改变世界的科学实验

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篇改变世界的科学实验范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

改变世界的科学实验范文第1篇

一、小学科学实验记录单的现状

1、目的不明确

在小学科学实验课的教学中，科学实验记录单作为必不可少的辅助教学工具存在，其作用越来越不可被替代。但大多数老师还是没有真正认识到科学实验记录单的真正作用，因而导致了科学实验记录单的作用没有被发挥出来，在老师上课结束后，大多数学生的科学实验记录单都存在着留白现象，学生知识在新奇与凑热闹的心理作用下，一无收获。小学生学得快忘得也快，若没有详细的科学实验记录单可回顾与复习，这节科学实验课也将失掉它原有的色彩。

2、记录责任推给个人

小学的科学实验课往往是采用分组协同作战完成的，分工明确，责任到人。但每次科学实验课的分工都是固定的，只有那一个人比较熟悉科学实验记录单的填写方式，并且他还能一眼就找出科学实验课的重点，其他人则在热闹光景中一晃而过，没有科学实验记录单的概念。在课后，老师对科学实验记录单既不回收看看记录情况，也不做任何评价，更是滋生了这种现象的增长。

3、科学实验记录单过于单一

小学科学实验记录单的形式过于简单，提不起学生记录的兴趣。如果科学书中这个表格，那么老师就会直接用这个表格做科学实验记录单，科学书中没有的，老师会自己画这个科学实验记录单，没有充分发挥学生主体的作用。老师应当调动学生的学习积极性，充分发挥学生无限的想象力，丰富科学实验记录单的形式，运用多种形式，来提高学生的科学观察能力。

二、提高学生科学观察能力的方法

小学科学实验的实践性还是没有得到老师的认可，科学实验的记录依然只是存在在形式上的，没有真正推动学生对科学实验的探索与观察。随着新课改的不断深入，老师已经充分认识到科学实验记录单的重要性，因此在不断进行尝试，以求改变科学实验记录单原有的作用和形式。

1、设计独特的科学实验记录单提高学生科学观察能力

为了能够有效的提高学生科学的观察能力，有必要为让学生亲自设计科学实验单来记录自己对实验观察的结果。然后再由老师发放一张传统的科学实验记录单的形式，让学生进行填写。老师把学生自己设计的科学记录单收上来，贴到科学实验室的墙壁上，让学生自己对比一下自己的不足在哪里，老师再根据小学生这个年龄段的特点，采用诙谐、幽默的言语对大家设计的科学实验记录单以及记录结果做一下讲解和总结，让学生在轻松、融洽的气氛中进行科学实验课的学习，以此提高学生的科学观察能力。

2、用鼓励记录的方法来提高学生的科学观察能力

在日常的科学实验课教学中，老师会发现很多学生一开始都很兴奋，但过不了多长时间就会倦怠了，提不起兴致来，不能很好的完成科学实验单的记录。这个时候，就需要老师对他们进行帮助和监督，以助于他们能够及时的完成科学实验记录单的填写。老师还可以根据小学生喜欢受表扬的特点，对那些观察仔细，记录详细的学生给予表扬或者一些物质性的鼓励，并把他们的科学实验记录单贴到实验室里当成范本以作展示，让其他的同学以此为标准，促使他们对实验仔细观察的能力，争取下次也要把自己的贴上去，获得老师的表扬。这样不仅可以使学生很好的完成实验记录，而且还能有效的提高学生的科学观察力。

3、用总结科学记录单经验来提高学生科学观察能力

学生的观察能力会在观察老师做实验的过程中不断的提升，随着做实验的次数增多，科学记录单数量的不断增多，老师要让学生学会对科学记录单的总结，针对不同实验的特点，总结出经验，经过不断积累，学生就会越来越知道哪类实验要重点观察哪些方面，以此来有针对性的提高学生科学观察能力。科学记录单课后要收起来，以备下次有类似的实验时，学生还可以作参考。因此，对科学记录单进行总结，可以有效地提高学生的科学观察能力。

改变世界的科学实验范文第2篇

楹我豢盼佬堑姆⑸洌引发了这么大关注？这要从其魔法般的特性说起。

大约一百多年前，我们生活在一个很“经典”的宇宙里，一切都合乎常情，没有什么奇怪表现。随后，量子理论出现了。

突然间，事物的表现不再总是合乎一个理性的人的料想了。在微观尺度上，一个粒子可以同时处于两个地方，甚至可以同时向两个不同的方向运动。而且粒子之间可以互相纠缠―通过某种方式即时地远程感知、影响对方。

起源于1900年的普朗克量子力学，描述了这些看似魔法的物理现象。这套理论不断获得实验支持，在一百多年里催生了许多重大发明――原子弹、激光、晶体管、核磁共振等，改变了世界面貌。

量子信息技术是量子力学的最新发展。其中，用这一技术有望打造“不可拦截”的密钥，让通信高度保密。而未来的量子计算机，可能会比传统计算机快亿万倍。这些特性看似魔法，未来却会成为寻常事。

中国此次发射量子卫星的主要任务是，执行星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。这都是量子信息技术的最前沿研究，自然举世瞩目。

但是，要让看似魔法的效果真正实现，还需要长期艰苦卓绝的努力。因为，搞基础科学研究，需要耐得住寂寞、甘坐冷板凳以及长期的积累。

量子、引力波等许多看似枯燥无味或高深难懂的基础研究，之所以吸引全球各主要国家持之以恒地研究投入，正在于它们都有着引发魔法般巨变的前景。量子力学已经引发了社会巨变。例如，电磁波的发现最终使人类有了无线电通信和手机，在狭义相对论中质能关系理论的指导下，科学家最终制造出了原子弹、氢弹和核反应堆，卫星定位等技术也借助了狭义相对论的知识。基础科学研究可以带给人类什么？它带给人类无穷的可能。前沿基础研究，探索的是“魔法”的奥秘，必将带来社会进步。

在今年引力波发现后，美国麻省理工学院校长拉斐尔・赖夫的公开信中的一段话发人深省：“基础科学研究往往是艰苦的、严谨且缓慢的，但不要忘记，它又是震撼性的、革命性的和具有催化作用的。如果没有基础科学，最好的设想就无法得到改进，‘创新’也只能是修修补补。只有基础科学进步，社会才能进步。”

改变世界的科学实验范文第3篇

量子卫星究竟是何方神圣？作为太空密使，它有哪些神秘技能，又会给地球人的生活带来哪些变化？

“小精灵”让信息穿越

科学家称量子为物理世界的“小精灵”，它不是一种粒子，而是一个能量的最小单位，包括分子、原子、电子、光子等在内的所有微观粒子都是其表现形态。

量子“小精灵”的称号可不是浪得虚名，它自带的高超技能连物理学家都无法解读。如果两个量子粒子处在特殊的状态（俗称纠缠态）中，不管其空间分离得多远，当对其中一个粒子进行操作或测量，远处另一个粒子的状态就会瞬时发生相应的改变，就像一些双胞胎之间存在的心灵感应。爱因斯坦称这个现象为“幽灵般的超距作用”。

虽然现在还无法弄清量子纠缠的原理，但科学家们可以利用这一现象作为通信的手段。利用量子纠缠技术，通过量子密钥传输和量子隐形传态的方式，能将甲地某一粒子的未知量子态在乙地的另一粒子上还原。而“墨子号”就像一位太空信使，作为地面上两个实验站的中介，构建一个区域通信网络，海量信息在这个网络间穿梭如影，全天候传播。

高难度收发信息

量子卫星上天后，会将经过编码甚至是纠缠的光子发射到地面上（每秒约发射一亿个光子），与之对接的地面系统则负责接收光子并进行解码，完成通信过程。

这一接一收看似简单，却绝非易事。据量子卫星首席科学家潘建伟介绍，量子科学实验卫星在飞行过程中携带的两个激光器需分别瞄准两个地面站，同时向左、向右传输量子密钥，对跟踪精度的要求非常高。

“这就相当于人坐在万米高空的飞机上往下连续扔硬币，每一枚硬币都要准确丢到储蓄罐狭小的投币口里，而储蓄罐自身还在慢慢旋转。”量子科学实验卫星工程常务副总设计师兼卫星总指挥王建宇说。

尽管困难重重，但经过科研人员的不懈努力，量子卫星突破了一系列高新技术，包括同时瞄准两个地面站的高精度星地光路对准、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等，最终顺利升空。

不可破译的保密通信

量子科技虽然听起来“高大上”，实际上很“接地气”。在本世纪初，直接或间接运用量子理论的技术和装置便随处可见。从常见的CD唱片机到庞大的现代光纤通信系统，从无水涂料到激光制动车闸，从医院的磁共振成像仪到隧道扫描显微镜……量子技术已渗透到人们的生活中。

随着量子信息技术逐渐走向实用化，其衍生出的量子通信技术被誉为是继微电子信息之后，最有可能引发军事、经济、社会领域又一次重大革命的关键技术。

以往，光纤通讯被认为是最安全的信息传递方式，这是因为光缆能把所有的光能限制在光纤里，使外面得不到能量。但随着科技的发展，只需让光缆泄露哪怕很少一部分的能量，就能窃听其中传递的信号。

而量子通信则完全不会出现这种情况，因为它的密钥具有不可复制性和绝对安全性。一旦有人窃取，整个通信就会“自毁”并告知使用者。换句话说，量子卫星上天后，其发送的每一封信都只有天知地知、你知我知。

量子科技改变生活

改变世界的科学实验范文第4篇

一、在交流中生成方案

科学教学中，脱离了外显的动的探究，内隐的思的探究就显得生命力不足；没有内隐的思的探究，外显的动的探究就成了没有灵魂的空壳。动与思互生互动，探究才是真正的科学探究。因此，在教学中，教师既要关注学生外显的动手活动，更要关注内隐的思维活动，提供学生自主制订实验计划、小组交流实验计划、全班形成实验计划的机会，让学生在交流实验计划时，注意引导学生学会倾听，互相补充，从而使学生在交流中集思广益，形成实验计划，在学习中保持高涨的情绪，促进学生主动探究，为提高实验的实效性提供保障，为学生在实验中提升科学素质奠定坚实的基础。如在教学《岩石会改变模样吗》这课时，我适时提供材料（每组一个酒精灯、两块小岩石、一把木质镊子、一盒火柴、一个烧杯、水），请学生先独立思考，然后小组讨论实验方案，全班交流时学生取长补短，如生1：实验前先观察岩石的模样（师：对了，这是个对比实验，实验前后都应观察岩石的模样。）。生2：实验时把岩石放酒精灯的外焰加热，再放水里冷却。生3：要反复几次实验，这样看到的现象才明显。生4：岩石如果有裂缝或者掉小碎块，就可以证明冷和热会改变岩石的模样。生5：实验完后观察岩石的模样，填好记录单（我及时表扬：你是个细心的孩子，懂得提醒同学们要及时做好记录。）。接着根据刚才形成的实验方案，让学生实验……这样教学，实验计划来自于学生，学生体验到成功的喜悦，产生强烈的探究欲望，由于明确了实验步骤，学生有效地得出了实验结论，智慧的火花在实验中迸发。

二、在实验中亲历过程

心理学研究表明，对儿童来说，态度的形成需要实践的过程，技能的形成需要反复的模仿练习，而知识的获取主要通过感性经验的积累，小学生常常依靠动手操作认识和理解世界。因此，在科学实验课教学中，教师应提供充足的实验材料，让每位学生都有动手操作的机会，使学生在亲历实验过程中通过分析实验数据，反思实验过程，水到渠成地理解科学概念，这样获取的科学知识记得更深，记得更牢。如在教学《声音是怎样产生的》时，在学生做“使物体发出声音”实验时，我请学生以小组为单位分组实验。学生分组实验时，有的当材料员，有的当实验员，有的当汇报员，有的当记录员，在小组长的组织下，分工有序地动手实验。汇报时，有的小组用拨动钢尺发现钢尺由于振动发出声音；有的小组用拨动橡皮筋使橡皮筋振动发出声音；有的小组用敲击音叉，把音叉放入水中，发现音叉振动发出声音；有的小组在鼓面上放一些黄豆或泡沫，通过敲击鼓面，鼓面振动发出了声音……这样教学，学生通过分工合作，都亲历实验过程，亲历感受制造声音，提升“物体由于振动产生声音”的科学概念的过程，课堂呈现智慧共享，思维共振，情感共鸣的动态生成场面，有效地培养学生的创新思维能力。综上所述，在科学实验课教学中，教师要细心呵护小学生与生俱来的好奇心，帮助他们亲历科学实验的过程和方法，发展他们的个性，增强他们的创造性，提高他们的科学素质。

作者：尤金田 单位：南安市教师进修学校

改变世界的科学实验范文第5篇

4月6日1时38分，我国首颗微重力科学实验卫星――“实践”10号返回式科学实验卫星，在酒泉卫星发射中心由“”2号丁运载火箭发射升空，进入预定轨道。12天后，返回舱返回蒙古四子王旗，仪器舱再留轨工作3天。作为航天任务中的一员，“实践”10号稍有些惊喜地上了多个头条，成为了网络热搜词。由于大名有些拗口，下面我们就用网名“实10”代表它吧。

微重力的奇妙幻境

本次“实10”的重要任务是微重力实验。有小伙伴就要问了，微重力就是重力很小的意思吗？很抱歉地通知您，猜错了。

按照我们的理解，重力是由地球引力引起的，但是即使是离开地球表面几百千米，受到引力仍然没有减少太多，因此并不是重力变小了。卫星或者空间站的失重可以简单理解为失去支撑。那怎么解释微重力呢？我们先从失重出发，从比萨斜塔扔下的铁球做自由落体时，我们知道这是失重。但是，铁球真的就一点儿支撑都没有了么？还有空气阻力嘛。在太空中，同样存在稀薄气体等因素，使得失重中的卫星会存在短暂微重力状态。

在微重力环境中会出现一些与重力环境不同的物理规律，十分奇妙。例如，流体中浮力和静压力消失，基本没有引力引起的流体自然对流，扩散过程成为主要因素：液体的约束力来自于表面张力：毛细现象和润湿现象（液体在另一种物体表面的扩展现象）加剧。所以，在微重力环境中进行科学实验具有重要意义，能消除所有重力引起的不利因素，进行微重力物理、生物、生命等领域的研究，并进行有关生产制造和加工工艺试验，开展微重力应用研究。

目前，不少国家的科学家们都想利用多种方式营造微重力环境开展研究，比如抛物线飞机、探空火箭、宇宙飞船、空间站等实验平台，但它们有的只能提供几分钟甚至更短的微重力环境，有的则价格昂贵，带回样品比较有限，周期也较长。这对空间生命科学等一些短周期科学实验有较大限制，要想进行时间和价格都合适的微重力研究，返回式卫星是一个很好的选择。这种航天器运行周期短，适合开展短周期的空间科学实验。它以其系统简单可靠、成本低、应用便捷等优势，成为一种有效的空间服务手段。我国返回式卫星技术现已比较成熟，在此前入轨的23颗返回式卫星中，成功回收了22颗。而我国上一次发射返回式卫星要追溯到10年前的2006年的“实践”8号。

返回式卫星多个“第一”

作为我国新一代具有安全回收、适应中长期在轨试验、应用灵活和成本低廉的空间科学实验平台，实10承载能力、微重力水平、实验载荷服务支持能力等较以往返回式卫星均有进一步提升。我们知道以往返回式卫星一般为椭圆轨道，而10根据任务要求调整了轨道设计，变为圆轨道。这一由“橄榄”变“圆环”的改变，大大提高了微重力水平，为更好地开展微重力环境下的科学实验提供了有力的支撑。

以往返回式卫星的“回家”地点遂宁，而实10选择在内蒙古四子王旗回收，这主要是目前遂宁山区人员密度增大，新建房屋林立，为了保护当地百姓的人身和财产安全，同时也为了卫星搜寻回收，于是放弃了遂宁，而选择了具有比较成熟回收条件的四子王旗。

下面这个首次，有些技术门槛，我试着解释给大伙。实10首次在返回式卫星上采用流体回路系统，这大幅提升了载荷功耗的承受能力，以满足开展异常复杂科学实验的要求。比如，卫星将原来的程控、遥测、遥控分系统的功能整合，形成了数管分系统；为了适应19项科学实验项目的数据管理要求和微重力平台能力需要，首次构建了基于数管分系统和服务支持子系统的两级构架机制，以便于更好地适应多任务、多载荷的适配要求。

为精准测量卫星的在轨微重力水平，实10首次采用了高精度、多模式工程参数测量分系统。利用这一新增的分系统，能够用数据说话，准确地告诉科学家们平台的微重力是多少，便于更好地开展空间科学实验。

从返回到可重复使用

我国是世界上第3个掌握返回式卫星技术的国家。在发射“实践”10号之前，我国已先后成功发射了23颗返回式卫星，成功回收了22颗。它们分为6种型号，即返回式卫星0号、1号、2号、3号、4号和实践8号。用这些返回式卫星不仅进行了遥感、微重力实验和新技术试验以及太空育种，还为中国掌握载人飞船返回技术提供了重要借鉴。

不过，卫星返回是一项很复杂的技术，要在空中准确完成一系列的高难度动作，目前仍只有少数国家掌握。要使卫星要全地返回地面，至少攻克5大难关。一是调姿关：在卫星返回前，把卫星从运行轨道的姿态准确地调整为返回的姿态，并使卫星在此姿态下保持稳定运行；二是制动关：卫星上的制动火箭应按时点火，可靠工作，从而使卫星脱离原来的运行轨道，进入预定的返回轨道；三是防热关：卫星返回时不仅要保证卫星在高速返回过程中不致因与空气强烈摩擦而被烧毁，而且舱内温度要保持在仪器舱工作的最高温度以下；四是软着陆关：要有可靠的降落伞系统和回收控制系统，保证以很低的速度着陆，回收物品完好无损；五是标位及寻找关：要保证能够实时准确地预报及测量卫星的落点位置，使回收区工作人员尽快发现返回舱，并开展回收作业。

目前，航天工程师还在研制可重复使用的返回式卫星，目的是减少空间科学实验的成本，如果成功，前景十分广阔。

首次大规模开展微重力实验

微重力科学是力学、物理学和生物学的新兴交叉学科，主要研究在微重力环境中物质的平衡和运动的规律，包括微重力流体物理、微重力燃烧科学、空间材料科学和和空间基础物理等。在微重力环境中，由于地球重力产生的浮力、沉淀、压力梯度等过程基本消失，这就为微重力科学各学科领域的发展创造了极好的机遇，孕育了学术的重大突破。因为在微重力下出现的新现象、新规律，能发现被重力掩盖的现象和实质，为人们深入认识流体、燃烧和物质的本质提供依据，改善地面上与人类生活密切的流体、燃烧和物质特性。

“实10”的主要任务是开展涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术六大领域的19项空间科学实验，有10项微重力科学实验项目，9项空间生命科学实验项目，其中有11项收回，8项不收回。这是迄今为止单次空间微重力和生命科学实验项目及种类最多的卫星空间科学实验研究，每一项都具有很强的科学研究价值。

“实10”整体为柱锥组合体形状，分为返回舱和仪器舱两个舱段，其中仪器舱包括服务舱和密封舱，返回舱包括回收舱和制动舱。回收舱在完成任务后再入大气软着陆并回收。其总质量约为3600千克，搭载了600多千克科学载荷，运行在高约252千米、A角43。的圆轨道，在轨飞行12～15天，其工作时间与其上电池的电量有关。这颗卫星没有装太阳电池翼，以免产生振动而影响科学实验。卫星上微重力水平优于1×10-3g。

微重力科学空间实验一瞥

燃烧是当今世界大约85%的能源来源，但至今仍然缺乏完整的燃烧过程理论，这也是目前燃烧过程对环境构成污染的重要原因。微重力燃烧科学研究的目标是增进对燃烧基本原理受重力影响的了解，增进对地面上燃烧的认识。因为在微重力环境中没有浮力引起的流动和沉淀，排除了浮力引起的对流和沉淀引起的分层，燃料可平静均匀地混合在一起，能对燃烧过程进行详细观测，研究被重力掩盖了的真实燃烧现象，这将有助于燃烧效率的提高，以及污染、大气变化、全球变暖、火灾等问题的解决。提高燃烧效率对社会影响是巨大的，石油燃烧效率每提高1%，全球每年就可节省几亿桶石油。

非金属材料着火和燃烧特性实验：揭示热厚非金属材料在微重力条件下的着火和燃烧特性，认识环境流动、氧气浓度和材料形状等主要因素对火焰传播的影响规律。

导线绝缘层着火特性研究实验：阐明微重力环境下典型非金属材料导线绝缘层的火灾先期征兆及着火早期烟气析出及分布规律。

微重力下煤燃烧及其污染物生成特性研究实验：观测不同炉温、不同煤种、不同粒径和环境气体成分条件下单个球形煤颗粒和煤粉颗粒群的燃烧全过程，揭示我国典型煤种的单个颗粒和煤粉颗粒群在流动解耦、传热传质各向同性理想状态下的着火、燃烧和污染物生成的基本规律。

颗粒气液相分离振动实验：利用微重力环境实现颗粒流体气液相分离，检验颗粒气体的类分子气液相分离理论，完善颗粒气体团簇形成机理的模型。此外还有蒸发与流体界面效应空间实验和热毛细对流表面波空间实验。

沸腾汽泡动力学实验：用于进行沸腾过程中的汽泡动力学特征研究。在地面重力环境中，水被加热时底部开始沸腾，在容器底部产生小气泡，被重力引起的对流带到容器上部。在太空微重力环境中，加热产生的气泡会一直附着在容器底部停留很长时间，最后形成一个大气泡，飘浮在水中。此实验可加深对沸腾现象中汽泡形成一成长一脱落过程等局部流动与传热现象及其规律的认识，促进学科发展，服务于我国相关空间技术研发。

石油组分的索里特系数测量实验：可帮助预测油田中石油组分分布和油气界面位置，进而指导石油的开采。胶体有序排列及新型材料研究实验：用于观察微重力下胶体粒子、聚苯乙烯微球以及金纳米颗粒包覆聚苯乙烯微球的自组装动力学过程，以及微重力下液晶相变过程。揭示被重力所掩盖的各种真实现象和材料物理现象的本质，寻求消除地面制备材料中缺陷的方法。在微重力环境中，能生产少量高品质的材料和作为基准的具有特殊性能的材料，可进行材料的无容器加工，避免在加工过程中容器产生的污染，并允许需要极高温度的材料加工和具有腐蚀性材料的加工。

空间材料生长研究实验：用于研究微重力环境下晶体生长和凝固过程，理解材料从熔体中形成的界面动力学，为改善地面晶体生长工艺奠定基础。在太空，晶体可以在蒸气介质中于悬浮状态下生长，因而晶体个体大、位错密度小、无应力、纯度高。通过微重力环境抑制溶质对流，可获得地面重力场中难以生长的高质量材料。

揭秘空间生命科学实验

空间环境对家蚕发育影响与变异机理研究实验：在轨培养家蚕生物样品，开展家蚕发育、基因和蛋白质表达等方面的研究。人身体的蛋白质在维持生命上起着重要作用。在微重力环境中，由于没有沉淀和对流的影响，蛋白质溶液处于自由状态，所以能够生产出足够大的高品质蛋白质晶体，为深入研究蛋白质结构及其功能创造了良好的条件。可揭示太空环境对重要生命现象及生命过程的作用与影响，为发展地基生物技术提供理论依据，并为改善人长期在太空生活质量提供依据。

微重力条件下哺乳动物早期胚胎发育研究实验：在轨培养完成小鼠胚胎样品。通过研究太空环境对哺乳动物早期胚胎生长发育的影响，揭示空间环境条件下动物早期生命活动规律，为未来长期太空飞行中保障人类生殖发育健康提供科学依据。

此外，还有微重力条件下造血与神经干细胞三维培养与组织构建研究实验和微重力下细胞间相互作用的物质输运规律研究实验以及微重力植物生物学效应及其微重力信号转导研究实验。

空间微重力条件下光周期诱导高等植物开花研究实验：进行水稻、拟南芥植物样品的在轨培养，了解并初步阐明微重力对长日与短日植物光周期诱导开花的影响及其分子机理，为农业生产上作物栽培和品质选育提供理论基础，同时，应用于载人航天受控生命生态支持系统的设计，并为空间植物培养提供理论依据。培育后的天空种子带回地面，经过几代繁殖、观察、寻找新的有益的突变类型，能培养粮食、蔬菜、果树和其它农作物新品种。