初中科學/走進科學

維基教科書,自由的教學讀本
跳至導覽 跳至搜尋
  初中科學 > 第一單元:繽紛科學世界
1.1 走進科學
1.2 給科學分分類 
主討論頁 · 格式指南 · 沙盒 · 知識點清單 · 測試與評價 · 作者 · 維基教科書首頁


Livre ouvert.svg 這節課你將學到:
  1. 科學是什麼?
  2. 科學與我們的實際生活有怎樣的關係?
  3. 科學怎樣推動人類文明的發展?
  4. 科學發展會產生怎樣的負面影響?我們要怎麼辦?
  5. 初中生怎樣才能學好科學,用好科學?

同學們,進入了初一的你們,都拿到了嶄新的《科學》課本。雖然我們在小學都已經有過科學課,但站在新的起跑線上,我們需要有一個更高的起點。在學習科學之前,我們要了解:究竟什麼是科學(science)呢?

科學並不神秘[編輯]

同學們,小時候,你們會不會有像這樣的「古怪問題」呢?比如,為什麼金魚睡覺時不閉眼?為什麼老人會有白髮?為什麼電燈能夠放出光明?為什麼飛機能夠飛上藍天?為什麼太陽東升西落?為什麼月亮圓缺會變化?……許許多多的「為什麼」,讓我們睜開了探索世界的雙眼,想去了解更多關於這個世界的奧秘。

你們一定還記得,小時候,有一套書叫《十萬個為什麼》,它裡面有著對這許許多多問題的解答。那麼,這些問題的解答是根據什麼作出的呢——對,就是科學!科學可以解答我們生活中看似尋常或不可思議的許許多多問題。科學並不神秘,科學就在我們身邊。

那麼什麼是科學呢?


Crystal Clear app xchat.png 交流討論

什麼是科學?請發表你的意見:

  • 李宗華:科學顧名思義,就是分科的學問。
  • 劉琴:科學是研究自然的學問。
  • 蘇夢:科學是對世界客觀規律的反應。
  • 周凱樂:科學是規律,科學是事實,科學是關於規律的事實,科學是關於事實的規律。

科學一般可以分為研究自然現象的自然科學(natural science)和研究人類社會的社會科學(social science),兩部分。但一般「科學」一詞特指自然科學,本書中也以「科學」一詞指自然科學:

科學是研究各種自然現象,並尋找它們產生、發展的原因和規律的學問。

總而言之,自然科學是研究自然現象、自然規律的一門學問。它關係到我們的生活,指導著我們的生產,與人類關係密切。所以,科學就在我們身邊。

科學推動人類社會發展[編輯]

科學應用在生產生活中,就叫工程學(engineering)或技術(technology)。科學與技術合稱「科學技術」。

在那遙遠的古代,人們茹毛飲血。終於,的使用,極大提高了人類的生活水平。

人們通過觀測天文,確定曆法,指導農耕,使人類從荒蠻走向文明。而簡單機械的使用,又使得人類創造了很多巧奪天工的奇蹟。

中國的「四大發明」舉世矚目——指南針推動了新航路開闢時代的來臨;印刷術和造紙術傳承了文明;火藥則加快了征服世界的步伐。

18世紀中葉,歐洲產生了以蒸汽機為主題的工業革命,極大地發展了生產力。標誌著「蒸汽時代」的到來。

18~19世紀,西方發生了以電力的廣泛應用為主題的第二次工業革命,將人類帶入了「電力時代」。

20世紀,人類迎來了第三次工業革命,人類社會進入了資訊時代、生物技術時代、核子時代和太空時代,世界面貌發生了翻天覆地的變化。

科學技術推動了人類社會的發展。我們相信未來會更好,明天會更好!


工廠排放的廢氣造成了嚴重的環境污染
長崎上空的蘑菇雲。美軍投擲的「胖子」原子彈造成約十四萬人死傷。

但是,我們也應該清楚地認識到,科學技術的發展也造成了很多負面影響。例如環境污染問題、交通擁堵問題、戰爭甚至倫理問題等等。

我們更應該清楚地意識到,要解決這些問題,最根本的也還是發展科學技術。比如:研究清潔燃料取代傳統化石燃料可以緩解環境污染問題;把核能運用於發電而非製造原子彈等等。我們只有正確運用科學技術,它才能更好地為我們的生產生活服務。

科學的召喚[編輯]

科學能夠解釋生活中的現象,解決實際生活中的多種問題,更推動了人類社會的發展。那麼,我們中學生應該怎樣學習科學呢? 這裡,我們介紹六位科學家,讓我們看看他們給了我們什麼啟示。

尼古拉·哥白尼(N. Copernicus)是波蘭天文學家,是第一位提出太陽為中心——日心說的歐洲天文學家,一般認為他著的《天體運行論》是現代天文學的起步點。他在當時中世紀的教會統治下,敢於挑戰統治歐洲千年的地心說,表達了一種無畏和堅持真理的精神。我們應堅持真理,敢於向權威挑戰。

伽利略·伽利萊(Galileo Galilei)是義大利物理學家、數學家、天文學家及哲學家,科學革命中的重要人物。其成就包括改進望遠鏡和其所帶來的天文觀測,以及支持哥白尼的日心說。伽利略做實驗證明,感受到引力的物體並不是呈勻速運動,而是呈加速度運動;物體只要不受到外力的作用,就會保持其原來的靜止狀態或勻速運動狀態不變。他又發表慣性原理闡明,未感受到外力作用的物體會保持不變其原來的靜止狀態或勻速運動狀態。伽利略被稱為「實驗科學之父」。伽利略重視實驗,我們應勤於動手,勤於實驗,在實驗中發現並檢驗科學規律。

艾薩克·牛頓(I. Newton)是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》裡,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裡物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎。他通過論證克卜勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,並推動了科學革命。他還通過細緻觀察發現了光的色散,並和萊布尼茲同為微積分的發明人。牛頓因為勤於觀察和思考才取得了如此大成就,我們應勤於觀察,勤於思考。

托馬斯·阿爾瓦·愛迪生(T.A. Edison),美國發明家、商人,擁有眾多重要的發明專利,被傳媒授予「門洛帕克的奇才」稱號的他,是世界上第一個利用大量生產原則和其工業研究實驗室來進行發明創造的人。他發明了很多東西,包括對世界極大影響的留聲機、電影攝影機和鎢絲燈泡等。在美國,愛迪生名下擁有1093項專利,而他在美國、英國、法國和德國等地的專利數累計超過1500項。愛迪生善於將科學知識轉變為發明,進行實際應用,我們應善於將科學知識運用於生產生活實際,讓科學知識為人類服務。

查爾斯·羅伯特·達爾文(C.R. Darwin},英國生物學家、博物學家,達爾文早期因地質學研究而著名,提出進化論和天擇學說,著有《物種起源》。達爾文參與了貝格爾號的五年航行,由於在航行期間對所見生物與化石的地理分布感到困惑,達爾文開始對物種轉變進行研究,並且在1838年得出了他的自然選擇理論。達爾文從生活實際中發現問題,並能承受艱苦生活,我們應該積極而非消極地去探求科學規律,艱苦奮鬥,善於發現。

阿爾伯特·愛因斯坦(A. Einstein),20世紀猶太裔理論物理學家、思想家及哲學家,也是相對論的創立者。阿爾伯特·愛因斯坦被譽為是「現代物理學之父」及二十世紀世界最重要科學家之一。他的相對論以天才的想像力和創新能力,物理學帶來了革命性的變化,與量子力學共同奠定了近代物理學的基礎。相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的「常識性」觀念,提出了「同時的相對性」、「四維時空」、「彎曲時空」等全新的概念。我們應該培養想像力和創造力,敢於創新,善於創新,多角度思考問題。

總而言之,我們要善於觀察、樂於動手、勤於思考、重在理解、聯繫實際、聯繫社會。這樣我們才能真正學好科學,用科學知識造福社會。

這些科學家給了我們學習科學的太多啟示。我們應該學習科學家,愛科學、學科學、用科學,讓科學知識真正為我們生產生活服務,把世界建設得更美好!

課後自主學習[編輯]

  1. 提出生活中有關科學的問題,並試著解答它。
  2. 舉出一項科技發明,說說它的意義。
  3. 講述你最熟悉的一位科學家的故事。
  4. 科學作文(二選一):
  1. 科學技術發展,利大於弊還是弊大於利?寫一篇議論文。
  2. 以「我與科學」為話題,寫一篇文章。