮人”们逃到位于火山脚下峭壁上的洞穴里。村民们给他们留下成捆的干草当饲料,“小矮人”们感激地收下了。几天后,村民们又回来了。不过,这次不是给“小矮人”送吃的,而是把一捆烧着的干草扔到了洞内。一会儿,“小矮人”们就跑了出来,身上都给烧焦了,朝着弗洛雷斯岛西面跑去。
那里,正是人类学家发现“小矮人”化石的地方。
奇谈:小妇人双乳能甩过肩膀
“小矮人”的发现者之一理查德・罗伯兹教授听当地村民说,“小矮人”的妇女双乳很长,下垂得厉害,如果干活时嫌碍事,她们甚至可以将长长的甩过肩膀去。
理查德曾打探当地村民有没有人与“小矮人”通婚,他们激烈地予以否认,但称住在弗洛雷斯岛最西部边远地区的人们可能与“小矮人”通婚,理由是那里的妇女也长着相当长的双乳。
阿基米得是古希腊伟大的哲学家和数学家。有一天,国王请阿基米得来鉴定他的新皇冠里黄金的成色,但要求他不能分解皇冠。阿基米得想了很久,都想不出好办法来。有一天,他洗澡时发现,人浸入浴池以后,池中的水就会溢出来,于是灵机一动
“如果拿一块和皇冠等重的黄金,先后放进水缸中,比较溢出水的重量,不就可以推断出皇冠是否掺杂质了吗?”
于是他兴奋极了,没穿衣服就冲进实验室里,实验结果发现皇冠果然不是纯金的。这就是力学中“浮力原理”的发现过程。
阿基米得的故事表明,人的大脑可以同时进行两种思索,一种是有意识的,另一种是无意识的。
而在认知革命的早期,科学家们对人大脑进行的多种实验也表明,思维绝不是单一的。
其中最有名气的实验是美国学者詹姆斯・拉克纳和梅里尔・加勒在1973年主持的一项实验。
他们给每位志愿者都戴上耳机,要求他们只注意左耳听到的东西,不管右耳边播放的内容。他们左耳听到的是含意模糊的句子,比如:“这个球员……去掉噪声……示意……射门”;同时,如果仔细用右耳听的话,一部分人可听到对左耳听到的模糊句子作出的解释(他关上油门);另外些人听到的却是些与左耳听到的内容毫不相关的句子(乘务员小姐面带微笑)。
放下耳机后,任何一组也无法说出其右耳听到的是什么。但当问及含义模糊的句子意义时,右耳听到毫不相关的句子的人可分成两组,一组认为他们听到的是关上窗户,另外一组却说是把门关上,而几乎所有听到解释性句子的人都说是关上油门。这种现象说明,解释性的句子和模糊的句子同时在大脑里得到了无意识的处理。
这个实验得出了一个明确的结论人的思维不是串行处理器――因为如果这样的话,大部分的人类认知过程将不能解释了。
爱因斯坦曾说:“我相信直觉和灵感。灵感是突然的‘顿悟’,是黑暗中的闪光,是常规的反叛,是创造性思维的火花……”
那么灵感,或者说是顿悟,到底是什么呢?
美国科学家的最新研究表明,“灵感”确实与大脑不同寻常的工作方式有关,它与人类在常规状态下的大脑活动不同。
为证实上述看法,美国科学家让18名研究对象玩一种字谜游戏,内容是找出一个单词,使它能与列出的其他3个不同英文单词搭配,分别重新组合成3个有意义的新词。实验的组织者要求每名研究对象在解题过程中都要报告他们经历“顿悟”的时刻。
结果表明,“顿悟”的出现与大脑右半球颞叶中的前上颞回区域有密切关系。当研究对象顿悟出答案时,这一区域活动明显增强,并在“顿悟”前0.3秒左右突然产生高频脑电波。而通过常规方式获得答案的研究对象则没有上述情况出现。