關(guān)于自然的科學(xué)實驗范文

時間:2024-02-26 17:53:31

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇關(guān)于自然的科學(xué)實驗,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:科學(xué)美形態(tài)科學(xué)事實科學(xué)理論科學(xué)審美

一科學(xué)美客觀存在

正象在是否存在藝術(shù)美的問題上藝術(shù)家最有發(fā)言權(quán)一樣,在是否存在科學(xué)美的問題上科學(xué)家也最有發(fā)言權(quán)。很多著名科學(xué)家都在各自的科學(xué)實踐活動中感受、體驗和發(fā)現(xiàn)科學(xué)美的存在。毫無疑問,很早科學(xué)家們就懂得科學(xué)中蘊(yùn)含奇妙的美。哥白尼在《天體運(yùn)動論》中第一句話是“是哺育人的天賦才智的多種多樣的科學(xué)和藝術(shù)中,我認(rèn)為首先應(yīng)該用全副精力來研究那些與最美的事物有關(guān)的東西”。哥白尼選擇這樣一句話開始他的著作,清楚地表明了他是多么欣賞科學(xué)中蘊(yùn)含的美。愛因斯坦曾稱贊玻爾所提出的原子中的電子殼層模型及其定律是“思想領(lǐng)域中最高的音樂神韻”,而愛因斯坦的相對論則被不少科學(xué)家譽(yù)為物理學(xué)中最美的一個理論,玻恩說它“象一個被人遠(yuǎn)遠(yuǎn)觀賞的藝術(shù)作品”。玻爾茲曼曾經(jīng)把麥克斯韋關(guān)于氣體動力學(xué)的論文當(dāng)作神奇壯美的交響樂來欣賞。盡管科學(xué)家們對科學(xué)美的闡述大多是零散的、缺乏系統(tǒng)的,但他們對科學(xué)美的肯定則是不容懷疑的??茖W(xué)美是美的一種高級形式,是人按照美的規(guī)律創(chuàng)造的結(jié)晶。它是在人類審美心理、審美意識達(dá)到較高的發(fā)展階段,理論思維與審美意識交融、滲透的情況下產(chǎn)生的??茖W(xué)美客觀地存在于人類創(chuàng)造的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明之中,它是人類在探索、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的過程中所創(chuàng)造的成果或形式。

二科學(xué)是美與真的統(tǒng)一

科學(xué)的對象首先是自然世界??茖W(xué)的目的在于揭示自然的奧秘,見出自然的真貌,反映自然的規(guī)律。自然界在外觀上紛繁復(fù)雜,似乎雜亂無章,但在實質(zhì)上和諧統(tǒng)一,具有規(guī)律可尋。宇觀世界如此,微觀世界亦然??茖W(xué)研究就是要力圖把握自然的統(tǒng)一與和諧。一種科學(xué)理論成果,如果揭示了自然界的規(guī)律,反映了自然界的和諧,它就不僅是“真”的,而且是“美”的??茖W(xué)的最高境界便是這種真與美的統(tǒng)一??茖W(xué)史上,歐幾里德的幾何學(xué),愛因斯坦的相對論,普朗克的量子論等等被人們稱為“科學(xué)的藝術(shù)品”,決不是沒有道理的??茖W(xué)美的實質(zhì)在于反映自然界的和諧,科學(xué)(科學(xué)實驗、理論、公式)之所以美,首先在于它能夠把握客觀實在,反映自然界的內(nèi)在和諧。愛因斯坦曾指出:要是不相信我們的理論構(gòu)造能夠掌握實在,要是不相信我們世界的內(nèi)在和諧,那就不可能有科學(xué)。自然的和諧與統(tǒng)一決定了科學(xué)理論的和諧與統(tǒng)一,是大自然的和諧之美決定了科學(xué)理論的和諧之美。

三科學(xué)美的形態(tài)

科學(xué)美的形態(tài)可分為科學(xué)事實美、科學(xué)理論美和科學(xué)實驗美。

1、科學(xué)事實美

科學(xué)事實美是自然界和諧的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式等客觀存在著的科學(xué)研究對象的美。它是一種內(nèi)在的理性美,它不是由感性直觀而是由純粹的理智所能感受的。科學(xué)事實對常人也許并不能起到特別的美感,但科學(xué)家卻能感受到它迷人的美的特質(zhì)。例如,達(dá)爾文把他所看到的熱帶植物描繪成永遠(yuǎn)留在人們心中的“一幅雖不清晰但卻無限美麗的圖象”。達(dá)爾文每當(dāng)談到一草一木時,都把它們看成活的、有人格的東西。即使在通常看來外觀形式極不相同的自然對象那里,科學(xué)有也能夠感受到相同的美。比如,物理學(xué)家研究針尖上原子的排列,昆蟲學(xué)家分析蚊子眼睛的結(jié)構(gòu),化學(xué)家觀察晶體的顯微結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),都可以在不同的對象身上感受到一種對稱之美。

2、科學(xué)理論美

一種科學(xué)理論如果能以盡可能少的基本假設(shè),運(yùn)用明晰而嚴(yán)密的邏輯工具推演出具有普遍深遠(yuǎn)含義的結(jié)論,得出簡單、對稱的方程和公式,做出精彩的科學(xué)預(yù)見,這種理論就被科學(xué)家們稱之為美的。歐幾里德平面幾何學(xué)可以說是科學(xué)理論體系美的典范。整個理論從十條公設(shè)和十條公理出發(fā),演繹縝密而引人入勝。許多科學(xué)家稱這為“雄偉的結(jié)構(gòu)”,“巍峨的階梯”。愛因斯坦的廣義相對論,更是被無數(shù)科學(xué)家稱贊為偉大的科學(xué)藝術(shù)品。

3、科學(xué)實驗美

科學(xué)實驗美指的是科學(xué)實驗設(shè)計及其實施過程中的科學(xué)美。它包括實驗指導(dǎo)思想的創(chuàng)造性,實驗裝置設(shè)計的新穎性,以及實驗技術(shù)與操作過程中的藝術(shù)性諸因素??茖W(xué)實驗美從設(shè)計到實施都讓人感到嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、簡潔、有序,富有藝術(shù)的韻律感,富有類似藝術(shù)審美的魅力。從美感效應(yīng)來說,科學(xué)實驗的巧妙和巨大成功,帶給實驗者的審美愉快不亞于完成了一件藝術(shù)杰作。杰出的實驗科學(xué)家常被人稱之為實驗藝術(shù)家。德國物理學(xué)有維恩稱贊俄國科學(xué)家列別捷夫測量光壓的實驗是“極其美妙的”,甚至認(rèn)為他實驗技巧之高是別人難以企及的。美籍華裔學(xué)者吳健雄也是當(dāng)代最杰出的實驗物理學(xué)家之一。她以非凡的實驗才能,為諾貝爾獎金獲得者李政道、楊振寧的“在弱相互作用下宇稱不守恒“假說作了驗證實驗,其實驗超乎尋常的難度曾使不少科學(xué)家望而生畏。她的無與倫比的實驗成績設(shè)計取得了巨大的成功,在實驗科學(xué)史上寫上了光輝的一頁,同是也為實驗美增加了一個精彩的范例。

四科學(xué)審美在科學(xué)創(chuàng)造中的作用

審美在科學(xué)研究領(lǐng)域的重要意義在于它能推動科學(xué)創(chuàng)造。科學(xué)研究是以求真為最高目的的,但由于美是那樣具有極大的魅力,是那樣切合人性的需要,愛美作為人的本質(zhì)力量之一必然自覺不自覺地貫穿到人的一切活動中去。具體地說,審美對科學(xué)創(chuàng)造的作用可分為動力作用、啟迪作用和預(yù)構(gòu)作用。

1、科學(xué)審美的動力作用

對科學(xué)現(xiàn)象美的興趣、好奇可激發(fā)科學(xué)家探索的欲望,形成他持久的動力,激活他的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性想象。面對紛繁復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象,科學(xué)家總是力求尋出其內(nèi)在規(guī)律,而試圖建構(gòu)一套美的符號體系,以最準(zhǔn)確、最簡潔、最概括地傳達(dá)所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。愛因斯坦對于理論建構(gòu)時的美學(xué)動機(jī)十分重視,他堅信優(yōu)美的數(shù)學(xué)形式和現(xiàn)實物理世界一定有著必然的聯(lián)系。追求科學(xué)理論的不斷完美,成為科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)造的恒久動力。很多科學(xué)家是自覺依據(jù)審美價值尺度,按照美的規(guī)律從事科學(xué)研究和科學(xué)創(chuàng)造的,認(rèn)為科學(xué)理論不僅應(yīng)當(dāng)是真的,而且應(yīng)當(dāng)是美的。法拉第在研究電場和磁場的關(guān)系時,為了清晰地表述出自已的科學(xué)思想,嘔心瀝血。一段時間內(nèi),他的正確思想由于未能找到合適的形式表達(dá),因而不能為人們所理解。這一工作后來由擅長數(shù)學(xué)的麥克斯韋完成了。他用簡潔的數(shù)學(xué)形式不僅很好地表達(dá)出了法拉第的科學(xué)思想,而且在原有思想基礎(chǔ)上又有了新的突破。

2、審美的啟迪作用

美是通過事物的形式表現(xiàn)出來的,因而具有一定的感性直觀性??茖W(xué)審美啟迪也具有形象性特點,魏格拉提出大陸漂移說理論,就是得益于此。大陸漂移說是魏格拉受到地圖上大陸邊緣圖形吻合的啟發(fā)而提出來的。他從地圖上得到啟發(fā)后繼續(xù)深入研究,最后得出了科學(xué)的理論。在科學(xué)史上,科學(xué)家和藝術(shù)家集于一身是不乏其人的。許多科學(xué)家有很好的藝術(shù)修養(yǎng)。因此,從藝術(shù)的審美中受到啟迪的事例在科學(xué)研究中也比比皆是。偉大的天文學(xué)家開普勒在研究行星的運(yùn)行規(guī)律時,就受到過家鄉(xiāng)民歌《和諧曲》的啟示。他將行星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度與樂曲的和諧旋律作類比,由此進(jìn)一步研究,最后得出了行星運(yùn)動的三大定律,成為“天空立法者”。

3、審美的科學(xué)預(yù)構(gòu)作用

審美預(yù)構(gòu)是科學(xué)家在科學(xué)資料、實驗設(shè)備缺乏的情況下,受到相關(guān)領(lǐng)域中事物的美學(xué)特性的啟發(fā),以美引真,提出科學(xué)理論的過程。真的科學(xué)理論必然是美的??茖W(xué)現(xiàn)象表面雜亂無章,可現(xiàn)象的相互聯(lián)系和相互作用中必具有和諧性和秩序性,必具有簡單、對稱等美學(xué)特性。門捷列夫的元素周期表的創(chuàng)制是以美求真的范例。門捷列夫根據(jù)自己現(xiàn)有的材料和審美經(jīng)驗,提出了元素性質(zhì)按原子量遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律的理論。門捷列夫根據(jù)他的科學(xué)美學(xué)思想,將當(dāng)時已知的63種元素排成一張周期表,并探討元素化學(xué)性質(zhì)和原子量之間的關(guān)系。當(dāng)時科學(xué)界公認(rèn)鈹?shù)脑恿渴?3.5,應(yīng)排在第四類。可依據(jù)其化學(xué)性質(zhì),應(yīng)排在第二類。從周期表的完美性出發(fā),門捷列夫?qū)⑩敺旁诘诙?。最后?jīng)過精確測定,鈹?shù)脑恿繛?.4,理應(yīng)歸入第二類。這一事實正是出自他信奉的科學(xué)美學(xué)原則:真的理論必然是美的。從這一科學(xué)美學(xué)思想出發(fā),他預(yù)言了三種未知元素的化學(xué)性質(zhì),認(rèn)定它們的性質(zhì)分別與硼、硅、鋁相似。后來發(fā)現(xiàn)的這三種元素鈧、鍺、鎵與他根據(jù)周期表預(yù)言的化學(xué)性質(zhì)相同。

對科學(xué)美的好奇和追求可成為科學(xué)創(chuàng)造的心理力量,推動科學(xué)家不懈地去探索宇宙的奧秘,發(fā)現(xiàn)自然的規(guī)律,取得創(chuàng)造性成果。同樣科學(xué)成果也將給美學(xué)提供豐富的內(nèi)容。所以,科技工作者在進(jìn)行科學(xué)研究時,不僅不應(yīng)忽視科學(xué)美,還應(yīng)加強(qiáng)美學(xué)方面修養(yǎng),注意美學(xué)原則,既求真又求美。

參考文獻(xiàn):

[1]S.錢德拉塞卡(美),《真與美》,科學(xué)出版社,1992

篇2

摘 要:馬克思和阿倫特都非常重視實踐,他們理論的交集在勞動與政治這兩種具體的實踐活動之中。其區(qū)別主要表現(xiàn)在,馬克思強(qiáng)調(diào)勞動的決定性作用,阿倫特則強(qiáng)調(diào)政治的核心作用。這兩種觀點之間可以實現(xiàn)互補(bǔ):馬克思由于一味強(qiáng)調(diào)勞動的重要性而導(dǎo)致工具理性過于膨脹,而阿倫特重視政治活動的思想恰好可以彌補(bǔ)這一點;另外,由于阿倫特割裂各種實踐活動之間的內(nèi)在聯(lián)系,由此政治活動淪為純粹的作秀,而馬克思把各種實踐活動看成是有機(jī)整體則可以賦予政治活動以豐富的內(nèi)涵。

 

關(guān)鍵詞:實踐;勞動;行動/政治;漢娜·阿倫特

中圖分類號:B0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-7168(2013)02-0017-04

馬克思①和阿倫特(Hannah Arendt),同屬猶太人著名思想家,而且都對傳統(tǒng)形而上學(xué)②給予了批判:馬克思提出哲學(xué)的使命在于“改造世界”,阿倫特則敦促哲學(xué)家要“積極生活”(Vita Activa);無論是“改造世界”還是“積極生活”,都強(qiáng)調(diào)和形而上學(xué)式的“沉思活動”相迥異的外在性活動的重要性,換言之,都非常重視“實踐”。而“人的實踐活動及其政治意義,是自柏拉圖和亞里士多德以來西方政治哲學(xué)研究的中心課題之一?!盵1](p.45)因此,探討和比較馬克思和阿倫特的實踐觀,是很有意義的。

 

一 馬克思與阿倫特在實踐觀上的區(qū)別,可以從實踐的分類說開去。眾所周知,馬克思的實踐有三類,即物質(zhì)生產(chǎn)活動、處理社會關(guān)系的活動以及科學(xué)實驗活動。物質(zhì)生產(chǎn)活動是以生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的統(tǒng)一為核心的改造自然的勞動,體現(xiàn)的是人與自然之間的關(guān)系,通過這種實踐活動,人從自然界中獲取自身所需的生存資料。馬克思所謂的社會關(guān)系,指除去經(jīng)濟(jì)關(guān)系(這屬于生產(chǎn)關(guān)系的范疇)之外的其他人與人之間的關(guān)系,如政治關(guān)系。而科學(xué)實驗,則包括自然科學(xué)實驗和人文社會科學(xué)實驗二者,其實就是指科研活動。

 

阿倫特也區(qū)分出三種“積極生活”類型,即勞動(Labor)、工作(Work)和行動(Action)。其中,“勞動是與人身體的生物過程相應(yīng)的活動,身體自發(fā)的生長、新陳代謝和最終的衰亡,都要依靠勞動產(chǎn)出和輸入生命過程的生存必需品。勞動的人之境況是生命本身”[2](p.1)。更明白地說,提供食物的活動才叫勞動?!皠趧印边@一實踐活動具有兩個方面的特性,一是“它具有一種生物性的強(qiáng)迫特征”[3](p.65),這體現(xiàn)出“勞動”內(nèi)在的暴力和強(qiáng)制特征,也就是說,“勞動”和人的自由是相悖的;二是勞動產(chǎn)品在世界上存留的時間非常短暫,具有即時性,其原因就在于勞動產(chǎn)品是用來滿足不斷循環(huán)的生物性生命所需,即生產(chǎn)就是為了消費。

 

工作提供的是除食物之外的其他生存資料,如果說食物的特性是即時性,那么,工作提供的生存資料則具有持久性,如房子、桌子、汽車,等等;正因為它們具有持久性,所以工作為人類提供了一個“人造”世界,它不同于自然界——這也就是馬克思所說的人與自然分化的基礎(chǔ)。相比于勞動,工作有兩個基本特征:一是制作者(“制作”即“工作”,引注)在制造產(chǎn)品之前先有一個模型、理念;二是制作以生產(chǎn)具有耐久性的產(chǎn)品為目的[1](p.47)。工作和勞動一樣,都帶有暴力和強(qiáng)制的特征,即人類強(qiáng)制性地把自己的設(shè)計藍(lán)圖通過暴力作用于客體以達(dá)到預(yù)期目的,這顯然也和自由相悖。

 

至于行動,阿倫特說,它“是唯一不需要以物或事為中介的,直接在人們之間進(jìn)行的活動,相應(yīng)于復(fù)數(shù)性(Plurality)的人之境況,即不是單個的人,而是人們,生活在地球上和棲息于世界。這里的“行動”,指的是以古希臘城邦為模型的政治活動——即公民之間的言說活動,之所以說該活動是“無中介的”“直接在人們之間進(jìn)行”,是因為它是一種言語活動,是公民之間通過言語的交往活動,而“言語”和“語言”是不一樣的,前者是生動活潑的現(xiàn)實性活動,是現(xiàn)象性存在,而后者則是靜態(tài)存在。作為一種現(xiàn)象性活動,其前提條件就是自由和平等的言說環(huán)境,因此,與其他兩種實踐活動相比,“行動”的特征是自由和平等。這一點在古希臘城邦政治中可以找到例證,即便是對蘇格拉底的死刑判決乃至執(zhí)行,都是通過說服而不是強(qiáng)制。

 

比較起來看,從外延看,阿倫特所說的勞動和工作都屬于馬克思的“物質(zhì)生產(chǎn)活動”;而從內(nèi)涵看,阿倫特所說的勞動才真正對應(yīng)于馬克思的物質(zhì)生產(chǎn)活動(關(guān)于這一點阿倫特認(rèn)為是馬克思以勞動同化工作的結(jié)果)。而阿倫特所說的行動即屬于馬克思的處理社會關(guān)系的活動這一范疇。所以,他們之間在實踐分類上的兩個明顯的區(qū)別即在于,一是阿倫特的“工作”這一類別在馬克思那里不被承認(rèn),阿倫特精心刻畫的勞動與工作的區(qū)別在馬克思那里消失了,被后者通稱為勞動(這一點在后文會有相關(guān)論證)。另外,在馬克思的實踐理論中,也包括以理論研究為特色的科學(xué)實驗活動;而阿倫特的勞動、工作與行動則基本上沒有涉及這個方面,其實,這并不意味著阿倫特否定其重要性,她只是覺得純粹的科學(xué)實驗,無論是自然科學(xué)還是哲學(xué)社會科學(xué),如果為理論而理論、沉思于其中而使得“積極活動”無法展開的話,這是絲毫沒有意義的,應(yīng)該讓它回歸到勞動、工作和行動之中;而在馬克思那里,科學(xué)實驗活動可以說是另外兩種特別是物質(zhì)生產(chǎn)活動的準(zhǔn)備,只有回歸到這一層面,它才有意義;這其實也是二者的共通處:即相對于傳統(tǒng)哲學(xué),都大大貶低了純理論研究的重要性,這也是為什么通過“實踐”這個主題可以把二者對比起來研究的原因所在。綜合起來看,馬克思和阿倫特關(guān)于實踐的分類,其交集在勞動和政治。因此,下文集中論述這二者。

 

二 所以,接下來的問題是,勞動和政治之間是什么關(guān)系呢?在這點上,馬克思和阿倫特各自給出了獨具特色的回答。

篇3

一、教師要轉(zhuǎn)換教學(xué)觀念,重視科學(xué)課的實驗教學(xué)。

我們現(xiàn)在很多科學(xué)課的老師都是從事多年語、數(shù)教學(xué),他們接任科學(xué)課后,一是認(rèn)識沒有跟上,以前他們都認(rèn)為自然課是豆芽課,教起來不是很費力,沒有語、數(shù)課教起來那么講邏輯,備課和課前準(zhǔn)備也比語、數(shù)課簡單多了。二是他們接任科學(xué)課后,由于是新課程,再加上職能部門也沒有組織相關(guān)人員進(jìn)行新教材培訓(xùn),他們對科學(xué)課所包含的教學(xué)內(nèi)容有陌生感和畏懼。三是兼職的老師大部分沒有學(xué)過關(guān)于科學(xué)實驗的系統(tǒng)知識,并且由于他們把大部分的時間和精力花在大課上,依然沒有精力可以用于科學(xué)課實驗上。另外,中國的教學(xué)傳統(tǒng)中,考試幾乎是檢驗學(xué)生獲得知識的唯一的手段,而且考試的形式比較單一。這幾乎限定了我們教學(xué)的目標(biāo):以學(xué)生掌握知識多少作為評比教學(xué)質(zhì)量優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。小學(xué)科學(xué)的本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),這有別于學(xué)生掌握科學(xué)知識。傳統(tǒng)的考試方式很難挖掘?qū)W生的科學(xué)素養(yǎng),往往那些講解式的教學(xué)方式在考試中比那些認(rèn)認(rèn)真真實行實驗教學(xué)的教學(xué)方式更“有成效”。因此,在教學(xué)中必須轉(zhuǎn)換觀念,拋開以分?jǐn)?shù)決定教學(xué)質(zhì)量的意識。即使要有分?jǐn)?shù),也不能按照傳統(tǒng)的試卷形式對學(xué)生進(jìn)行測試。要在學(xué)生具體的操作中去評價??梢圆捎闷綍r和考試兩種成績?nèi)ピu價學(xué)生。在考試時,可以要求小組的學(xué)生共同完成一個我們平時教學(xué)過程中做過的實驗,既可通過學(xué)生對這個實驗的操作中看出對知識的掌握程度,也可以看出學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),更可以看出該小組同學(xué)的合作探究精神。

諸如以上原因,好多實驗課得不到落實。因此,科學(xué)教師對此要有深刻地認(rèn)識,要把科學(xué)課與語、數(shù)一樣同等對待。

二、實驗教學(xué)設(shè)計。

在提高教師的素養(yǎng)的前提下,就是要在科學(xué)實驗教學(xué)的設(shè)計上肯下功夫了。實驗教學(xué)在小學(xué)科學(xué)教育中占據(jù)著重要的位置。精心設(shè)計實驗,讓學(xué)生通過親自參加操作獲取知識是搞好小學(xué)科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。教學(xué)實踐證明,實驗設(shè)計的好壞直接關(guān)系到教學(xué)的成功與失敗,因此,如何搞好小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的實驗設(shè)計,是我們提高教學(xué)效果的關(guān)鍵所在。

1、實驗設(shè)計要符合學(xué)科特點。一切科學(xué)知識都來自實踐,都是從科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐中總結(jié)發(fā)展起來的,小學(xué)科學(xué)也不例外。教師在教學(xué)時,要讓學(xué)生充分感受到大自然的豐富多彩,培養(yǎng)學(xué)生探求自然科學(xué)知識,興趣、愛好,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的能力。認(rèn)識自然始于觀察自然,讓學(xué)生用觀察的方法認(rèn)識自然,讓學(xué)生通過實驗的方法認(rèn)識自然現(xiàn)象,總結(jié)自然規(guī)律,使感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)世界觀創(chuàng)造條件,增加學(xué)生探索宇宙奧秘的興趣愛好。

2、實驗設(shè)計要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。教學(xué)活動是教師教、學(xué)生學(xué)的雙邊活動,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。教師在實驗設(shè)計時要充分考慮學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠通過自己的觀察、思考、實驗得出結(jié)論,達(dá)到認(rèn)識周圍自然現(xiàn)象的目的。低年級學(xué)生年齡小,注意力不易集中,感知世界往往從興趣出發(fā),抓不住事物主要特征等特點。設(shè)計實驗時要采取多種方式,調(diào)動他們的各種感官有意識地直接觀察事物。

3、實驗設(shè)計要聯(lián)系當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件。日常生活中的一些抬頭可見、垂手可得的實驗材料,為豐富科學(xué)教學(xué)實驗提供了方便。教師在設(shè)計實驗時,充分利用這一資源優(yōu)勢,通過多種形式,使原本生動的科學(xué)課教學(xué)更加豐富多彩。

三、實驗教學(xué)過程。

1、明確實驗?zāi)繕?biāo),做好實驗前的準(zhǔn)備工作。在觀察事物、做一件事前,只有給學(xué)生提出明確而具體的任務(wù),才能使他們注意力集中到所要做的事上,才能使他們深入細(xì)致地去觀察去做。因此,每次實驗前都要讓學(xué)生明確實驗?zāi)康摹榱诉@樣的實驗?zāi)康?,教師?yīng)當(dāng)為學(xué)生準(zhǔn)備好適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)器材,控制好材料,盡量避免可能出現(xiàn)的意外而打亂課堂教學(xué)。

2、激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣是前提。“興趣是最好的老師”,興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大動力!有了興趣,學(xué)生就會主動去求知,去探究,由“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。正是在興趣的趨使下,孩子們不會三心二意的“應(yīng)付”而是全神貫注地學(xué)習(xí)??梢?,激發(fā)學(xué)生對某一事物的興趣對于學(xué)習(xí)這一事物非常重要。通過實驗培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,正是學(xué)生主動地進(jìn)行探索活動的前提。

3、規(guī)范化操作有助于知識的掌握和能力的培養(yǎng)。實驗時,通過規(guī)范化操作和準(zhǔn)確的觀察,能使學(xué)生獲得最典型,最真實的感性認(rèn)識,再通過思維活動順利地形成概念,總結(jié)出規(guī)律。這樣不僅使學(xué)生在獲取知識和方法上少走了彎路,而且使學(xué)生的觀察能力、思維能力、實驗操作能力和創(chuàng)造能力得到最簡捷、最有效的鍛煉,使學(xué)生的各種能力都得到了和諧的培養(yǎng)和發(fā)展。

篇4

關(guān)鍵詞:實驗情境;問題情境;聲像情境

一、創(chuàng)設(shè)實驗情境,激發(fā)探究欲望

科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程,各種科學(xué)實驗以其直觀性、形象性為學(xué)生提供了豐富的感性材料,使其充滿著趣味性、思維性、挑戰(zhàn)性、探索性和創(chuàng)造性,能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。如,在“磁鐵有磁性”一課的教學(xué)中,課前教師做幾個與磁性有關(guān)的小實驗或魔術(shù),就能引起學(xué)生諸多的猜測與聯(lián)想,激發(fā)起強(qiáng)烈的探究欲望。

二、創(chuàng)設(shè)問題情境,激起探究興趣

著名教育家陶行知先生說:“發(fā)明千千萬,起點是一問。”科學(xué)課探究活動也是從問題開始的,因此創(chuàng)設(shè)好的問題情境尤為重要。問題情境的創(chuàng)設(shè)主要是通過恰當(dāng)?shù)那榫程岢鰡栴},使教學(xué)內(nèi)容具有新奇性,從而使學(xué)生產(chǎn)生好奇心和求知欲,極大地激發(fā)學(xué)生的探求動機(jī)和興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和提出問題的能力。在課堂中,教師針對學(xué)生已有的經(jīng)驗,從學(xué)生熟悉的現(xiàn)象入手,提出驅(qū)動性的、能引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的問題,可以激發(fā)學(xué)生探究的興趣,從而獲得事半功倍的教學(xué)效果。如,在教學(xué)六年級上冊“形狀與抵抗彎曲”一課時,教師可以先展示各種各樣的形狀與結(jié)構(gòu)的鋼材或鋁材讓學(xué)生觀察,然后提問:這些鋼材和鋁材為何要設(shè)計成這些形狀?這些形狀與抵抗彎曲有什么關(guān)系?學(xué)生迫切想知道答案,就會主動思考、積極探究。

三、創(chuàng)設(shè)聲像情境,調(diào)動探究興趣

篇5

關(guān)鍵詞:物理實驗觀察能力物理理論

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),實驗始終是研究物理學(xué)的重要方法,因此在中學(xué)物理教學(xué)中實驗是重要的教學(xué)方法,通過演示和實驗不僅能提供學(xué)生對所研究的物理現(xiàn)象的感性材料,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,而且還可以使學(xué)生獲得一定的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

物理實驗使指人們根據(jù)研究的目的,利用科學(xué)儀器設(shè)備人為的控制或模擬物理現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規(guī)律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程;可以強(qiáng)化研究條件;可以加速或延緩物理過程;可以重復(fù)再現(xiàn)物理過程;可以對物理現(xiàn)象或過程進(jìn)行定量研究??偠灾锢韺嶒炘谖锢斫虒W(xué)中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:

一、物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。

教師在演示實驗中,首先要讓學(xué)生明確實驗觀察的目的,其次要讓學(xué)生觀察實驗的裝置,認(rèn)真觀察實驗儀器的初始狀態(tài),了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學(xué)生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認(rèn)識。在做電學(xué)實驗時,要先讓學(xué)生看清電路。第三,要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象的發(fā)生和變化過程,演示實驗一般要重復(fù)做二至三次,以便于學(xué)生反復(fù)觀察,紀(jì)錄實驗現(xiàn)象、結(jié)論,教師還要帶領(lǐng)學(xué)生分析思考逐步形成理論。這樣,學(xué)生的觀察能力得到了培養(yǎng),對理論知識建立的過程有了較清楚的認(rèn)識,使知識具體化,幫助學(xué)生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間1。一般地,第一次演示時,讓學(xué)生集中觀察發(fā)生的現(xiàn)象,第二次要求學(xué)生觀察老師的操作,以便明確現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的,第三次讓學(xué)生綜合觀察現(xiàn)象發(fā)生的過程及其結(jié)果如何。

為了增強(qiáng)演示實驗的效果,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程,把學(xué)生的無意注意轉(zhuǎn)化為有意注意,引導(dǎo)學(xué)生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導(dǎo)學(xué)生觀察方法,以及觀察中應(yīng)注意的問題。

在演示實驗的觀察訓(xùn)練中可以逐步減少教師的指導(dǎo),從開始時實驗前做詳細(xì)的指導(dǎo)觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c地指導(dǎo)觀察。在學(xué)生具備一定的觀察能力后,可運(yùn)用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導(dǎo),而只操作給學(xué)生觀察,演示結(jié)束后,讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學(xué)語言正確描述出來,可以先提一名學(xué)生回答,然后請其他學(xué)生補(bǔ)充,直至達(dá)到要求為止。也可以讓每個學(xué)生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程,這也是考察學(xué)生觀察能力的有效方法之一。經(jīng)過這樣反復(fù)多次的訓(xùn)練,即可不斷提高學(xué)生的觀察能力。

二、通過物理實驗發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論。

在物理學(xué)中,物理規(guī)律一般都是通過實驗總結(jié)出來的。一些物理學(xué)家為了探索自然的規(guī)律,不惜從事十年數(shù)十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進(jìn)行實驗研究。例如法拉第電磁感應(yīng)定律是經(jīng)過十年的實驗探索才發(fā)現(xiàn)的,在此之前1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),這使善于思考的法拉第由此得到啟發(fā)并提出“磁轉(zhuǎn)化為電”的設(shè)想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉(zhuǎn)磁為電的研究,經(jīng)過無數(shù)次的實驗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,接著又進(jìn)行了一系列的實驗研究,最后成功的實現(xiàn)了磁轉(zhuǎn)化為電的設(shè)想,并經(jīng)過進(jìn)一步的實驗探索,總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律,開創(chuàng)了人類的電氣化時代。美國科學(xué)家富蘭克林是冒著生命危險進(jìn)行“捕捉雷電”實驗的,并為電學(xué)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)??茖W(xué)實驗也是發(fā)明家取得成功的必由之路。如美國發(fā)明大王愛迪生曾獲1093項發(fā)明專利,可以說,他的每一項發(fā)明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發(fā)明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進(jìn)行反復(fù)的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達(dá)40燭光的炭化竹絲燈泡2??梢哉f科學(xué)實驗是人們認(rèn)識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關(guān)于自然界的現(xiàn)象和本質(zhì)的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)規(guī)律和建立理論。

、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論。

通過實驗不僅可以發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真?zhèn)?。因此,實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標(biāo)準(zhǔn)。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷—60實驗驗證后,才被公認(rèn)。法拉第由“電生磁”萌發(fā)的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變?yōu)槲锢硪?guī)律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統(tǒng)治了物理學(xué)兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學(xué)中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。

作為物理實驗,它之所以能夠充當(dāng)驗證物理假說的依據(jù),檢驗物理理論的標(biāo)準(zhǔn),是由于物理實驗具備檢驗科學(xué)真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規(guī)律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標(biāo)準(zhǔn)不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標(biāo)準(zhǔn)又必須具有把人的思維同客觀世界聯(lián)系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)的條件,所以物理實驗是驗證假說,檢驗理論的標(biāo)準(zhǔn)。

四、通過實驗完善理論體系,發(fā)展物理理論。

篇6

一、與科學(xué)老師合作,將科學(xué)、語文作業(yè)合二為一,提高學(xué)習(xí)效率

現(xiàn)在的學(xué)生生活積累少,導(dǎo)致他們談“寫”色“變”,怕寫作文,尤其是寫景狀物類的文章,或無病,或為了追求辭藻的華麗而去硬背死套那些所謂優(yōu)美的詞句,讀起來雖然聽上去優(yōu)美無比,實際上卻空洞蒼白。在科學(xué)課上,老師要求學(xué)生寫觀察日記,由于語數(shù)英作業(yè)的壓力學(xué)生有時會無暇顧及科學(xué)方面的作業(yè),即使有心去完成,也是力不從心匆匆完成任務(wù),或是語言枯燥似流水賬。如果將兩項作業(yè)有機(jī)結(jié)合,語文、科學(xué)老師布置作業(yè)前鉆研教材,相互研討一番,布置科學(xué)有效、切合實際的作業(yè)出來,相信孩子完成作業(yè)的情況會事半功倍,這樣,學(xué)生的作文會寫得豐富而又真實,科學(xué)日記也會完成得扎實有效,還能培養(yǎng)孩子的觀察能力。

如蘇教版六年級下冊《夜晚的實驗》一文,是讓學(xué)生在理解課文的基礎(chǔ)上從故事中受到啟發(fā),教育學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家細(xì)心觀察、善于思考、不斷實驗、潛心研究,利用科學(xué)技術(shù)造福人類的科學(xué)精神。

在學(xué)課文前,教師引導(dǎo)學(xué)生回憶四年級上學(xué)期學(xué)過的科學(xué)知識《聲音的傳播》,并由科學(xué)老師結(jié)合科學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生觀察聲音是怎樣傳播的,并按照教科書上的內(nèi)容做小實驗,寫三篇觀察日記。教學(xué)中,由斯帕拉捷的疑問:“蝙蝠憑什么特殊的本領(lǐng)在夜空中自由自在地飛行呢?”這個問題自然地引入到學(xué)習(xí)探究中來,斯帕拉捷做的實驗由學(xué)生小組學(xué)習(xí),小組學(xué)習(xí)中完成老師針對每一次實驗設(shè)計的表格。有了前面的實驗、觀察日記作鋪墊,孩子們學(xué)習(xí)起來輕松多了。小組學(xué)生在探究中明白:原來做一兩次科學(xué)實驗覺得神奇、有趣,但要想像斯帕拉捷那樣堅持實驗、不達(dá)目標(biāo)決不罷休的境界確實很難,是需要持之以恒的精神的,只有這樣,才能獲得更大的成就。在了解知識的同時,對學(xué)生們的探索精神有了培養(yǎng),有效地鞏固了科學(xué)知識,一舉兩得。

二、掌握一定的科學(xué)知識,將課文的趣味性與科學(xué)的真實性融為一體,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

蘇教版語文教材中安排了一些科普類的文章,如三年級的《石頭書》、六年級的《大自然的文字》等文章,在學(xué)習(xí)這類具有科學(xué)性文章的時候,可以事先布置學(xué)生根據(jù)老師的要求去觀察大自然、請教科學(xué)老師并在科學(xué)老師的指導(dǎo)下搜集相關(guān)資料,本來科學(xué)知識是嚴(yán)肅的,甚至是單調(diào)、枯燥的,但有了語文知識做背景,可以將其優(yōu)越性展示出來,這樣的教學(xué)會顯得輕松自然、詼諧有趣。

如教學(xué)《大自然的文字》一文時,首先介紹這篇文章的文體,它承載的科普知識要讓學(xué)生了解,要了解這些知識,必然要讀課文,讀通順,讀流暢,才能了解得清楚。這篇課文的思路清晰流暢,語言通俗淺顯,借助一個形象生動的比喻――大自然的文字,將深奧的科學(xué)知識通俗化、大眾化,生動形象地介紹了大自然的文字以及辨識這些文字的意義,在指導(dǎo)學(xué)生同桌學(xué)習(xí)的過程中鼓勵孩子學(xué)會認(rèn)識大自然的文字,培養(yǎng)學(xué)生熱愛大自然的情感和探索大自然的興趣,讓知識在心里生根發(fā)芽。

在學(xué)習(xí)第五、六自然段時,先請學(xué)生把從五年級上冊科學(xué)書上講到的關(guān)于《河流對土地的作用》、《減少對土地的侵蝕》作介紹,勾起其他學(xué)生對塵封的記憶的喚醒,然后再來學(xué)習(xí)課文中講到的地殼運(yùn)動和石灰石的形成,第五自然段的“變”、第六自然段的“遷”是學(xué)生從腳下的“文字”讀出來的地質(zhì)變遷。在體會課文中動詞使用的準(zhǔn)確、學(xué)習(xí)作者借助擬人的手法活靈活現(xiàn)地寫出大自然神奇的同時,明白暴雨、冰川、風(fēng)、波浪等自然現(xiàn)象都會對我們的地球媽媽造成傷害,學(xué)習(xí)科學(xué)知識與熱愛大自然、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、探索大自然相輔相成,要辯證地看問題。

三、學(xué)習(xí)科學(xué)家刻苦求學(xué)的精神,激起學(xué)生探索科學(xué)的欲望

古羅馬著名哲學(xué)家塞內(nèi)加曾說:“教誨是條漫長的道路,榜樣是條捷徑?!笨梢姲駱拥牧α克鸬淖饔檬菬o法估擬的,小學(xué)生的好奇心強(qiáng),模仿性強(qiáng),可以利用科學(xué)書上科學(xué)家的發(fā)明創(chuàng)造對語文教材上的課文進(jìn)行輔助教學(xué)。蘇教版六年級上冊《學(xué)與問》一文中圍繞“勤學(xué)好問”這個中心論點,通過中外兩個名人的具體事例,向我們闡述“問”的重要性,教育學(xué)生從小要養(yǎng)成勤學(xué)好問的習(xí)慣。這里列舉的外國人的事例是哥白尼從小喜歡纏著爸爸媽媽問問題,這正是他對科學(xué)奧秘不懈探求的開始。導(dǎo)課時,我由蘇教版五年級下冊科學(xué)教材中的《人類認(rèn)識地球及其運(yùn)動的歷史》一課中哥白尼的“日心說”開始切入,由于學(xué)生在科學(xué)課上已經(jīng)了解了哥白尼的資料,這里我從孩子們熟悉的人物學(xué)起,降低了學(xué)習(xí)的門檻,從思想上拉近了與學(xué)生之間的距離,激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有了哥白尼的發(fā)現(xiàn)問題、及時提出問題,并不斷探索問題的事例,使學(xué)生明白“只有在學(xué)中問,在問中學(xué),才能求得真知”的道理。像哥白尼這樣的刻苦求學(xué)的名人在蘇教版教材中還有很多,如:五年級上冊教材《滴水穿石的啟示》中寫到的醫(yī)學(xué)家李時珍、發(fā)明家愛迪生,六年級上冊教材中寫到的科學(xué)家錢學(xué)森、工程師詹天佑等,他們?nèi)〉玫木哂袊H意義的成功跟自己的堅持不懈、勤奮、不怕困難、勇于探索的精神有著密切的關(guān)系,學(xué)習(xí)了他們的事例,對激起學(xué)生探索科學(xué)的思想有著推波助瀾的作用。

篇7

 

我們?nèi)祟惿娴沫h(huán)境是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng),它包括自然環(huán)境和社會環(huán)境兩部分.現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)和社會化的大生產(chǎn),擴(kuò)大了人類活動的領(lǐng)域,增強(qiáng)了人類利用改造自然的能力,改變了環(huán)境的組成、結(jié)構(gòu)和環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系,提高了勞動生產(chǎn)力,豐富了人類的物質(zhì)生活.但與此同時,由于人類某些活動沒有遵循自然規(guī)律,向自然界索取的物質(zhì)和能量超過了自然界的自動調(diào)節(jié)能力,向自然界排放的廢棄物超過了自然界的自然凈化能力,這就造成了全球性的環(huán)境問題.環(huán)境的日益惡化,已對整個人類的生存和發(fā)展敲響了警鐘,增強(qiáng)全民環(huán)境保護(hù)意識已經(jīng)成為刻不容緩的大事.新的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以提高每個學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為總目標(biāo).通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生將保持對自然現(xiàn)象較強(qiáng)的好奇心和求知欲,養(yǎng)成與自然界和諧相處的生活態(tài)度;初步形成可持續(xù)發(fā)展的觀念,并能關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會的相互影響. 因此結(jié)合新課程改革要求對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育勢在必行.初中科學(xué)與環(huán)境科學(xué)之間的關(guān)系十分密切.初中科學(xué)教師可以充分利用學(xué)科優(yōu)勢對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育,使學(xué)生在學(xué)習(xí)初中科學(xué)知識的同時,也潛在地受到環(huán)境保護(hù)的教育.

 

一、在課堂教學(xué)中開展環(huán)境保護(hù)教育

 

1.利用教材內(nèi)容直接開展環(huán)境教育

 

初中科學(xué)教材中有關(guān)環(huán)境教育的內(nèi)容分散在教材的各個部分中.包括生態(tài)平衡、生物多樣性、大氣污染、水體污染、土壤污染等.教師在教材涉及到相關(guān)內(nèi)容時應(yīng)及時進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育.例如,在七年級下冊中學(xué)習(xí)《空氣》的時候,根據(jù)初一學(xué)生的心理特點,應(yīng)選擇以生動、活潑的形象教育為此部分的教學(xué)手段和方式.如在講到全球環(huán)境問題之一的溫室效應(yīng)時,首先可以給學(xué)生提供閱讀材料:“溫室效應(yīng)淺析”,讓學(xué)生思考:為什么會產(chǎn)生溫室效應(yīng)?其次,請學(xué)生觀看有關(guān) “溫室效應(yīng)影響”的教學(xué)錄像片,并討論總結(jié)出溫室效應(yīng)的主要影響;最后,觀看“關(guān)于溫室效應(yīng)發(fā)展”的教學(xué)錄像片,結(jié)合已有背景知識思考并討論:人為因素對溫室效應(yīng)的影響有多大、各種溫室氣體的主要來源與我們目前的生產(chǎn)生活方式之間有何聯(lián)系.通過以上的教學(xué)活動,使學(xué)生深刻意識到溫室效應(yīng)對人類生存發(fā)展的不良影響,減輕和消除溫室效應(yīng)是每一個人的責(zé)任,并以實際行動為減輕溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)力量,即將觀念和意識轉(zhuǎn)化成實際行動,真正達(dá)到環(huán)境教育的目的.又例如學(xué)習(xí)《水》的時候,先通過教材中的數(shù)據(jù)使學(xué)生了解人們能直接利用的淡水只占地球上水的極小部分.再播放有關(guān)“水華”、“赤潮”生成及其后果的視頻使學(xué)生對水體污染有了直觀認(rèn)識.最后又給學(xué)生觀看非洲等缺水地區(qū)人們的生活現(xiàn)狀的圖片.學(xué)生課后感言:想不到看似選擇洗衣粉這么小的事情也包含著環(huán)境保護(hù)的大道理.

 

2.在科學(xué)實驗操作中言傳身教,開展環(huán)境保護(hù)教育

 

科學(xué)實驗作為科學(xué)教學(xué)的重要組成部分,同樣擔(dān)負(fù)著對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育的重要職責(zé),并且較之課堂教學(xué)更具有直觀性.但很多科學(xué)實驗過程或生成物中會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì),導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為教師雖然在講環(huán)境保護(hù)但只不過是講講道理,并沒有真正重視環(huán)境保護(hù).因此,科學(xué)實驗教學(xué)中教師要言傳身教,開展環(huán)境保護(hù)教育,力求利用最少的實驗藥品,獲得最佳的實驗效果,最大限度地減少廢棄物,提高學(xué)生的環(huán)境意識,這是非常必要的,也是切實可行的.在一些涉及有毒物質(zhì)的實驗中,要不斷改進(jìn)實驗裝置,盡量避免氣體外逸或液體泄漏,對有害尾氣要增加吸收或轉(zhuǎn)化裝置,不能任意排入大氣中.如在做一氧化碳還原氧化銅實驗時,在尾氣處理裝置的設(shè)計上,作為開放性問題,要啟發(fā)學(xué)生大膽設(shè)想,設(shè)計出減少有毒氣體排放的裝置,防止一氧化碳逸散空中污染環(huán)境.學(xué)生經(jīng)過熱烈討論后,最后想出再接一導(dǎo)管將一氧化碳回收至酒精燈處燃燒再利用的辦法,使環(huán)境保護(hù)教育落到實處.再例如硫酸銅的制取實驗中,原理上有許多種方法,如可用濃硫酸直接和銅反應(yīng),也可用將銅在空氣中加熱,再和稀硫酸反應(yīng).這時教師就引導(dǎo)學(xué)生從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā),盡量減小環(huán)境污染,合理選取藥品.在具體的實驗操作中,教師還要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程進(jìn)行操作,盡量利用少量的反應(yīng)物來制取少量的物質(zhì),使學(xué)生從教師的行動中受到教育.在學(xué)生實驗中,要求學(xué)生把每次實驗完畢后的廢液按指定處傾倒或回收,統(tǒng)一處理,嚴(yán)禁隨意胡亂傾倒,力爭把污染減少到最低程度.這樣既可減少污染,也教育學(xué)生環(huán)境保護(hù)要身體力行,從自身做起,逐漸形成良好的環(huán)保習(xí)慣.

 

3.在練習(xí)題中加深環(huán)境保護(hù)意識

 

練習(xí)是教師教學(xué)后學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋,也是教學(xué)中常用的一種具體控制方法.在當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境中是比較受學(xué)生重視的一種教學(xué)手段.所以老師也可通過練

 

習(xí),潛移默化,使學(xué)生逐步建立環(huán)境保護(hù)意識.在編制練習(xí)時,可將環(huán)保理念與具體知識結(jié)合去觀察解釋社會熱

 

點問題.特別是一些環(huán)境保護(hù)中常出現(xiàn)的概念如綠色化學(xué)、白色污染、溫室效應(yīng)等.例如:新能源的開發(fā)利用是當(dāng)今全球的一個重大研究課題,發(fā)展氫能源有著廣闊的前景.練習(xí)題如下:有研究人員提出了“利用太陽能,以水

 

為原料,大量生產(chǎn)氫氣,并用作各種機(jī)械的動力燃料”這一設(shè)想.試回答下列問題:

 

(1)你認(rèn)為這一設(shè)想能否實現(xiàn)?若認(rèn)為能,請寫出有關(guān)的兩個化學(xué)方程式_______.

 

(2)氫氣作為燃料與現(xiàn)在廣泛使用的化石燃料相比有什么優(yōu)點?(要求答出兩點)

 

①_______;②_______.

 

(3)為了降低汽車尾氣對空氣的污染,可用納米級的某種氧化物作催化劑,使尾氣中的CO與氮氧化物(NO)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為空氣中含有的兩種氣體(其中一種為單質(zhì)),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,其中NO發(fā)生了_______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng).

 

二、在豐富多彩的課外活動中,開展環(huán)境教育

 

環(huán)境教育本身是一種感知性的教育活動.科學(xué)教師要重視“在環(huán)境中學(xué)習(xí)”,可以組織學(xué)生參與以環(huán)境教育為主題的探究性學(xué)習(xí)、社會調(diào)查、參觀采訪等實踐活動,使學(xué)生在環(huán)境中真正感受到環(huán)境以及環(huán)境問題與他們自身是息息相關(guān)的,從而在感知中得到了理性的提高.如把探究性實驗安排在課外活動中進(jìn)行,既可補(bǔ)充課堂教學(xué)上因時間限制而造成的時間不足,又可使學(xué)生加深認(rèn)識,充分理解污染物對環(huán)境的危害.例如探究酸雨對環(huán)境的危害:先提供給學(xué)生有關(guān)的背景資料.指出是排放出的二氧化硫酸性氣體或汽車排放出來的氮氧化物煙氣上升到空中與水蒸氣相遇時,形成硫酸和硝酸小滴,使雨水酸化,這時落到地面的雨水就成了酸雨.酸雨會對環(huán)境帶來廣泛的危害,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,如腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備;破壞露天的文物古跡;損壞植物葉面,導(dǎo)致森林死亡;使湖泊中魚蝦死亡;破壞土壤成分,使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡.學(xué)生以酸雨對種子萌發(fā)的影響進(jìn)行探究,通過噴不同濃度的pH的模擬酸雨,再數(shù)同樣顆粒的萌發(fā)種子噴清水作對照組.經(jīng)過半月觀察酸雨對其的影響,包括量作物莖,葉和根的長度,得出結(jié)論.為了讓實驗更有說服力,可以采用不同組用不同的作物如水稻、菜豆、綠豆、小麥等.學(xué)生認(rèn)識到酸雨對生物的危害,進(jìn)一步提高了對環(huán)境保護(hù)的意識.又如,通過課堂教學(xué)學(xué)生已經(jīng)了解到水體污染的危害性,但本地區(qū)水體污染的嚴(yán)重程度學(xué)生并不是很清楚.教師讓學(xué)生對本村或本鎮(zhèn)河流的污染情況進(jìn)行調(diào)查,寫出調(diào)查報告.通過一系列不同層次、不同形式的環(huán)境實踐活動,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固環(huán)境知識,陶冶環(huán)境道德情操,提高環(huán)境保護(hù)技能和環(huán)境宣傳能力,養(yǎng)成“從自己做起,從現(xiàn)在做起”的良好環(huán)境行為習(xí)慣.

 

通過具體教學(xué)實踐,證明在新課程標(biāo)準(zhǔn)下的科學(xué)教學(xué)中環(huán)境教育是必要的、有優(yōu)勢的.要把環(huán)境教育貫徹始終,使學(xué)生在此過程中逐步建立起一種科學(xué)的環(huán)境保護(hù)意識;養(yǎng)成與自然界和諧相處的生活態(tài)度;初步形成可持續(xù)發(fā)展的觀念.這也是時代對我們下一代的要求.

篇8

【關(guān)鍵詞】物理實驗的教學(xué)方法 學(xué)生主體 輔助教學(xué) 變式實驗 創(chuàng)新性實驗

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),研究物理問題的根本方法是進(jìn)行觀察和實驗:物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、物理理論的形成,都必須以嚴(yán)格的科學(xué)實驗為基礎(chǔ),并為以后的科學(xué)實驗所驗證。筆者認(rèn)為:一方面,初中學(xué)生剛剛開始學(xué)習(xí)物理,學(xué)習(xí)方法及抽象思維能力都還沒有形成,因而,物理實驗的教學(xué)顯得尤為重要。通過實驗和觀察使學(xué)生獲得感性知識,經(jīng)過思維加工,形成物理概念,這是初中物理教學(xué)的重點,也是提高物理教學(xué)質(zhì)量的必由之路。另一方面,物理實驗對于建立物理基本概念和理論及加強(qiáng)對基本概念和基本理論的理解有著不可取代的作用。隨著社會的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及儀器設(shè)備的智能化,學(xué)生的動手能力、獨立思考能力以及解決實際問題的能力若沒有一個良好的培養(yǎng)環(huán)境,將導(dǎo)致學(xué)生綜合創(chuàng)造能力的下降。因此,物理實驗教學(xué)對于學(xué)生能力的培養(yǎng)顯得更迫切。那物理實驗教學(xué)有哪些方法和途徑呢?筆者談?wù)勛约旱奶剿髋c實踐。

一、學(xué)生主體法

學(xué)生是教學(xué)活動中的主體,要使全體學(xué)生積極主動的參與到教學(xué)中,真正成為教學(xué)活動中的主體,那就要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的求知欲。由于物理實驗具有真實性、直觀性、形象性和生動性這四個顯著的特點,所以它極易激發(fā)起中學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲。對于中學(xué)生,這些新鮮的物理實驗是很具有吸引力的,極易喚起他們學(xué)習(xí)物理的直接興趣。他們動手操作的實驗(包括邊學(xué)習(xí)邊實驗、分組實驗和課外實驗),這樣不僅可以滿足中學(xué)生們親自操作的愿望,更重要的是可以讓他們通過實驗不斷體會和嘗到如同科學(xué)家們一樣“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難、解決問題、獲得成功”后的喜悅。

二、引入計算機(jī)輔助教學(xué)

引入計算機(jī)輔助教學(xué)會極大地激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗課的興趣。將計算機(jī)物理仿真實驗用于實驗教學(xué)。物理仿真實驗通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把實驗設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)及學(xué)生操作有機(jī)地融合為一體,形成了一部可操作的物理實驗教科書,擴(kuò)大了物理實驗的空間,打破了教與學(xué)、理論與實驗、課內(nèi)與課外的界限。它作為一種理想的教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情趣激勵工具,可充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。通過計算機(jī)物理仿真演示,學(xué)生對實驗的物理思想和方法、儀器的結(jié)構(gòu)及原理的理解可以達(dá)到實際實驗難以達(dá)到的效果,實現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生動手能力、學(xué)習(xí)實驗技能、深化物理知識的目的,大大提高了物理實驗的教學(xué)效率。

三、自制教具輔助教學(xué)法

目前由于教育經(jīng)費的不足,大多數(shù)學(xué)校實驗器材配備不齊,實驗器材陳舊。特別是廣大農(nóng)村學(xué)校,教學(xué)儀器大部分是幾年前以拼盤的方式采購,有些器材質(zhì)量不是很好,有的與現(xiàn)行教材不配套,不能很好地滿足教學(xué)需要。即使縣城部分學(xué)校實驗條件比較好,但經(jīng)常使用成套儀器進(jìn)行實驗教學(xué)也會使學(xué)生失去新鮮感,并且覺得物理高深莫測,物理實驗必須由專門的儀器才能完成,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心,阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。若能充分利用我們身邊的廢棄物,經(jīng)過簡單的改裝、組合,自制一些教具,將會得到意想不到的效果。例如在講慣性大小與哪些因素有關(guān)時,可以采用兩個玩具車,其中一個較大,另一個較小,將一個彈簧壓縮后與兩個小車接觸,剪斷彈簧發(fā)現(xiàn)較小的車走的遠(yuǎn),較大的車走的近,說明質(zhì)量小的車容易改變狀態(tài),得出質(zhì)量是慣性大小的量度。

四、變式實驗法是實驗教學(xué)的有效方法

所謂變式實驗法指教師或?qū)W生設(shè)計諸多的同類實驗,根據(jù)多種現(xiàn)象去揭示物理規(guī)律和本質(zhì)。變式實驗?zāi)苡行懦蓴_因素,突出本質(zhì)因素,從而使所要研究的物理現(xiàn)象以更為簡化和純化的形態(tài)顯露出來。變式實驗法的有效性可從以下諸方面來體現(xiàn):1.變式實驗揭示本質(zhì)透徹物理實驗現(xiàn)象,一般都以復(fù)合刺激物的形式呈現(xiàn)出來,客體的不同成分對學(xué)生的刺激作用也不盡相同。值得注意的是,一些表現(xiàn)本質(zhì)特征的現(xiàn)象往往不一定以強(qiáng)烈刺激的形式出現(xiàn),而表現(xiàn)非本質(zhì)特征的現(xiàn)象倒有可能給學(xué)生以較強(qiáng)的刺激,從而直接影響了實驗的教學(xué)效果。因此,我們在實驗教學(xué)過程中,要不斷變化實驗手段,展現(xiàn)各種實驗現(xiàn)象,充分運(yùn)用學(xué)生的各種感官,圍繞問題中心展現(xiàn)物理過程,揭示問題本質(zhì)。

五、課外創(chuàng)新性實驗方法

開展課外創(chuàng)新性實驗,首先,應(yīng)遵循趣味性強(qiáng)原則?;疽哉n本知識為切入點,可適當(dāng)做些引申和拓寬,以豐富學(xué)生的知識面,提升他們熱愛科學(xué)的志趣,發(fā)展對科學(xué)的探索興趣,“在保持對自然界的好奇,發(fā)展對科學(xué)的探索興趣,在了解和認(rèn)識自然的過程中有滿足感及興奮感?!边@是新課程標(biāo)準(zhǔn)的總目標(biāo)”。因此,在課外創(chuàng)新性實驗的選擇上我們更加應(yīng)該遵循趣味性強(qiáng)的原則。例如,學(xué)習(xí)聲現(xiàn)象后,讓學(xué)生利用身邊的一些材料制作簡易的樂器,他們都興趣傲然,有的人會用小塑料筒制作口琴,有的同學(xué)會用竹管制作“水鳥”等。其次,選擇課外創(chuàng)新性實驗應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容,在中學(xué)階段開展物理課外活動,要考慮學(xué)生的能力和知識水平,活動的內(nèi)容盡可能結(jié)合教學(xué)的內(nèi)容,讓學(xué)生做一些力所能及的小實驗,或做一些簡單易完成的小制作。如果脫離學(xué)生實際,要求學(xué)生完成太復(fù)雜的實驗項目是不可取的,學(xué)生的實驗如果經(jīng)常完成不了,這樣久而久之會讓他們失去信心和興趣。例如,學(xué)完電磁現(xiàn)象后,組織學(xué)生制作電鈴、自動報警器、小型電動機(jī)、發(fā)電機(jī)模型,這些制作較有實用價值。學(xué)完電學(xué)、熱學(xué)之后,組織學(xué)生調(diào)查或測量各種燃?xì)鉅t、電熱水器的熱效率,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保和節(jié)能的意識。

實驗教學(xué)是教學(xué)研究的永恒課題,有許多問題仍等待我們?nèi)ヌ剿鳌⒀芯颗c實踐。美國著名哲學(xué)家、系統(tǒng)學(xué)者茲格在論述“假設(shè)一演繹”的優(yōu)點時曾說過:“我們不見得正確,但是我們知道,我們在尋找什么,如果得不到預(yù)期的結(jié)果,我們總可以修正我們的假設(shè)?!?/p>

參考文獻(xiàn):

參考文獻(xiàn)

[1]2006.周樹鳳.淺議初中物理學(xué)生實驗教學(xué)[J].河南:教學(xué)研究.

[2]2009,許賀.新課改下初中物理學(xué)生實驗教學(xué)淺談[J].秦皇島:實驗教學(xué).

篇9

科學(xué)是人類的成長的空間。是它,讓人類得知那么多深奧的科學(xué)知識;是它,讓我們了解了大自然的奧秘;是它,讓我們擁有了那么多科學(xué)發(fā)明……下面給大家分享一些八年級科學(xué)作文750字,希望對大家有幫助。

八年級科學(xué)作文750字1古有詩仙李白,今有酒仙老唐,唐老師的“烈焰酒精實驗”那可不是一般的高!

那天,唐老師把我們這群在下課時間瘋玩的“孫悟空”們召喚回來。我一進(jìn)教室就看見實驗桌上擺著臺電磁爐和三瓶不同的酒,唐老師手里還拿著一個打火機(jī),我們都特別好奇。

實驗開始了,唐老師先把白酒倒進(jìn)鍋里,用電磁爐加熱。頓時一股酒精味撲鼻而來,嗆得前排的同學(xué)直掩鼻子。鍋里的酒不斷地冒泡,沒啥稀奇的,老師到底要搞什么名堂?難道是要“煮酒論英雄”嗎?我心里犯嘀咕。“萬事俱備,只欠東風(fēng),見證奇跡的時刻到啦!”唐老師拿著打火機(jī)大聲地吆喝著。我的眼睛直勾勾地盯著鍋,生怕錯過精彩的瞬間!只見他在鍋邊緣點了一下火,火焰便迫不及待地往上爬,火苗猖狂地跳起舞來,同學(xué)們嚇得哇哇大叫。沒想到唐老師一關(guān)掉電磁爐,火焰就漸漸滅了。代替尖叫聲的是重重疑問,唐老師告訴我們,這種現(xiàn)象是因為白酒里有可以燃燒的酒精。

“你們覺得紅酒和啤酒會不會燃燒呢?”唐老師又?jǐn)[出魔術(shù)師般的神態(tài),指著另外兩瓶酒賣關(guān)子?!皶?”有幾個同學(xué)斬釘截鐵地叫嚷著,也有人小聲地說“不會”。我覺得啤酒不會燃燒,因為我爸經(jīng)常喝啤酒,而且一喝就是十幾瓶,要是會燃燒,他的肚子豈不是成了大火爐啦!我正納悶時,唐老師又將紅酒倒入鍋里,打算為我們解開謎團(tuán)。

等紅酒滾燙起來的時候,唐老師再次點火。瞬間,熊熊烈火在鍋里飛檐走壁,“哦!哦!”我們都會意地喊起來。接下來試驗啤酒,加熱后的啤酒像瘋了似的,泡沫如柱,攔也攔不住,竟然躥出鍋外,唐老師的打火機(jī)打了許多次火,也不見一個火星子。同樣是酒,白酒和紅酒都會燃燒,啤酒為什么不會呢?

唐老師揭曉謎底了。原來,白酒和紅酒含有的酒精高達(dá)20%以上,已經(jīng)到了可以燃燒的水平;而啤酒的酒精只有5%左右,是燒不起來的。唐老師還告訴我們,酒的用處可多啦,小到取暖、怡情,大到醫(yī)療、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)……他還順便為我們普及了一下中國的酒文化:三國煮酒論英雄,水滸英雄靠酒拉幫結(jié)派,紅樓品酒吟詩作畫……

科學(xué)實驗真奇妙啊!我們要在科學(xué)實驗中,尋找奇跡。

八年級科學(xué)作文750字2科學(xué)是人類的成長的空間。是它,讓人類得知那么多深奧的科學(xué)知識;是它,讓我們了解了大自然的奧秘;是它,讓我們擁有了那么多科學(xué)發(fā)明……

科學(xué)是十分奇妙的,不只是科學(xué)家,我們的身邊也有著許多地、有趣地科學(xué)知識。

水面的折射

在我們閑暇娛樂之時,很多的人都會去湖邊、河邊、還邊去釣魚、撈蝌蚪、撈石頭,每每玩得不亦樂乎。但是,我們?nèi)ニ飺谱ナ裁礀|西的時候,一眼看見后,小心翼翼地靠過去,猛地用手或者器具一撈,本以為會滿載而起,一提起來,卻發(fā)現(xiàn)網(wǎng)里什么也沒有。很多人都會納悶:為什么看著那東西在水下的某個位置,但去撈的時候卻發(fā)現(xiàn)那個地方就沒有這個一東西。其實,眼睛有時也是會騙人的,水淺時好一些,水深后就十分明顯了。水不是平的,光照射在上面,會在水下形成一個折射,因在水面撈東西時,要在你看見那東西的稍前或稍后的地方問下?lián)?,一定可以撈中。吸管扎土?/p>

看到這個題目,太多的人會想:土豆那么硬,吸管那么軟,怎么可能扎透土豆呢?

我也做過這個實驗,證明了這句話是真真實實的。把土豆放在桌子上,手拿著吸管去扎時,只手的大拇指按緊吸管的另一頭,扎下時,因為吸管內(nèi)的空氣無法釋放,便變得異常堅硬,當(dāng)然就能扎透土豆了。

紙片與塑料瓶

把一個瓶子倒著放時(瓶蓋扭緊著),看水能不能流出來。當(dāng)然,不用試也知道,水定流不出來。如果把瓶蓋換成紙片,還能不能讓水漏不出呢?

我也倚著好奇心試了試。首先,把一個紙片剪一個合適瓶子的大小,把水灌滿瓶子,把空氣擠出的同時用紙片按住,神奇的一幕發(fā)生了:再倒著時,水真的沒有漏出一滴??諝獾膲毫退o緊壓迫著紙片,讓紙片和瓶子邊緣緊緊貼合,從而沒有漏出來。

通過了三個實驗,我知道了,科學(xué)就是自己想不到的,只要啃研究,就一定會有發(fā)現(xiàn)??茖W(xué)就是這般奇妙,我們要去相信它!

八年級科學(xué)作文750字3中國科學(xué)院,在我聽起來高不可攀,今天我們班參加了中國科學(xué)院的第三屆科學(xué)節(jié)后,我對科學(xué)的印象改變了。

我們在排隊參加活動的過程,打散成了幾個小分隊。我們小分隊來到了所史館。熱情的講解員叔叔給我們講了遠(yuǎn)古植物的發(fā)展歷程。大家看得聽得入了神,沒想到地球上最普通的植物竟然有這么遙遠(yuǎn)的歷史。接著,我們看到了研究所的歷史,這里最初名為靜生生物調(diào)查所,是與北平大學(xué)植物研究所合并成的。我們看到了一張張黑白的照片掛在墻上,他們都是為中國植物研究有所貢獻(xiàn)的老科學(xué)家。一張張書信,字畫,藏書,都見證了他們推動中國植物研究的發(fā)展過程。

跟著講解員的腳步,我們來到了國家植物標(biāo)本館。我們先走進(jìn)接待室,窗外的一大顆銀杏樹,沐浴著早上的陽光,發(fā)著黃色的光,照到了標(biāo)本館的標(biāo)志上,那也是一株銀杏,是中國獨有的樹種。隨后,我們走進(jìn)了標(biāo)本館,玻璃窗后面是一眼望不到盡頭的標(biāo)本柜,里面好像藏了一個隱秘世界,這是屬于植物的世界。另一側(cè)是展示用的桌子,上面擺放著研究用的圖片。

出了標(biāo)本館,來到大廳聽取又一位叔叔來給我們講解植物大數(shù)據(jù)。他說話聲音很“滑稽”,他在和我們講關(guān)于一款叫“花伴侶”的APP軟件,我心想:他是不是做廣告的啊?他在ppt里演示著軟件自己掃自己的臉,識別植物,結(jié)果竟然掃出來的是榴蓮,大家都哈哈大笑。但是,他又講了這個app的發(fā)展,就是發(fā)動全社會的人通過在任何場地拍攝任何植物上傳照片,后臺處理計算后,其他人一掃任何植物,都能看到植物的名稱、地點、科屬等信息。這個APP就是建立了植物資料大數(shù)據(jù)庫?!盎ò閭H”這么詩情畫意的名字,這“廣告”聽聽也不錯。

出了標(biāo)本館,我們“掉隊的隊伍”終于和大部隊匯合了。我們一起學(xué)習(xí),一起欣賞演出,度過了一個充實又快樂的上午。今天,我們參加科學(xué)節(jié)活動,走近科學(xué)研究,未來更多的領(lǐng)域在等著我們探索。在這個金色的日子里,一起學(xué)習(xí),去尋找未來吧!

八年級科學(xué)作文750字4科學(xué)在我們的生活中無處不在,我們時時刻刻都在用它,它在我們的日常生活中占據(jù)著重要的地位。同時,關(guān)注科學(xué)也樂趣多多哦!

每當(dāng)我們的衣服臟了,肯定是要洗的,并且要洗凈上面的污垢。這時,我們時常用的“科學(xué)”就出來發(fā)揮作用了。就以洗油垢為例,油垢洗凈一定要用洗衣液,洗衣液是一種堿性物質(zhì),而衣服上的油垢是一種酸性物質(zhì),此時,酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)就“碰面”了,我們會不斷地將衣物在水中使勁揉搓,就是為了讓油垢和洗衣液的泡沫更加“親密”,到一定的“親密”過程時,因為堿性,酸性物質(zhì)相克的原理,它們就一起“遠(yuǎn)走高飛”融入水中了,這樣,衣物上的油垢也就不見了,衣物也自然就洗凈了。

許多同學(xué)都熱愛天文學(xué),當(dāng)然我也不例外,尤其是對有關(guān)外星人的文章及視頻特別關(guān)注。我剛剛接觸天文時,是從太陽系的行星入手的,當(dāng)我了解完這些有趣的星體時,我總會想,上面會不會有生命存在呢?結(jié)果一經(jīng)過思考,木星是氣態(tài)行星,是一塊大球體,但也是一團(tuán)氣體,沒有固態(tài)表面,基本不可能;我也曾經(jīng)認(rèn)為火星上存在生命,尤其是在關(guān)于“外星人”報道出來后,我竟更對此深信不疑,但是有許多人都認(rèn)為“火星人”只是一塊風(fēng)干巖石,只是樣子像人類而已,看到這則消息,我就不太高興了,怎么現(xiàn)在連外星人都沒有,真掃興。從那時起,我就一直關(guān)注著有關(guān)天文的消息。

在去年的一個下午,我看到了有關(guān)“地球胞弟”開普勒4526的消息,我竟興奮不已,好像這個星球是我發(fā)現(xiàn)的一樣,于是我興致勃勃地上網(wǎng)查,報道中還寫到這個星球上面可能有液態(tài)水,氧氣覆蓋等消息,一條條消息都振奮著我的心,可看到文章的最后一句話:“由于科技有限,我們不能……”。又讓我失望到極致了,真是太掃興了。但是我心里總想著,為什么人類現(xiàn)在的科技達(dá)不到呢,于是我下定決心,以后一定踏著先輩們的路走下去,探索這些還未知的謎。

我愛科學(xué),它很有趣,它讓我得到知識,激勵著我前進(jìn),并且?guī)又麄€世界大踏步的前行。

八年級科學(xué)作文750字5科技越來越發(fā)達(dá)了,時代在飛速進(jìn)步著??茖W(xué)家們研究出了越來越高級的機(jī)器來代替人力。你聽說過自助掃碼收銀機(jī)嗎?如果沒有,那就聽我說一說吧。

今天早晨,我和媽媽去永輝超市買菜,挑選好蔬菜去前臺結(jié)賬時卻見不到售貨員,只見到了兩臺機(jī)器和一些與我們一樣迷惑不解的顧客們。大家你望望我,我望望你,都不知道是怎么回事。這時,一個響亮的聲音從廣播中傳出:“顧客們,本超市已換成自助掃碼收銀機(jī)結(jié)賬,如各位有疑難,可去前臺咨詢,使用方法就在機(jī)器正上方?!?/p>

大家聽了,都用好奇的眼神打量著那幾臺銀灰色的機(jī)器,紛紛按照機(jī)器上方的使用方法操作起來。哇,真快啊!好幾位叔叔阿姨很快就付賬結(jié)束,大家都覺得很新奇,低聲議論著:“不錯呀,挺好用的呢!”“嗯,速度快得很啦!”“一掃一個準(zhǔn)!”“真高級!”大家這樣的評價可把我的好奇心勾起來了。好不容易排到了我,一定要試試這新機(jī)器。

我看著指示操作:第一步,把需要結(jié)賬的物品條碼對準(zhǔn)機(jī)器窗口;第二步,選擇支付方式;第三步,取走物品。我每次把要結(jié)賬的物品對準(zhǔn)窗口,都會聽見“滴”的一聲,物品的條碼就會被掃描進(jìn)機(jī)器,屏幕上就會出現(xiàn)物品的名稱和價格;接下來,媽媽選擇微信支付,只需要把支付二維碼放到窗口掃描,幾秒種后,屏幕上出現(xiàn)了“支付成功”的提醒信息整個過程就結(jié)束了。

篇10

關(guān)鍵詞:化學(xué)方法;實驗歸納法;化學(xué)直覺;化學(xué)創(chuàng)造力

文章編號: 1005–6629(2012)5–0075–04 中圖分類號: G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B

1 一部化學(xué)發(fā)展史也是一部化學(xué)方法的演變史

循著化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史線索,我們編寫了關(guān)于古今中外有代表性的化學(xué)家、學(xué)者及化學(xué)工作者所作貢獻(xiàn)的系列化學(xué)史話。嘗試向讀者提供能具體觸摸化學(xué)歷史發(fā)展脈絡(luò)的史料與見解。這對有興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)與研究化學(xué)史的化學(xué)教育工作者來說,也許是有益的。我國膠體化學(xué)家、化學(xué)教育家傅鷹教授曾語重心長地指出:“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分,因為科學(xué)只能給我們知識,而科學(xué)的歷史卻能給我們智慧”。在他看來,化學(xué)與化學(xué)史的關(guān)系也是如此,而作為化學(xué)史給我們的智慧的結(jié)晶,則主要體現(xiàn)在人們對化學(xué)知識的思維方式和研究方法上。對此,抱有同感的還有中國化學(xué)會前會長柳大綱先生,他曾言簡意賅地說過:“化學(xué)窮物質(zhì)轉(zhuǎn)化運(yùn)動之理,綜宏析微、撥偽存真、精益求精,乃認(rèn)識自然、改造自然之鎖鑰”(中國化學(xué)會成立50周年《祝愿》詞)。在這里,所謂“綜宏析微、撥偽存真、精益求精”亦就是對運(yùn)用化學(xué)方法探索化學(xué)科學(xué)真理的作用的經(jīng)典描述。

化學(xué)史家們現(xiàn)在一般都承認(rèn):化學(xué)發(fā)現(xiàn)與發(fā)明,無論巨細(xì),幾乎從來就不是個人自發(fā)做出的獨創(chuàng)貢獻(xiàn)。即使那些最具革命性的化學(xué)理論也都是長期演變或發(fā)展的結(jié)果。一些基本的化學(xué)思想(如元素、原子、分子等)產(chǎn)生于各個不同的地域,這些思想逐漸經(jīng)過交融、合并、修改和補(bǔ)充,最后公之于眾,形成了一種新的化學(xué)概念。這種化學(xué)概念又轉(zhuǎn)而影響和改變后來的化學(xué)理論,結(jié)果使化學(xué)科學(xué)有可能永無止境的進(jìn)步不己。在這里,我們認(rèn)為有必要明確回答這樣一個問題:推動化學(xué)科學(xué)不斷前進(jìn)的動力因素究竟是什么?從科學(xué)方法論的視角來考察,化學(xué)的不同發(fā)展階段就會孕育或形成不同的化學(xué)方法,而一旦新的化學(xué)方法產(chǎn)生又會推動化學(xué)發(fā)展從一個階段邁向新的階段。從這個意義上可以說:一部化學(xué)發(fā)展史也是一部化學(xué)方法的演化史。

化學(xué)方法從其內(nèi)涵來說有兩個方面:一是化學(xué)家的思維方式,另一個是化學(xué)家運(yùn)用的物質(zhì)手段。用現(xiàn)代約定俗成的話來說,前一個是“軟件”,后一個“硬件”,兩者相輔相成才構(gòu)成完整的所謂的科學(xué)方法。而要比較全面而又系統(tǒng)地敘述和探討化學(xué)方法的演化史,不僅要涉及化學(xué)家的個人秉性和才智,而且也涉及到化學(xué)家所處的社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及他們所接觸的哲學(xué)思想。

2 古代實用化學(xué)時期和化學(xué)方法的孕育

化學(xué)的原始形式是煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),煉金術(shù)是思辨哲學(xué)(在古希臘是亞里士多德哲學(xué),在古代中國則是道教哲學(xué))和工藝技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。其后形成的醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)則是煉金術(shù)向近代化學(xué)的過渡,比起煉金術(shù)來,后者更注重化學(xué)工藝技術(shù)、強(qiáng)調(diào)實用。但是,其哲學(xué)思想基礎(chǔ)仍然是和煉金術(shù)一脈相承。此時的化學(xué)還沒有從生產(chǎn)實踐和哲學(xué)中分化出來形成一門獨立的科學(xué),相對應(yīng)的化學(xué)方法也不具有科學(xué)的形志,而具有思辨的特征和“準(zhǔn)實驗”(或用火操作的化學(xué)實踐)的痕跡。

2.1 思辨方法

煉金術(shù)士力圖通過物體的可直接觀察的性質(zhì)(如顏色、熔度及晶形等)作為實證來闡明亞里士多德的哲學(xué)。亞里士多德關(guān)于“萬物皆變”并趨向“完善”的思想告訴人們,金屬中那些不夠完善的金屬(所謂賤金屬),總是力求變得象黃金等貴金屬一樣盡善盡美。煉金術(shù)士們堅信自己掌握的化學(xué)工藝技術(shù)手段能使之如愿以償,即可用火操作把賤金屬變成為貴金屬,這既是煉金術(shù)賴以生存的思想基礎(chǔ),也是從當(dāng)時冶金實踐中得出的仿佛合乎邏輯的結(jié)論。與其驚人相似的是信奉道教哲學(xué)的中國著名煉丹家葛洪有句名言:“變化者,乃天地之自然,何嫌金銀不可以異物乎”。在他看來,不僅金銀等貴金屬可以由它物變化而來,而且金銀等“不腐”、“不朽”的屬性也可發(fā)生轉(zhuǎn)移,甚至進(jìn)入體內(nèi)。這種“萬物皆可互變”的思想使煉丹方士們堅信“服金者壽如金”,“服玉者壽如玉”。

綜上所述,古代的化學(xué)思辨方法是以觀察為基礎(chǔ),并運(yùn)用原始的歸納與演繹的邏輯方法所構(gòu)成的。其中包括了直觀的觀察、天才的猜測和原始的邏輯推理三個構(gòu)成內(nèi)容。而古代原子論和邏輯學(xué)則是這種方法的兩大杰出成果,可以說它們是后來化學(xué)發(fā)展為科學(xué)的內(nèi)在“種子”或“胚芽”。

古代原子論的創(chuàng)立者德謨克利特首先寫成《論邏輯》一書,認(rèn)為人對自然的認(rèn)識是從經(jīng)驗觀察上升到理性認(rèn)識的過程,在該過程中需要運(yùn)用歸納邏輯等方法。他在建立原子論的過程中,把直觀可見的水、氣、火、土等“元素”以致自然萬物,都視為由不可見的“原子”所構(gòu)成的物質(zhì)客體,試圖以觀察不到的本質(zhì)來說明可觀察到的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生了科學(xué)方法的“胚芽”,即以微觀物質(zhì)的相互作用來解釋宏觀運(yùn)動現(xiàn)象的方法。該方法試圖把宏觀層次物質(zhì)變化現(xiàn)象還原到微觀層次原子運(yùn)動變化的規(guī)律來認(rèn)識。這種“還原思維模式”對后來的哲學(xué)和科學(xué)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。

繼德謨克利特之后,主張四元素說的亞里士多德又進(jìn)一步論述了演繹邏輯,他把以往的一些零散的邏輯方法論思想加以吸收、改造并以其名著《工具論》一書的完成確立了邏輯學(xué)。他強(qiáng)調(diào)把邏輯方法視為研究科學(xué)、認(rèn)識真理的重要工具,并試圖說明思辨觀念怎樣從經(jīng)驗的東西產(chǎn)生的,進(jìn)而從邏輯上對思辨方法進(jìn)行了總結(jié)。

2.2 準(zhǔn)實驗方法

實用化學(xué)時期產(chǎn)生的化學(xué)思辨方法有其合理性,并具有科學(xué)內(nèi)在“種子”或“胚芽”的積極意義。但在古代社會生產(chǎn)力和科學(xué)水平低下的情況下,思辨方法還不可能依照充分的事實去進(jìn)行理論概括,更不可能進(jìn)行科學(xué)實驗去檢驗,從而就可能導(dǎo)致粗糙的以致是錯誤的結(jié)論。例如,把本來并非是化學(xué)元素的水、氣、土、火等復(fù)雜物質(zhì)看成是最簡單的“元素”等。由此可見,沒有用實踐或?qū)嶒炄z驗化學(xué)認(rèn)識的結(jié)果,也沒有用假設(shè)所預(yù)言的事實,來驗證各種假設(shè)——這是思辨方法的根本缺陷。帶有這種缺陷的化學(xué)思辨方法還只是一種處于萌芽狀態(tài)的科學(xué)方法,盡管它是與處于化學(xué)原始形態(tài)的煉金術(shù)(或煉丹術(shù))是相適應(yīng)的,但畢竟是極不完善的,還需要向以科學(xué)實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)方法轉(zhuǎn)變。

處在16世紀(jì)至17世紀(jì)前半葉的醫(yī)藥化學(xué)家和冶金化學(xué)家們,對變賤金屬為貴金屬的目標(biāo)已經(jīng)不感興趣。對于他們來說,寧肯放棄煉金術(shù)的思辨觀念,也要強(qiáng)調(diào)實用。這是由于煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),無論在西歐還是在中國流行千年之久,但結(jié)果得不償失。相反由于它的神秘性質(zhì)和脫離生產(chǎn)實際,終究還是嚴(yán)重地延緩以致阻滯了化學(xué)的發(fā)展。不少有識之士開始在實踐中摒棄煉金術(shù)(或煉丹術(shù)),這方面的代表人物有西歐的醫(yī)藥化學(xué)派帕拉塞斯、冶金化學(xué)派阿格里柯拉,在中國則是醫(yī)藥學(xué)家李時珍和編撰化學(xué)工藝百科全書《天工開物》的學(xué)者宋應(yīng)星。他們主張化學(xué)只有從煉金術(shù)(或煉丹術(shù))的羈絆中解放出來,才能達(dá)到它前進(jìn)的真正出發(fā)點。

正是在制取藥物和冶煉金屬的實踐中,天平開始得到廣泛應(yīng)用、定量觀念得到傳播、定量實驗方法的重要性開始受到重視,一些元素和化合物的知識有了新的積累,酸、堿、鹽及其反應(yīng)的性質(zhì)開始為人知??梢姀臒捊鹦g(shù)士(或煉丹方士)開始到冶金化學(xué)家及醫(yī)藥化學(xué)家的活動,無疑帶來了多種可以作為科學(xué)解釋的結(jié)果。但是,這些近代化學(xué)的先驅(qū)者們的目標(biāo)均屬實用性質(zhì),而不屬于化學(xué)科學(xué)。作為科學(xué)的化學(xué)還需要以建立科學(xué)理論為目標(biāo),還需科學(xué)的理念來指導(dǎo)觀察和理解實驗事實。

3 近代實驗化學(xué)時期和化學(xué)方法的形成

17世紀(jì)下半葉到18世紀(jì),化學(xué)進(jìn)入實驗化學(xué)時期,它開始同思辨哲學(xué)相分離,并徹底從煉金術(shù)(或煉丹術(shù))中解放出來,近代化學(xué)由此開端。這一時期化學(xué)的主要任務(wù)是“搜集材料”,對物質(zhì)及其性質(zhì)進(jìn)行分門別類的研究。這就需要運(yùn)用化學(xué)實驗手段對物質(zhì)進(jìn)行分解或分析,并在依次獲得的大量經(jīng)驗知識基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納與概括,結(jié)果抽提出了關(guān)于科學(xué)的元素概念和燃燒的氧化理論。在這個過程中,以實驗歸納為標(biāo)志的經(jīng)驗方法,作為科學(xué)形態(tài)的化學(xué)方法開始形成。

3.1 經(jīng)驗方法

波義耳和拉瓦錫作為這一時期的兩個富有代表性的化學(xué)家,為化學(xué)方法的形成作出了奠基性的貢獻(xiàn)?!皯岩膳苫瘜W(xué)家”波義耳以他的新思想(機(jī)械論的微粒哲學(xué))和新方法(化學(xué)實驗方法),把化學(xué)開始確立為科學(xué),而拉瓦錫則以他的具有系統(tǒng)性、嚴(yán)格定量性的實驗方法和善于運(yùn)用理論思維的邏輯推理方法(主要是歸納法)完成了由波義耳開始的將化學(xué)變成科學(xué)的化學(xué)革命過程。

具體來說,波義耳深受現(xiàn)代實驗科學(xué)的始祖、英國哲學(xué)家弗朗西斯.培根的科學(xué)方法論(或“新工具論”)和機(jī)械論的微粒哲學(xué)的影響。在他的化學(xué)和物理學(xué)研究中,相當(dāng)強(qiáng)調(diào)實驗和歸納法的科學(xué)方法論作用,同時非常嚴(yán)格地遵循機(jī)械論解釋的原則。波義耳反對把化學(xué)看做一種制造黃金等貴金屬或者醫(yī)療藥物的經(jīng)驗技藝,而應(yīng)當(dāng)看作一門科學(xué),作為科學(xué)的一個分支,化學(xué)主要從事對化學(xué)現(xiàn)象作理論解釋,而不是單純?nèi)嶋H利用它們。他還主張,實驗的方法和與此相聯(lián)系的對自然界的觀察是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ),化學(xué)應(yīng)該用實驗方法而不是用玄虛的思辨和抽象的空談來確立關(guān)于物質(zhì)化學(xué)變化的定律。同時波義耳復(fù)興了與亞里士多德哲學(xué)相悖逆的古代樸素的原子論,強(qiáng)調(diào)了物質(zhì)的微粒哲學(xué)的觀點。該觀點認(rèn)為:自然界是由一些細(xì)小致密、用物理方法不可分割的粒子構(gòu)成,粒子結(jié)合成粒子團(tuán),粒子團(tuán)作為基本單位參與化學(xué)反應(yīng)。在這里可以說已經(jīng)孕育著近代科學(xué)原子論的雛形。

拉瓦錫同波義耳一樣,繼承了弗朗西斯·培根的科學(xué)實驗論,強(qiáng)調(diào)“除了通過實驗和觀察的自然道路去尋求真理之外,別無它途”。但他與波義耳不同,特別強(qiáng)調(diào)了實驗歸納中的定量性,認(rèn)為“必須用天平進(jìn)行測定來確定真理”。并以精密的規(guī)范操作實踐檢驗傳統(tǒng)理論。拉瓦錫把波義耳倡導(dǎo)的經(jīng)驗性的實驗歸納法推進(jìn)到了新的階段。其經(jīng)驗方法表現(xiàn)出了如下特點:從定性的實驗歸納發(fā)展到了定量的實驗歸納。拉瓦錫是明確提出,把由天平確定的量作為衡量的尺度,對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行實驗證明的第一個化學(xué)家。正是運(yùn)用了這種“以量求質(zhì)”的方法用以檢驗傳統(tǒng)的燃素說,終于否定了燃素的存在,了燃素理論對化學(xué)的百年統(tǒng)治。

拉瓦錫時代的化學(xué)方法尚屬經(jīng)驗性質(zhì),但具有較高的嚴(yán)密性和系統(tǒng)性,較強(qiáng)的理論概括性。正是在實驗基礎(chǔ)上,運(yùn)用概括的理論思維方法,拉瓦錫把從若干燃燒反應(yīng)中所抽取出來的氧化的本質(zhì)屬性,推廣到所有燃燒反應(yīng)過程,從而形成具有普遍意義的氧化燃燒理論。

總之,波義耳——拉瓦錫時代的化學(xué)方法已趨形成,但比較強(qiáng)調(diào)“知識不能超出經(jīng)驗范圍”,相對來說還比較忽視科學(xué)抽象、假說和演繹的理論思維作用。化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展就需要推動化學(xué)方法,從經(jīng)驗方法過渡到理論方法的階段。

3.2 理論方法

從18世紀(jì)末到19世紀(jì),化學(xué)呈現(xiàn)出從搜集材料向整理材料發(fā)展的勢頭。在此期間,化學(xué)積累了龐大數(shù)量的實證的知識材料,以致在化學(xué)研究領(lǐng)域中有系統(tǒng)地和依據(jù)材料的內(nèi)在聯(lián)系。把這些材料加以整理的要求,已經(jīng)成為勢在必然。而建立化學(xué)的各個知識領(lǐng)域相互間的正確聯(lián)系,也同樣成為不可避免。由此,近代化學(xué)開始走進(jìn)了理論領(lǐng)域。這一時期得到發(fā)展的理論方法主要有科學(xué)抽象、演繹推理、科學(xué)假說、比較分類及非邏輯推理等。

3.2.1 科學(xué)抽象

由波義耳倡導(dǎo),拉瓦錫加以發(fā)展的定量實驗歸納法,在18世紀(jì)與19世紀(jì)之交得到了化學(xué)家們普遍的重視與運(yùn)用。在這種狀況下,質(zhì)量守恒定律、定比定律和當(dāng)量定律等化學(xué)基本定量定律被發(fā)現(xiàn),緊接著對這些定律作出理論上的科學(xué)解釋亦就成為化學(xué)家的迫切任務(wù)。英國化學(xué)家道爾頓首先把這些在化學(xué)實驗基礎(chǔ)上歸納總結(jié)得出的定量定律跟物質(zhì)由原子構(gòu)成的觀念相聯(lián)系,并把原子量概念引入化學(xué),建立了科學(xué)的原子論。該理論在19世紀(jì)初被公認(rèn)為理論化學(xué)的最高成就。他所采用的就是一種稱謂“科學(xué)抽象”的理論方法,即在經(jīng)驗歸納所提供的大量科學(xué)事實的基礎(chǔ)上,運(yùn)用概念、判斷、推理的理論思維方法,抽提出物質(zhì)內(nèi)部的共同本質(zhì),確認(rèn)了“原子”的客觀實在,并就原子的不同類型、性質(zhì)和質(zhì)量等屬性提出了科學(xué)論斷,從而找到了各個經(jīng)驗定律的內(nèi)部聯(lián)系,建立起了科學(xué)的原子論。這種科學(xué)抽象的方法具有把觀察與思考、實驗經(jīng)驗的積累和豐富想象,新穎的理論構(gòu)思相結(jié)合的特點,致使他的思維分析能達(dá)到實驗分析所不能達(dá)到的深度。即使在顯微鏡得到改進(jìn)時也不易被人看見的原子,道爾頓卻早已用思維把握住了原子。

3.2.2 演繹推理

該理論方法是指從一般規(guī)律或原理出發(fā),運(yùn)用數(shù)學(xué)的演算或者邏輯的證明,得出特殊事實應(yīng)遵循的規(guī)律,即“從一般到特殊”的邏輯推理方法。演繹推理是一種必然性的推理,只要推理的前提是真實的,推理形式是合乎邏輯的,那么推理結(jié)論也必然是正確的。在道爾頓時代,化學(xué)理論的建立與發(fā)展就迫切需要運(yùn)用這種演繹推理的思維工具。19世紀(jì)初,道爾頓在初步建立科學(xué)原子論后,就從這一普遍原理出發(fā),考察不同元素的原子之間的相互關(guān)系及其規(guī)律性。他注意到:一種元素的原子不僅可以同另一種元素的一個原子相化合形成化合物,也可以同另一種元素的兩個、三個或更多個原子相化合形成化合物,而每種元素的原子的重量(原子量)又都是固定的。據(jù)此運(yùn)用原子論就可以推論得出:在由兩種元素生成的多種化合物中,同一定重量的第一種元素相化合的第二種元素的重量,彼此間就必然會呈現(xiàn)出簡單整數(shù)比的關(guān)系。

沿著這樣的思路前行,后來,化學(xué)家們用演繹方法推理出了“倍比定律”。此后,道爾頓根據(jù)倍比定律的邏輯推理,有目的地進(jìn)行了定量分析實驗,從氮的氧化物、碳的氧化物等一系列化合物組成分析的數(shù)據(jù)中證實了倍比定律的成立。

3.2.3 科學(xué)假說

科學(xué)假說的出現(xiàn)是理論方法日趨成熟的一個標(biāo)志。因為運(yùn)用假說方法能夠在已知科學(xué)事實的基礎(chǔ)上超出經(jīng)驗感覺的范圍,對未知現(xiàn)象作出假定性的說明。正如1811年,意大利化學(xué)家阿伏伽德羅提出分子假說時所做的那樣。當(dāng)時道爾頓的原子論和蓋·呂薩克所發(fā)現(xiàn)的氣體體積簡比定律的經(jīng)驗事實之間正處于不可調(diào)和的矛盾狀態(tài)。而解決這一矛盾,不能單純依靠經(jīng)驗方法,以此為契機(jī),阿伏伽德羅提出“分子假說”,把原子理論推向前進(jìn)。阿伏伽德羅的理論研究有一個總的指導(dǎo)思想,那就是試圖找出化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)之間的聯(lián)系。同時還試圖用數(shù)學(xué)方法不但表示化合物的物理性質(zhì),還用它來表示化合物的化學(xué)性質(zhì)。

由于主客觀方面的原因,分子假說長期受到壓抑而未獲承認(rèn),直到坎尼查羅加以重新論證和分子量的實驗測定得以確認(rèn),終于把道爾頓的原子論和阿佛加德羅的分子假說協(xié)調(diào)成一個合理的理論系統(tǒng),也就是說,通過分子假說的方法把道爾頓原子論發(fā)展成為原子分子學(xué)說。

3.2.4 比較分類

這是既有區(qū)別又有密切相關(guān)的一組理論方法,它們是近代化學(xué)得以完成其“整理材料”任務(wù)的一對重要思維工具?!氨容^”是根據(jù)物質(zhì)及其運(yùn)動變化屬性之間的某些共同點或相似方面的對稱比對,以揭示其內(nèi)在本質(zhì)聯(lián)系的推理方法,而“分類”則是根據(jù)事物之間的共同點和差異點把研究對象區(qū)分為不同從屬關(guān)系的邏輯方法??梢姟胺诸悺笔且浴氨容^”為基礎(chǔ)的,兩者相輔相成,有助于化學(xué)家們透過紛繁復(fù)雜的化學(xué)現(xiàn)象,尋找到隱藏在背后的化學(xué)物質(zhì)及其變化的規(guī)律。十九世紀(jì)中期,以門捷列夫為代表的無機(jī)化學(xué)家就是創(chuàng)造性地運(yùn)用比較與分類的方法,把當(dāng)時已有的龐雜混亂的化學(xué)元素及化合物的知識加以整理和綜合,從而發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期律。

門捷列夫既強(qiáng)調(diào)在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,通過全面的比較和自然的分類,從質(zhì)和量(即元素性質(zhì)和原子量)的關(guān)系上去對化學(xué)元素的自然體系進(jìn)行理論概括,又主張只有把歸納與演繹、分析與綜合結(jié)合起來,才能發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)周期性變化的規(guī)律并據(jù)此作出科學(xué)的預(yù)測。他對某些公認(rèn)原子量的校正和對類鋁(鎵)、類硼(鋁)、類硅(鍺)的預(yù)測就是有力的例證。

3.2.5 化學(xué)直覺

隨著科學(xué)原子論、分子假說、原子分子學(xué)說的建立和元素周期律的發(fā)現(xiàn)及周期系理論的形成,在整個19世紀(jì),理論方法已在化學(xué)方法中居于主導(dǎo)地位。但是也應(yīng)當(dāng)看到在理論方法發(fā)展的同時,經(jīng)驗方法也在進(jìn)一步發(fā)展,而且構(gòu)成了理論方法發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。尤其在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域,基于發(fā)展了的經(jīng)驗方法派生出了一種非邏輯推理——化學(xué)直覺,它極大地推動了有機(jī)分子結(jié)構(gòu)理論的建立與建立與發(fā)展,并賦予化學(xué)理論方法特有的個性化色彩。

所謂“直覺”是一種在感知過程中未經(jīng)嚴(yán)格邏輯證明,但能迅速而準(zhǔn)確填補(bǔ)知識空白的能力,廣義的直覺包括靈感(頓悟)及直感、直觀等不同層次的一類非邏輯思維形式。科學(xué)史表明,化學(xué)家尤其有機(jī)化學(xué)家,他們擅長于憑籍化學(xué)經(jīng)驗取得對化學(xué)事實的直觀的理解,并能卓有成效地運(yùn)用那種不注重邏輯推理,而直接得到基本正確的結(jié)果。例如,在制備某一染料之前,對于它的顏色他也會有一定的設(shè)想,在試圖合成一種具有某種藥性的藥物時也往往有一種預(yù)見,而結(jié)果往往跟預(yù)想取得一致。這也就是說,化學(xué)家有了豐富的化學(xué)經(jīng)驗,就會有一種油然而生的對某些結(jié)果的“預(yù)感”或“直感”——這也許是化學(xué)家,尤其是有機(jī)化學(xué)家所具有的一種特有的科學(xué)素養(yǎng),稱之為“化學(xué)直覺”,這是一種認(rèn)識上的飛躍,屬于直覺思維范疇。

盡管這種直覺思維并未以突發(fā)性的形式出現(xiàn),即不表現(xiàn)為“靈感”或“頓悟”,但基于豐富的化學(xué)經(jīng)驗并通過長時間的沉思和積累,化學(xué)家會有更多的機(jī)會獲得這種靈感或頓悟的。應(yīng)該承認(rèn),依靠“化學(xué)直覺”,有機(jī)化學(xué)家用化學(xué)變化的邏輯就能想象或預(yù)感原子在空間中的復(fù)雜構(gòu)型,并通過富有成效的實驗合成手段制成具有這種構(gòu)型的有機(jī)化合物,進(jìn)而在理論與實踐的結(jié)合上把握住了有機(jī)物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,建立起了有機(jī)分子結(jié)構(gòu)理論??梢娀瘜W(xué)直覺是有機(jī)化學(xué)家富有創(chuàng)造潛力的一種標(biāo)志。眾所周知,德國有機(jī)化學(xué)家凱庫勒就是一個杰出的代表。正是他,把個人的才智和對碳原子相互結(jié)合關(guān)系的理論研究相聯(lián)系,最終完成了一種天賦般的直覺判斷——苯的碳原子之間成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在這里,凱庫勒的個人才智主要表現(xiàn)在他早期學(xué)習(xí)建筑所獲得的對事物“空間結(jié)構(gòu)美”的認(rèn)識和對事物形象化的孜孜追求。一旦這種才智和他的化學(xué)經(jīng)驗積累相結(jié)合,就會產(chǎn)生一種閃耀智慧火花的化學(xué)直覺。

參考文獻(xiàn):

[1]王德勝主編.化學(xué)方法論[M].杭州:浙江教育出版社,2007.