作为智慧生物的人类自诞生之日起就开始了漫长的探索进程,人类的发展史就是一部探索科学、利用科学史。镭的发现,为人类探索原子世界的奥秘打开了大门。万有引力的发现,使人们对天体的运动不在感到神秘。进化论的提出,让人类知道了自身的来历……探索让人类了解生命的起源秘密,探索让人类掌握战胜自然的能力,探索让人类不断进步,探索让人类完善自己。尽管宇宙无垠、奥秘无穷,但作为地球的主宰者,却从未停下探索的步伐。因为人类明白:科学无终点,探索无穷期。
由萧枫、姜忠喆主编的这本《组织探索科学奥秘》针对学校如何组织探索科学奥秘活动进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导。
全书共分六章,内容包括:学生探索科学奥秘的指导,学生太空奥秘的科学探索,学生地球奥秘的科学探索,学生自然奥秘的科学探索,学生古迹奥秘的科学探索,学生生命奥秘的科学探索。
本书内容丰富,语言通俗,故事情节强,适合青少年阅读。
学校科学技术普及的目的是使广大青年学生了解科学技术的发展,掌握必要的知识、技能,培养他们对科学技术的兴趣和爱好,增强他们的创新精神和实践能力。引导他们树立科学思想、科学态度,帮助他们逐步形成科学的世界观和方法论。《组织探索科学奥秘》针对学校如何组织探索科学奥秘活动进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
《组织探索科学奥秘》由萧枫、姜忠喆主编。
21.植物为什么能耐寒
当严寒到来,许多动物都深居简出,或者干脆冬眠了,不少植物却依旧精神抖擞地屹然不动,难道植物真的不怕寒冷吗?当然不是。比如,当植物细胞中的水分一旦结成冰晶后,植物的许多生理活动就会无法进行。
不过要使植物体内的水分结冻,并不太容易。比如娇嫩的白菜,要在-15℃才会结冰,萝卜等可以经受-20℃而不结冰,许多常绿树木,甚至在摄氏零下四五十度还依然不会结冰,秘密何在呢?
如果说,粗大的树木可以用寒气不易侵入来解释,那么,细小的树枝和树叶、娇嫩的蔬菜何以也不易结冰呢?白菜、萝卜、香薯等遇上寒冷时,会将贮存的部分淀粉转化为糖分,植物体内的水中溶有糖后,水就不易结冰,这也确是事实。但如果我们仔细一算,就知道这并不是植物耐寒的主要理由。要知道,1千克水中溶解180克葡萄糖后,水的结冰温度才会下降1.86℃,即使这些糖溶液浓到像糖浆一样,也只能使结冰温度下降七至八度。可见这其中一定另有缘故。
原来植物体内的水分有两种,一种为普通水,还有一种叫“结合水”。所谓“结合水”,按它的化学组成而言,和普通水并无两样,只是普通水的分子排列比较凌乱,可以到处流动,而结合水的分子却以十分整齐的“队形”排列在植物组织周围,和植物组织亲密地“结合”在一起,不肯轻易分开,因此被叫做结合水。有趣的是,化学家发现结合水的“脾气”和普通水大不相同,比如普通水在100℃沸腾,摄氏零度结冰。冬天,植物体内的普通水减少了,结合水所占的比例就相对增加。由于结合水要在比摄氏零度低得多的温度才结冰,植物当然也就比较耐寒了。
22.树木过冬之谜
大自然里有许多现象是十分引人深思的。例如,同样从地上长出来的植物,为什么有的怕冻,有的不怕冻?更奇怪的是像松柏、冬青一类树木,即使在滴水成冰的冬天里,却依然苍翠夺目,经受得住严寒的考验。
其实,不仅各式各样的植物抗冻力不同,就是同一株植物,冬天和夏天的抗冻力也不一样。北方的梨树,在-20℃—-30℃能平安越冬,可是在春天却抵挡不住微寒的袭击。松树的针叶,冬天能耐一30℃严寒,在夏天如果人为地降温到-8℃就会被冻死。
究竟是什么原因使冬天的树木特别变得抗冻呢?
原来,树木为了适应周围环境的变化,每年都用“沉睡”的妙法来对付冬季的严寒。
我们知道,树木生长要消耗养分,春夏树木生长快,养分消耗多于积累,因此抗冻力也弱。但是,到了秋天,情形就不同了,这时候白昼温度高,日照强,叶子的光合作用旺盛;而夜间气温低,树木生长缓慢,养分消耗少,积累多,于是树木越长越“胖”,嫩枝变成了木质……树木逐渐地也就有了抵御寒冷的能力。
然而,别看冬天的树木表面上呈现静止的状态,其实它的内部变化却很大。秋天积贮下来的淀粉,这时候转变为糖,有的甚至转变为脂肪,这些都是防寒物质,能保护细胞不易被冻死。如果将组织制成切片,放在显微镜下观察,还可以发现一个有趣的现象。平时一个个彼此相连的细胞,这时细胞的连接丝都断了,而且细胞壁和原生质也离开了,好像各管各一样。这个肉眼看不见的微小变化,对植物的抗冻力方面竟然起着巨大的作用。当组织结冰时,它就能避免细胞中最重要的部分——原生质不受细胞间结冰而遭致损伤的危险。
可见,树木的“沉睡”和越冬是密切相关的。冬天,树木“睡”得愈深,就愈忍得住低温,愈富于抗冻力;反之,像终年生长而不休眠的柠檬树,抗冻力就弱,即使像上海那样的气候,它也不能露天过冬。
23.植物也有记忆力 法国克兰蒙大学有一位科学家叫玛丽·狄西比,几年前用金盏花做了一系列实验,居然证明植物也有记忆力!
金盏花是一种一年生花卉,高约30~60厘米,整个植物都长有细毛,叶子是椭圆形的,大小相等,开黄色花朵,与菊花相似。这位科学家是这样进行实验的:她先找来两盆金盏花,在它们刚刚发芽的阶段用针在一盆金盏花左侧的叶子上刺出4个小孔。5分钟后,她把这盆金盏花的顶芽和叶子剪掉。过了一段时间,这棵金盏花长出了新的顶芽,但新长出来的叶子出现了明显的差别,左侧的一片叶子很小,右侧的一片叶子却很大;而没有经过针刺的那盆花,长出的叶子仍然是对称的。她认为金盏花是有记忆力的,它记住了那次针刺。
后来,玛丽·狄西比又进行了一次实验。这次她选用一棵金盏花,先后进行了两次针刺。第一次是在同一侧的叶子上刺了4个小孔,然后剪去顶芽;在经过不同长短的时间间隔以后,她又分别在左右两侧的叶子上都刺出一个小孔,再剪去顶芽。由于第一次针刺与第二次针刺之间的时间间隔长短不一样,结果就出了差别。如果两次针刺的时间间隔很短,那么,这棵金盏花就只能“记住”后面的针刺,就是说,它长出的叶子还是对称的;但如果这两次针刺的时间间隔很长,那么,它就会“记住”第一次的针刺,而把第二次针刺“忘记”,就是说,它长出了左右不对称的叶子。于是这位科学家认为植物的记忆力分为两种:长期记忆和短期记忆,在某些条件下,植物的长期记忆要比短期记忆牢固。
24.植物也有语言
因为人有语言,动物有“语言”,于是人们也想探索一下,默默无闻生活着的植物是否也有“语言”呢?通过科学家们的努力,植物的“语言”逐渐被揭示出来。
20世纪70年代,澳大利亚的一位科学家发现植物在遭受严重干旱时,便会发出“咔嗒咔嗒”的声音,于是提出植物也有语言,这是最早的关于植物有语言的发现。
到了80年代人们不但听到了植物的语言,而且还录了音。植物“歌曲”录音带,是由美国沙乌斯·利士纳堡录音公司制作的。他们把两个精巧的微型电极接在植物的叶子上,当叶子进行呼吸时,便会发出微微的颤动,使电压产生微弱的变化。微型电极跟一个灵敏的话筒相接,话筒就会把植物发出的信号,由另一个仪表把它转换成声音。通过录音发现,不同的植物会唱出不同的“歌”。人们还发现,植物唱出的歌与环境有关,在阳光下或沐浴到水分时,它们的歌声就会变得格外悦耳动听。
最近,英国和日本的科学家,共同研制一种“植物活性翻译机”,这种机器只要连接上放大器和合成器,就能够直接收听植物的声音。他们在研究中发现,当植物在黑暗中突然受到强光照射时,能发出类似惊讶的声音;当遇到变天、刮风和缺雨时,就会发出低沉、可怕和混乱的声音,好像它们正忍受着某种痛苦。平时,有些植物发出的声音好像口笛在悲鸣,有的则像病人临终时的喘息,还有一些叫声本来很难听的植物,当受到适宜的阳光照射或被水洗过以后,声音就会变得动听起来。
P130-133
学校教育是个人一生中所受教育最重要组成部分,个人在学校里接受计划性的指导,系统地学习文化知识、社会规范、道德准则和价值观念。学校教育从某种意义上讲,决定着个人社会化的水平和性质,是个体社会化的重要基地。知识经济时代要求社会尊师重教,学校教育越来越受重视,在社会中起到举足轻重的作用。
“四特教育系列丛书”以“特定对象、特别对待、特殊方法、特例分析”为宗旨,立足学校教育与管理,理论结合实践,集多位教育界专家、学者以及一线校长、老师们的教育成果与经验于一体,围绕困扰学校、领导、教师、学生的教育难题,集思广益,多方借鉴,力求全面彻底解决。
本辑为“四特教育系列丛书”之《爱学习,爱科学》。
古今中外,许多成功人士都重视和强调学习方法的重要性。伟大的生物学家达尔文就曾说过:“一切知识中最有价值的是关于方法的知识。”著名的大科学家爱因斯坦的成功方程式则是“成功=艰苦的劳动+正确的方法+少说空话”。这也是爱因斯坦对其一生治学和科学探索的总结。我们不难看出正确的方法在成功诸因素中具有多么重要的位置。联合国教科文组织教育发展委员会在《学会生存》一书中指出:“未来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会怎样学习的人。”也就是说,未来的文盲不是“知识盲”,而是“方法盲”。所以,在教学中对学生进行正确学习方法教育极具重要性。本书包括提高智力的方法以及各种学习方法和各科学习方法等内容,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。但要说明的是:“学习有法,但无定法,贵在得法”。教师在教学中要注意因材施教,注意学生的个体差异,进而施以不同的方法教育,这样才能让学生掌握最适合自己的学习方法和学习的金钥匙,从而终身享用。
科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。
本辑共20分册,具体内容如下:
1.《智能提高有办法》
智能提高可能性,与遗传基因和后天因素息息相关。遗传因素我们无法改变,能够改变的就是尽量利用后天因素。本书针对学生如何提高学习智能进行了系统而深入的分析和探讨。并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
2.《高效学习有办法》
高效学习法是一种富教于乐的教育方式和高效学习训练系统。它从阅读、记忆、速算、书写这四个方面入手,提高孩子的“速商”让孩子读的快,学的快,算的快,记的快,迅速提高学习成绩。本书针对学生如何提高学习效率进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
3.《提高记忆有办法》
人的大脑机能几乎都以记忆力为基础,只有记忆力好,学习、想象、创意、审美等能力才能顺利发展。那么如何才能记得更多、记得更牢、更有效地提高记忆力呢?本书帮助你找到提高记忆力的秘密,将记忆能力提升到顶点。本书针对学生如何提高记忆力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
4.《阅读训练有办法》 本书以语境语感训练为主要教学法,以日常生活中必读的各种文体、范文讲解及阅读材料的补充为内容,从快速阅读入手,帮助学习者提高汉语阅读水平。学生在学习的过程,根据实际情况选用适应的学习方法,定能收到事半功倍的效果。
5.《轻松作文有办法》
写作是汉语的重要组成部分,在汉语中有举足轻重的地位。人们抒发感情需要写作,总结经验教训需要写作,记叙事件需要写作……总之,无论学习、工作、生活都离不开写作。本书针对学生如何提高写作能力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
6.《课堂学习有办法》
课堂听课是学生在校学习的基本形式,学生在校学习的大部分时间是在听课中度过的。听课之所以重要,是因为大部分知识都得通过听老师的讲课来获取。要想学习好,首先必须学会听课。本书针对学生如何提高课堂学习能力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
7.《自主学习有办法》
自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。以学生作为学习的主体,通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标。本书针对学生如何提高自主学习能力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
8.《应对考试有办法》
考试主要有两种目的:一是检测考试者对某方面知识或技能的掌握程度;二是检验考试者是否已经具备获得某种资格的基本能力。如何有效的准备考试,可分成考试前、考试中、考试后三个部分做说明。本书针对学生如何应对考试进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
9.《文科学习有办法》
综合文科的学习旨在帮助学生学会学习,学会分析研究人与自然、人与社会、人与自身关系中的现实问题,学会探讨解决问题的方法等,帮助学生树立终身学习的观念。在这个过程中不断培养学生的实践能力、创新意识和创造力。本书针对学生如何提高文科学习能力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
10.《理科学习有办法》
理科学习要形成良好的学习习惯和有效的学习方法。总的来说,科学的学习方法可用如下此歌谣来概括:课前要预习,听课易入脑。温故才知新,歧义见分晓。自学新内容,要把重点找。问题列出来,听课有目标。听课要专心,努力排干扰。扼要做笔记,动脑多思考。课后须复习,回忆第一条。看书要深思,消化细咀嚼。本书针对学生如何提高理科学习能力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
11.《组织阅读科学故事》
在我们生活的各个角落,疑问几乎无处不在,而这些疑问往往能激发孩子们珍贵的求知欲,它能引领孩子们正确的认识和了解世界,并进一步地探知世界的奥秘,是早期教育最为关键的环节。为了让孩子们更好的把握时代的脉搏,做知识的文人,我们特此编写了这本书,该书真正迎合了青少年的心理,内容涵盖广泛,情节生动鲜活,无形中破解孩子们心中的疑团,并且本书生动有趣,是青少年最佳的课外读物。 12.《培养科学幻想思维》
幻想思维是指与某种愿望相结合并且指向未来的一种想象,由于幻想在人们的创造活动中起着重要作用,在发明创造活动中应鼓励人们对事物进行各种各样的幻想.幻想思维可以使人们的思想开阔、思维奔放,因此它在创造中的作用是显而易见的。本书针对学校如何培养学生的幻想思维进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
13.《培养科学兴趣爱好》
怎样让学生对科学产生兴趣?这是很多老师都想得到的答案。想学好科学,兴趣很关键。其实,生活中的许多小细节都蕴涵着丰富的科学知识,大家完全可以因地制宜,为学生创造个良好的环境,尽量给学生提供不同的机会接触各种活动。本书针对学校如何培养学生的科学兴趣爱好进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
14.《培养学习发明创造》
发明创造是科学技术繁荣昌盛的标志和民族进取精神的体现。有学者预言,二十一世纪将是一个创造的世纪,而迎接这个创造世纪的主人,正是我们那些在校学习的孩子们。因此对青少年进行发明创造教育,就显得极其重要了。心理学家研究表明,青少年的好奇心正是他们探索世界,改造世界,产生创造欲望的心理基础。通过开展青少年发明创造活动,鼓励青少年去发现新问题,提出新设想,实现新目标,这是培养他们的创新精神,提高他们的创造力的最好途径。
15.《培养科学发现能力》
阿基米德在洗澡时发现了阿基米德定律,牛顿看到苹果落地,最终得出了牛顿第一运动定律。在科学史上,这样的事例还有很多,它证明科学并不神秘,真理并不遥远,只要我们能见微知著,善于发问,并不断探索,那么,当你解答了若干个问题之后,就能发现真理。本书针对学校如何培养学生的科学发现能力进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
16.《组织实验制作发明》
科学并不神秘,更没有什么决定科学力量的“魔法石”,科学的本质在于好奇心和造福人类的理想驱使下的探索和创新。自然喜欢保守她的奥秘,往往不直接回应我们的追问,但只要善于思考、勤于动手、大胆假设、小心求证,每个人都能像科学大师一样——用永无止境的探索创新来开创人类的文明。本书针对学校如何组织学生实验制作发明进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
17.《组织参观科普场馆》
本书集中介绍了全国多家专题性科普场馆。这些场馆涉及天文、地质、地震、农业、生物、造船、汽车、交通、邮政、电信、风电、环保、公安、银行、纺织服饰、中医药等多个行业和学科领域。本书再现了科普场馆的精彩场景;科普场馆的基本概况、精彩展项、地理位置、开放时间、联系方式等多板块、多角度信息,全面展示了科普场馆的风采,吸引读者走进科普场馆一探究竟。本书是一本科普读物,更是一本参观游览的实用指南。通过本书的介绍能让更多的观众走进科普场馆。
18.《组织探索科学奥秘》
作为智慧生物的人类自诞生之日起就开始了漫长的探索进程,人类的发展史就是一部探索科学、利用科学史。镭的发现,为人类探索原子世界的奥秘打开了大门。万有引力的发现,使人们对天体的运动不在感到神秘。进化论的提出,让人类知道了自身的来历……探索让人类了解生命的起源秘密,探索让人类掌握战胜自然的能力,探索让人类不断进步,探索让人类完善自己。尽管宇宙无垠、奥秘无穷,但作为地球的主宰者,却从未停下探索的步伐。因为人类明白:科学无终点,探索无穷期。
19.《组织体验科技生活》
科技总是不断在进步着,并且改变着我们的生活,让我们的生活变得更加多彩。学校科学技术普及的目的是使广大青年学生了解科学技术的发展,掌握必要的知识、技能,培养他们对科学技术的兴趣和爱好,增强他们的创新精神和实践能力,引导他们树立科学思想、科学态度,帮助他们逐步形成科学的世界观和方法论。本书针对学校如何组织学生体验科技生活进行了系统而深入的分析和探讨,并给予了切实的指导,对中小学生颇有启发意义,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性。
20.《组织科技教学创新》
现在大家提倡素质教育,科学素质是素质教育的重要组成部分,学生科学素质培养的核心是培养学生的创新精神和创新能力,创新能力的培养、开发应从幼儿开始,在长期的教学、训练过程中逐步形成和发展。小学科技教学,在培养学生创新精神和创新能力中,起着举足轻重的作用。帮助学生树立新的观念,主动地、富有兴趣地学习新的科学知识,去观察、探索、实验现实生活乃至自然界的问题,在课内外展开研究性的教学活动等,是行之有效的。但是,科技活动辅导任重而道远,这就要求科技课教师不断探索辅导方法,不断提高辅导水平,为全面推进素质教育,实施科教兴国战略奠定坚实的人才和知识基础。
由于时间、经验的关系,本书在编写等方面,必定存在不足和错误之处,衷心希望各界读者、一线教师及教育界人士批评指正。
编者