檁子:昨天,給你們安利一本興業剛才出版的科普書,作者是你們熟悉的吳軍博士。
說起吳軍,你們應當不陌生吧?
吳軍的個人履歷,開句玩笑,我覺得滿足了好大一部份中國父母對女兒的“幻想”:一路頂尖中學(清華附中、清華學院、約翰?霍普金斯學院...)、頂級公司(微軟、騰訊...),成為知名的自然語言處理和搜索專家;之后還非常能寫作,出的書一部接一部,獲得過文津圖書獎、吳大猷科普專著獎;
其實,育兒方面也是“成績卓著”,他踏遍日本名校陪父親選學院,最終父親選擇了麻省理工...
吳軍博士
由于吳軍倡導通識教育,他寫過好多書都是物理與科技通識教育方面的,例如《數學之美》《浪潮之巔》《文明之光》《數學通識課件》《全球科技斷代史》等等,不少人讀完都十分欽佩他的知識面、寫作抒發能力。
假如說,要選一個人來寫一專科學領域的啟蒙書,吳軍博士當之無愧。
近幾年,吳軍博士就專門為女兒寫了一套科學領域的啟蒙書——“給小孩的通識課”系列,明天推薦的新書《給女兒的科學課》就是第三本。前兩本早已走入數十萬家庭,特別受歡迎。
《給女兒的科技史》豆瓣評分8.9。
吳軍博士從科技視角串聯歷史,詳盡描述了人類文明的演化過程中關鍵性的人物、事件及意義,凸顯了科技促進歷史的整個歷程,讓女兒在閱讀中不知不覺習得科學素質,養成科學思維。
《給女兒的語文課》豆瓣評分9.2。今年給你們推薦過語文課這本書關于物理科學家的故事,特別受歡迎。
書中精選了40個對人類物理發展史形成重要影響的物理問題,100多個課本沒講透的知識點。例如圓周率、勾股定律、無理數問題、進制的發明、0的發明、黃金分割、長圓形的面積問題、圓的面積問題、球的容積公式、虛數的發明……
通過這40個物理問題,讓女兒了解物理史,了解重要的物理概念/知識點在生活中的應用,養成物理思維。
看幾條讀者評價,體會下吳軍博士的寫作風格:邏輯嚴密、文字確切、簡明、流暢、優雅,飽含人文關愛。
《給女兒的語文課》上學時只知其然,有些概念總覺得老師沒講清楚,看了這本書后竟然曉得了“所以然”,有種豁然大悟的覺得。
《給女兒的科學史》這本書雖然不僅僅適宜小同學,而是不分年紀段,是數學課本有力的補充說明。好多深奧的數學知識和原理通過有趣味的故事和q版圖片,從簡單到復雜,從假象到原理意趣橫生述說下來,這樣生動有趣的數學書總算可以讓擔心數學的人不再望而興嘆了。
明天,給你們推薦吳軍博士的新書《給女兒的科學課》,來瞧瞧他是如何用淵博又趣味的講解,帶小孩認識物化生,順便能夠“對付”校內的物化生考試的。
感興趣的同學,點擊圖片可以直接訂購
在這本書中,吳軍博士精選了影響人類文明進程的40個物理化中學生物的科學實驗。讀完這本書,除了能讓兒子了解到一個個偉大的科學原理誕生的始末,理解這40個改變世界的科學原理,能夠窺探科學家們指責求知探究的實驗過程和生平故事。
提到為何會寫這本書,吳軍博士這樣說:
“在科學發展歷程中,有不少重大的、影響人類文明進程的實驗,例如阿基米德所做的壓強實驗,焦耳發覺能量守恒定理的實驗,巴斯德發覺病菌的鵝頸瓶魚湯實驗等。
這種科學家設計實驗、解決問題的思路和她們得到的實驗結果一樣重要,甚至更重要。
書中阿基米德的壓強實驗
明天的中學生學習壓強定理、能量守恒定理或則真菌致病的原理,只須要一堂課的時間,它們并不難;并且怎樣才能通過學習,把握探求科學問題的方式,卻不是一件容易的事情。
為此,本書介紹了歷史上這些偉大的科學家進行實驗的細節和過程,希望你們自此學會她們的科學思維方式。只有把握了這種方式,能夠作出自己的創新。
書中伽利略提出的實驗科學研究方式
明天,從中學到小學的教科書早已系統性地介紹了基本的科學知識。并且教科書上通常不會介紹中學生須要了解的三種知識;
本書就為兒子們補上這三種知識,便于她們對科學有個完整的了解。”
為何要從實驗入手述說呢?他說:由于人類在科學和技術上的進步離不開實驗。可以講,科學的發展歷史就是人類不斷做實驗、發現科學規律的歷史。
明天,學習科學仍然要從做實驗入手,而中學生要想培養創造力,也須要從做實驗開始。
下邊關于物理科學家的故事,就來講講吳軍博士的這本新書,瞧瞧他是怎么填補教科書上的缺憾,為兒子們講解科學實驗原理和故事的。
圖書內頁:玻耳設計的研究氣壓設備
40個影響世界進程的科學實驗故事
《給女兒的科學課》是吳軍博士的“給小孩的通識課”系列第三本。
在這本書里,吳軍博士述說了歷史上影響了人類進程的40個科學實驗。吳軍博士覺得不僅推論,實驗里還有更重要東西值得兒子們去學習。
讓小孩們跟著歷史上偉大的科學家一起,探究提出問題到解決問題的過程,培養小孩系統思維、批判性思維和創造性思維等科學思維方式,學習求是、懷疑、實證和理智的科學精神。
這本書涵括1000多個橫貫化學、化學、數學、生物學等學科的知識點,讓女兒了解課內知識的同時,了解當時科學家是怎樣思索的;這種知識對后來的科學發展形成了哪些影響;為了為了發覺這種新知識,須要設計哪些樣的實驗,或則說實驗和科學的關系。
吳軍博士用這樣的述說方法讓中學生了解科學發展的歷史、最新的動態,以及更重要的——科學方式。
吳軍博士從最早的化學學檢測講起,仍然提到近日震驚世界的引力場的發覺,串聯起7000的科學發展歷程。
下邊,我把這40個實驗一個個列下來,盡管占一些篇幅,但覺得這種實驗討論的現象真的很有意思,光看目錄都認為漲了不少知識~
唐代科學時代
第1課怎么檢測遙遠的距離?
檢測寬度實驗
科學離不開觀察和實驗,而觀察和實驗離不開檢測。
第2課王冠中有沒有摻白銀?
阿基米德的壓強實驗
假如一個問題未能解決,可以轉換視角,從另一個角度來剖析。
第3課喂奶植物的喉部是怎樣被發覺的?
蓋倫的醫學實驗
再多的看法,也要通過實驗驗證。
第4課火藥是如何被發明下來的?
中國的丹藥術實驗
科學是一種思維方法,人們不知不覺都會自發運用。
第5課10斤鐵塊和1斤鐵塊到底誰先落地?
伽利略的漢堡斜塔實驗
科學研究必備:實驗、觀測、邏輯推理和物理化。
文藝復興
第6課古時侯時間是怎樣被測算的?
伽利略的鐘擺實驗
科學探究常常為了滿足生活的需求。
第7課空氣能將水托舉下來嗎?
托里拆利的大氣壓實驗
檢測之前先要創造檢測工具。
第8課大氣壓的威力有多大?
馬德堡半球實驗
正確的科學結果可以禁得起無數雙耳朵的驗證。
第9課火有多熱,冰有多冷?
室溫計實驗
檢測之前先要選一個公認的零點。
啟蒙時代
第10課怎樣打開人體循環的暗箱?
哈維否認血液循環的實驗
面對科學問題,先觀察剖析,再提出假定,最后進行實驗驗證。
第11課陽光有多少種顏色?
牛頓的分光實驗
對于前任的觀點,要經過自己的思索,批判性接納。
第12課光是一種波嗎?
托馬斯·楊的光干涉實驗
通過實驗剖析性質,通過性質分辨事物。
第13課煉金術士煮干精液獲得了哪些?
開啟物理時代的煉金術實驗
第14課白瓷為何比黃金還值錢?
伯特格爾再發明陶器的系列實驗
第15課困惑人類幾千年的兩個問題是哪些?
普里斯特利和拉瓦錫的燃燒實驗
科學革命
第16課怎樣從天上取電?
富蘭克林的雷電實驗
工業革命
第17課電瓶是如何被發明下來的?
伏特的電瓶實驗
第18課一個扭秤怎樣稱出了月球重量?
卡文迪許的扭秤實驗
第19課怎樣將機械能轉化成熱量?
焦耳的熱力學實驗
第20課電可以生磁,磁可以生電嗎?
亨利和法拉第的熱學實驗
第21課如何證明月球自己在旋轉呢?
傅科擺實驗
第22課真菌從那里來?
巴斯德的鵝頸瓶魚湯實驗
第23課怎樣制造不確定是否存在的東西?
赫茲否認電磁波的實驗
第24課為何種瓜得瓜,種豆得豆?
孟德爾和摩爾根的遺傳學實驗
第25課怎樣通過電路傳遞聲音?
貝爾-華生的電話傳音實驗
第26課傳說中的“以太”真的存在嗎?
邁克爾遜和莫雷的以太實驗
第27課無線電通訊是如何誕生的?
馬可尼的無線電實驗
第28課為何狗吞咽前會手動流哈喇子?
巴甫洛夫的條件反射實驗
第29課看不見的光線是怎樣被發覺的?
倫琴發覺X光和放射性的實驗
第30課光能夠形成電?
赫茲發覺光電效應的實驗
現代科學
第31課世間萬物由哪些構成?
盧瑟福發覺原子核結構的實驗
第32課光線為什么遇到太陽會轉彎?
愛丁頓否認相對論的實驗
第33課變質甜瓜救了無數人的命?
弗萊明發覺抗生素的實驗
第34課世界上最大的能量是哪些?
邁特納否認核裂變的實驗
第35課雙盲實驗怎樣擊退偽醫學?
從“磁力療法”到鹽水試驗
第36課光纖是怎樣傳遞信息的?
丁達爾的全反射實驗
第37課宇宙大爆燃是如何產生的?
否認宇宙大爆燃的實驗
第38課哪些是夸克家族?
否認夸克的實驗
第39課賦于萬物質量的“上帝粒子”是哪些?
否認希格斯玻骰子的實驗
第40課怎樣“聽到”宇宙天體的變化?
否認引力場的實驗
這種實驗、畫風和插圖,是不是早已很吊食欲了。
必須說,那么講科學,通常中學里是決不會有的。
輔助課內的學科學習
它除了是一本能幫助兒子系統了解科普的讀物,更是一套對課內學習很有幫助的好書。
這本《給女兒的科學課》,除了有時間上的深度,凸顯了科學發展的歷史,同時有學科上的廣度,主要涉及數學、化學、生物等學科的科學實驗,很適宜給兒子作為小雙門的啟蒙。
書中,有課本中會學到的化學實驗,例如:
在第2課”王冠中有沒有摻白銀?“中,就提到了阿基米德的壓強實驗。
阿基米德在洗澡的時侯靈機一動,意識到自己在浴缸中排出的水量就等于自己的容積,這個發覺讓他破解了王冠中是否摻銀的謎團,并在進一步的研究后總結出了壓強定理。
而壓強正是八年級的數學知識點。
在這一節中,不僅壓強,都會涉及到更本源的一些概念:質量、重量、體積和杠桿原理的來歷...
在第6課古時侯時間是怎樣被測算的,講了伽利略的鐘擺實驗。其中都會涉及到影響時鐘單擺周期的維度:擺錘的重量、長度、一開始擺動的角度...
第17課通過伏特的電瓶實驗,來一起探究電瓶是怎樣發明下來的過程。每位金屬有自己的電勢,一對金屬有不同的電勢能夠形成電勢差,因而形成電壓。讓兒子對電有了特別形象的了解。
第18課:你曉得么,牛頓的萬有引力定理公式提出后,由于不曉得月球的質量,連牛頓也不曉得萬有引力的常數G等于多少。
怎么稱出月球的質量得出萬有引力常數,這兒就涉及到了卡文迪許的扭秤實驗,也是化學學史上的精典實驗之一。它除了直接否認了牛頓的萬有引力定理,還解開了萬有引力的常數之謎。
丁達爾全反射實驗
還有物理實驗:
第15課,拉瓦錫在做了一系列燃燒實驗后,他確認了空氣中有一種助燃的二氧化碳,并命名為二氧化碳。
二氧化碳的助燃性質正是九上物理的知識點。
第13課,開啟物理時代的煉金術實驗。一位煉金術士開始了一個被稱為史上最臭的實驗——加熱精液,發覺了一種新物質稱作“夜晚發光的冰”,就是現今的磷。
他還做了流程優化,并詳盡記錄了實驗流程的每一個細節,這件事在物理的發展史上十分重要,由于他把實驗的流程規范化了。
后來的物理家了解到,人體的精液中包含磷酸鈉、硅酸和含碳的物質,加熱后形成物理反應,形成了硅酸鈉、一氧化碳和磷,下邊是方程式
書中還涉及到不少生物實驗:
巴斯德鵝頸瓶魚湯實驗
在第24課“為什么種瓜得瓜,種豆得豆?”中,介紹了孟德爾和摩爾根的遺傳學實驗。孟德爾通過毛豆雜交實驗提出了遺傳學的分離定理、自由組合定理。后人摩爾根則是通過果蠅實驗,提出了基因的連鎖互換定理。
而基因的遺傳正是八下生物的知識點。
舉個反例,通過伽利略的漢堡斜塔實驗
來看偉大的科學發覺是怎樣形成的
下邊,我們掏出書中的一節實驗課,《10斤鐵塊和1斤鐵塊到底誰先落地?》,瞧瞧伽利略那位科學家是如何做科學研究的?
看實驗前,先來了解下,對化學學作出重大貢獻的伽利略生平故事。
說實話,沒看之前我也不曉得這種知識:伽利略當時還是漢堡學院物理系所長。果然,化學好的大幾率物理都不會差。
第一步:相信邏輯,大膽指責
要了解伽利略的漢堡斜塔實驗,我們應當先曉得,這個實驗是在哪些背景下做下來的。
原先,伽利略做這個實驗,是要和當時的“大佬”亞里士多德來。在此之前,人們篤定亞里士多德的觀點:重的物體下落速率比輕的物體快...
從常識來看,在同一個高度同時扔下一片羽毛和一個鐵塊,是不是鐵塊先掉下去?所以亞里士多德覺得,”重的物體下落的速率比輕的物體快“。
根據亞里士多德的說法,11磅的鐵塊下落速率應當比10磅的鐵塊更快。而且伽利略發覺,這個推測無法組建,邏輯上是走不通的。
提到這,吳軍博士在書中說:
“在這個世界上,任何理論假如和邏輯發生矛盾,錯的一定是理論”。
第二步:做實驗和觀測,得出新發覺
這當然,就是一種追求嚴謹的科學思維。所以,伽利略要做這個披薩斜塔實驗,推翻亞里士多德的理論。
經過大量的實驗,伽利略又得到一個驚人的推論:自由落體增長的速率會越來越快。
第三步:邏輯推理,進一步驗證
為了否認自己的看法,伽利略設計了一個十分精妙的實驗。阻止了一個大概6米長的木槽斜坡,讓光滑的銅球從斜披上滾下去,估算滾動時間和滾動距離間的變化。
從結果上看:銅球滾動的速率是不斷降低的,加速度是恒定的,這也是我們昨天所說的勻加速運動。
除了這般,他在實驗中還有新發覺。通過仔細的觀測,伽利略又從這個實驗中得到一個關于物體運動的看法:
第四步:更深的思索,語文化推理
斜坡實驗過后,伽利略沒有停下思索的腳步,他提出了新的假定:假如沒有外力作用,物體運動是否會停出來呢?
他在斜坡實驗所得推論的基礎上,設計了一個假想實驗:
基于后面的真實斜坡實驗,這個思想實驗在邏輯上合情合理,于是,他得出了一個推論:外力只是改變了物體的運動狀態。
伽利略的這幾個實驗的意義重大,對化學學的貢獻十分大,確定了實驗科學研究的新方式:讓自然科學的理論就能在一個統一的物理框架下自洽,但是禁得起實驗的檢驗。
原先我們明天所熟知的自由落體、勻加速運動、力學定理,都是在這樣的實驗和思索中發展而至!
中國科大學教授、中國科學技術商會名譽主席韓啟德先生這樣推薦這本書:
“材料豐富,邏輯嚴密,文字確切、簡明、流暢、優雅、充滿人文關愛。除了為兒子們寫的,雖然對成人理解艱澀的科學原理也是十分有幫助的。”
《給女兒的科學課》這本書延續了吳軍博士一貫視野寬廣、思路清晰、講解生動的寫作風格,非常推薦給玉米娃們讀一讀。