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大家一起来编写科普文章

  科学概念在小学科学教学中如何建构,在今后小学科学教学研究中将作为重点研究的项目。小学科学概念的体系在小学科学教材中并不连续,而且也是点到为止。所以,我们是否可以根据教材中的一些主题,来编写一些相应的、适合小学生的科普小短文。我想,我们科学教师有责任写一些结合自己、结合学生的科普小短文。比如科普童话等等。

 


 


为地球作证


 


如果把地球缩小到篮球这样大小,那么居住在大地上的人们远比蚂蚁小几百倍(小得连肉眼都看不到了)。那么,人们是怎样认识到大地原来是个球体的呢?


在宇宙航行以前,人们不能像观察太阳和月亮那样去眺望地球。地球比起人类的视野又是如此广大,人们伫立在地面上,所看到的只是自己眼界所能达到的一小部分,就是四周被地平线所限制的约以4.6千米为半径的一块平地,因而对大地的形状只能从直觉出发来推测。


人类对地球形状的认识


我国古代就有“天苍苍圆如穹盖,地茫茫方如棋盘”的说法,就是把地球看作扁平状,把天空看作罩在地面上的圆罩子。古俄罗斯人想像着大地是驮在三条鲸鱼背上的盘子,这三条鲸鱼又是浮游在海洋上的。古印度人则认为大地是一个隆起的圆盾,由三只大象扛着,这三条大象站在龟背上,而这个龟又是浮游在广阔海洋之中的。


后来,人们感到“天圆地方”实在难以自圆其说,如果大地是一个平面,日月星辰又落向何处?大地的另一面又是什么样子?


公元前五百多年,毕达哥拉斯(前560-480,古希腊哲学家、数学家、天文学家)认为球形是最完美的形状,因而提出大地是球状的假想。公元前三百年,亚里斯多德(前384-322,古希腊哲学家、科学家和教育家)看到月食时地球投到月亮上的影子是弧形等现象,从而使“地球是球状的”有了科学证据。我国战国时期的哲学家惠施(前370-310)也曾提出地球是球形的看法,但这一见解当时却很少人接受。直到公元1522年麦哲伦及其伙伴完成绕地球一周之后,人们才确立了地球为球体的概念。








从太空中看,地球是一颗白云缭绕的星球


 

17世纪末,英国大科学家牛顿研究了地球自转对地球形态的影响,从理论上推测地球不是一个很圆的球形,而是一个赤道处略为隆起,两极略为扁平的椭球体。1735-1744,法国巴黎科学院派出两个测量队分别赴北欧和南美进行弧度测量,测量结果证实地球确实为椭球体。


19681221,载人宇宙飞船阿波罗8号带回了人类首次在太空中拍的地球照片,它既不像梨,也不像橘子或鸡蛋,倒像一个滚圆的球。在这个行星上,辽阔的海洋呈蔚蓝色,突出在水体上呈褐色的是陆地,青葱翠绿的是地面上的植被,还有萦绕在上空不断变化着的白云。


人类对地球运动的认识


正如大地是一个球体那样,地球在一刻不停地自转对于现代的人们来说,已经是一个不容置疑的真理了。但如果要你对此作出证明,或许并不是一件简单的事情。








傅科(1819-1868),法国物理学家。早年学医,后转入实验物理学研究,在光学领域有很深的造诣。

16世纪时,“日心说”的创始人哥白尼根据日月星辰东升西落的现象,提出了地球自转的理论,但人们一直没有找到可靠的证据来证明这一理论。甚至有的科学家这样断言:要想直接证明地球的自转,除非人类离开地球。


岁月流逝,转眼到了1851年。一天,法国巴黎的街头上突然人声鼎沸,人们奔走相告:“我看见地球自转了!”接连几天,巴黎的万神庙(又名“先贤祠”)人山人海。高高的圆屋顶上悬挂着一个前所未见的超级单摆,摆长67,相当于一座20层楼房的高度,下面是一个篮球那么大的沉重铅球(不过,那时还没有篮球这个新鲜事物呢)。单摆在缓慢、单调地摆动,每分钟还不到四个来回。“这有什么稀奇,不过是巨大的单摆而已!”人们不无失望地说。


“请注意单摆的摆动方向!”一个衣着朴素的年轻人提醒大家。人们安静下来,顺着他手指的方向望去,只见台面上撒了一层细砂,巨摆紧贴着台面摆动,细砂上留下了一条又一条清晰的痕迹。








陈列在北京天文馆里的傅科摆复制品

几分钟过去了,人们不禁惊奇起来。原来,单摆的每一次摆动,方向都有一点微小的变化。一小时以后,居然变化了十几度!


这时候,那个年轻人站出来大声地说:“女士们、先生们,单摆摆动的方向并没有变,是我们脚下的地球在时刻不停地转动!


这位年轻人就是法国物理学家傅科(1819-1868),当年他才32岁。这个证明了地球自转的巨摆,后来被人们称为“傅科摆”。


当地球自转时,赤道上的速度要比其他纬度快,地表的速度要比地球内部的速度快,于是人们又想出用炮弹法和深井测量法来观察地球的自转。当一枚炮弹朝正南或正北方向发射后,落地点会出现右偏(出现在北半球)或左偏(出现在南半球);而重物在下落到一定深度时,会撞到深井的东侧。不过,这些方法不如傅科摆那样直观有效。


 


[编者寄语]


因为有了事实证据,大地的形状和运动才得以从科学家的理论中解脱出来,从而被普通百姓认识。“用证据说话”,不仅是科学家开展科学研究的基础,也是我们进行科学学习的重要手段。你可以继续查阅资料,找一找有关地球运动的其它证据。


 

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万嵩海
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我也来发几篇鄙人的拙作。
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水葫芦的过与功


我叫水葫芦,又名凤眼莲,属于百合目雨久花科植物。我喜欢浮在水面上,看,绿绿的卵形的叶子,像莲花宝座一样的排列着,叶柄基部是我那庞大的葫芦,映着紫红色的光泽,这可是我挺立在水面的法宝(里面是很大的气囊)。最吸引人们的是我绽开的花朵,长长的花苞串出10来朵鲜花,紫色亮丽,最上面的一朵更迷人,花瓣上有一块蓝色的扇型眼斑,中央点缀着一个桃形鲜艳黄斑,就像百鸟中的凤凰那迷人的眼睛,人们便美其名曰“凤眼莲”。


 我的老家在那温暖多雨的南美洲。1884年,人们把我带到美国新奥尔良市,举行盛大的国际博览会,客商云集,大家看到漂亮的我漂浮在水域中,就全体被我的美丽吸引,纷纷争着把我带回世界各地养殖。


作为宠物的我怎能不享受优待呢?于是我在他乡好吃好喝,又没有天敌,我高兴,我疯狂地生啊,长啊!100年后,我遍布于全球。热带、亚热带、暖温带,亚洲、欧洲、非洲,江河、湖泊、池塘,都是我们水葫芦的天下。


可是,人们渐渐开始不喜欢我了。说我侵占了本地水生植物的地盘,说我赶走杀死了其它水生植物。还说我抢夺水生动物的阳光和氧气,使水生动物大大减少。于是,人们竞把我当作大敌,说我是外来生物入侵,好像我就是“法西斯”侵略者。为了对付我,在刚果河,一些国家动运了舰艇,直升飞机,大涨锣鼓地撒入百万美元的除草剂,想对我们赶尽杀绝。可是他们忽略了我们的本事,在死了一些同伴后,我们便自然产生了抗体,我们生命力顽强,可不怕。中国的上海市府大动干戈,立“军令状”,发誓“三到五年内基本解决全市河道水葫芦危害”,而且成立了专门机构,布防“大兵压境”的水葫芦。可环卫船每天的捕捞,也捞不光捞不灭我们的对生命的渴望。


其实我们实在冤枉,在老家我们从来没有搞过破坏。你们的水域实在太富营养了。随着工业化进程不断取得胜利的时候,你们的生态环境却严重恶化,大江小河被严重污染,大量有机物、富营养物沉积在河底湖畔,这些可都是引诱我们水葫芦的快速生长的大恶魔。“我怎么会是世界十大害草呢?在我老家,我还能用来喂猪、喂鹅。我还是当地水生动物的好食料呢!”听了我的反驳,科学家开始寻找我的“天敌”,草食性鱼类、水牛、水生螨类,水葫芦象甲……生物学家说这叫生物防治,生物防治中用得最多是水葫芦象甲。利用水葫芦象甲和我们之间的相互制约、相互协调,维持一定的数量,形成稳定的生态平衡系统。看来,象甲和我们水葫芦倒是彼此分不开的一对冤家。


生物学家为我们平了反,还利用了我们的很多好处。让我们当作禽畜类的饲料,当作鱼类的食料。把我们的尸体用做栽培草菇,用做发酵制沼气。特别是我们能净化水质。水葫芦是水体污染重要的指标净化生物,我们可是金刚不坏之体,不怕毒,对环境反应变化十分敏感,尤其是净化除掉水中无机盐、重金属能力极强。,我们可以从浓度为百万分之一的含镉污水中,快速富集到将近100%的镉;可以在48小时内,每百斤的水葫芦就能除掉14克酚;可以在8 天内除氮64.25%、铅54.2%、COD 15.15%,一般生活污水可在两周内除氮磷70%~80%;静态试验表明,667平方米的水葫芦1天内从污水中可除145 g金、银、钻、镍等多种重金属,真是名副其实的“净水器”。美国核专家们还将我们请去处理核发电厂的污水,并大大表扬我们工作出色。


人们只要合理利用我水葫芦的优点,防止我的缺点,我一定会好好地和大家生活在一起,为自己造福,为人们造福,我全生态系统中的生物们造福。

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鱼旅游记


      渤海上航行着一条大船。奇怪,船尾部粘着一个小家伙,那是偷偷从家里溜出来的小鮣鱼,他用嘴上的吸盘牢牢地吸在船体上。船行在内海中,风平浪静,小鮣鱼就开始了他的免费旅行。


船行了几个小时,穿过狭窄的渤海海峡,进入黄海。海上波涛翻滚,黄色水中的泥砂时时欺负小鮣鱼的嘴脸,颇不好受。突然,许许多的鱼儿惊惊慌慌地飞速从他身边游过。“喂,你们干什……”。小鮣鱼还没问完,后面,一个赤红的怪物扑面而来,小鮣鱼顿时感到一阵头晕,呼吸困难。


过了好几分钟,船终于冲出了赤发怪物的包围,小鮣鱼长长松了一口气。他问正游过来的鱼:“那怪物是什么,大家为什么那么慌张呀?”一条鱼伤感地说:“那是赤潮,可是住在陆地上的人们的罪过了!他们肆无忌待地把生活污水、工业废水、垃圾倒入江河湖海里,那里面有丰富的氮、磷及有机物,这些便成为红藻类的好食料。藻类飘浮在海面上,大规模生长,浮游动物根本吃不完它们,于是越长越多,在海面上长出厚厚的一层,但它们寿命短,死后沉入海底,细菌分解后消耗了大量的氧气,产生许多有毒气体,并放出强烈的臭味。”鱼指着小鮣鱼的头:“看,你头上还挂着呢!”小鮣鱼摘下头上的红藻闻一闻,一股臭气直扑鼻子,臭得小鮣鱼直打喷嚏。


另一条鱼气愤地说:“那可恶的人类,还瞎说是给我们海洋动物好肥料呢。他们不知道,太多的营养,反而会产生恶性效果,使海水富营养化。刚才就是黄河河口处那厚厚的浮游红藻,让潮水作为帮凶,形成赤潮这恶魔,横冲直撞,于是所到之处,我们的兄弟和朋友大量死亡,或惊慌逃命,没有安身之处。”


“现在全世界的各大海域都发生过赤潮。”第一条鱼接着说:“在美国的西海岸,甚至连海豚大哥也死于非命。日本的濑户内海有一年中发生了300多次赤潮,三分之二的海洋生物都死了。还有印度洋西北岸……咳!别提了,我们得赶快找家了。”鱼们叹息着游走了。

    离开鯛鱼群,又过了几天,小鮣鱼随着大船来到印度洋西北的阿拉伯海,这里水体一片微红,上面漂着一层由夜光藻、束毛藻、红藻等组成的藻类,还浮着一层石油。这里碰到的海生动物极少极少,满目萧条。船又行进红海,这里水体更红了,连一条鱼儿也没碰到,一片荒凉。小鮣鱼想:这些海洋颜色变化太大了,怎样才能给她原来的纯蓝色呢!海洋生物的命运太可怜了,这都是人类不注意保护的结果,听说人们有专门管理地球环境的环保部门,我得赶快写信给他们。
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小鮣鱼旅游记(二)


小鮣鱼搭载的船在鹿特丹港停了下来,因为他心中有一个周游世界的宏志,于是小鮣鱼又改乘另一大油轮向南驶去。


船顺风顺水地在大西洋行驶,沿途水面浮着一层石油。船驶向一片珊瑚岛群小鮣鱼远远望去,“那沙滩上白白的庞然大物是什么?”驶进一看,却是一头海豚,肚子透着凄惨的白色,已死了,旁边还有几只大海龟的尸体。小鮣鱼感到非常难过:“他们怎么会死呢?”船在珊瑚岛群边前进,小鮣鱼又看见这些珊瑚岛中聚齐着许多海鸟,正在产蛋孵化,却见不到一只幼鸟,而海面上、海滩上处处飘着一具具海鸟的尸体,耳边时时传来海鸟那惨切地啼声。小鮣鱼伤心地想:这到底是怎么回事啊!


几只军舰鸟在海面上吃力地飞翔,飞到小鮣鱼的上空。“鸟儿大哥,为什么海面上和岛屿上有这么多鸟的尸体呢?” 小鮣鱼问。一只军舰鸟伤心地说:“这里是油轮的航道,每天都有大油轮经过,时常溢出一些石油。前不久,一只大油轮触礁沉没,几十吨石油全都浮到了海面上,我们鸟儿在海水里捕食,翅膀一粘上油后,便渗入并粘住我们的羽毛及绒毛,使我们本来很轻的翅膀变得非常沉重,飞不起来,又破坏了我们的防水功能,无法在水里游泳,而吃的小鱼、小虾也受污染变得非常稀少。哎,可怜我们的同伴大量惨死。”


“受害的不仅是我们水鸟,海洋鱼、海豚、鲸及另外的海兽也深受其害。”另一只军舰鸟气愤地说:“石油粘住了海兽的毛,使其失去了防水性和保温能力,油块堵住了鲸、海豚的喷水孔、鼻孔,使鲸、海豚等窒息死亡。” 小鮣鱼插嘴说:“我刚才就看到鲸的尸体,太可怜了!那么海龟的死亡,还有怎么没见到你们的小宝贝……” 小鮣鱼一口气串出好多问题。


“人类给我们危害的不仅仅是石油污染。”一只年老的军舰鸟说:“那人类引以为荣的白色材料——塑料,现在却带来了白色污染。人们把这些塑料废弃物乱扔,大雨过后,很多流进入江河湖泊里,并流入大海,鲸、海豚、海龟等海洋动物不小心吃了下去,不能分解,胃里塞满了塑料而死去。人类把海洋当作了垃圾场,他们用过的剧毒农药‘滴滴涕’、‘六六粉 ’,高毒农药 ‘甲胺磷’‘杀虫双’等,还有重金属元素:贡、镉、铬、铅、锌、铜等通过各种途径进入我们的家园——海洋。这些农药、重金属被海藻等浮游植物所误食,却不会消化吸收,都聚集在植物纤维中,而浮游动物吃了这些植物后,就浓缩留下的更多,再经过小鱼、大鱼的富集,到了我们的肚子里,已经超过原来海水中浓度的几十万倍、几百万倍,使我们生的蛋有许多成软壳蛋,不能孵出后代,或后代孵出但很多却成了残疾,更严重的丧失生殖能力,甚至死亡。听说人类自己吃了鱼、鸟的肉后,也得了许多奇怪的病:如水病、骨痛病等。我想,他们应该反省反省他们自己的罪过了。”


小鮣鱼告别了军舰鸟群后,又遇到了由于厄尔尼诺现象所引发的秘鲁渔场鱼类大量死亡,放射性污染使鱼类失去产卵、繁殖生息地,一片又一片凄惨的景象。小鮣鱼带着所有动物的心声向人类请求:人类,请看看我们的处境,请关心关心我们的生活空间。

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这个建议非常好,大家都来积极参与。
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