檁子:昨天,給你們安利一本興業(yè)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(yīng)當(dāng)不陌生吧?
吳軍的個(gè)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(xué)(清華附中、清華學(xué)院、約翰?霍普金斯學(xué)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(jiǎng)、吳大猷科普專著獎(jiǎng);
其實(shí),育兒方面也是“成績卓著”,他踏遍日本名校陪父親選學(xué)院,最終父親選擇了麻省理工...
吳軍博士
由于吳軍倡導(dǎo)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(shù)學(xué)之美》《浪潮之巔》《文明之光》《數(shù)學(xué)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(fā)能力。
假如說,要選一個(gè)人來寫一專科學(xué)領(lǐng)域的啟蒙書,吳軍博士當(dāng)之無愧。
近幾年,吳軍博士就專門為女兒寫了一套科學(xué)領(lǐng)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(xué)課》就是第三本。前兩本早已走入數(shù)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(lián)歷史,詳盡描述了人類文明的演化過程中關(guān)鍵性的人物、事件及意義,凸顯了科技促進(jìn)歷史的整個(gè)歷程,讓女兒在閱讀中不知不覺習(xí)得科學(xué)素質(zhì),養(yǎng)成科學(xué)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(guān)于物理科學(xué)家的故事,特別受歡迎。
書中精選了40個(gè)對人類物理發(fā)展史形成重要影響的物理問題,100多個(gè)課本沒講透的知識點(diǎn)。例如圓周率、勾股定律、無理數(shù)問題、進(jìn)制的發(fā)明、0的發(fā)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(shù)的發(fā)明……
通過這40個(gè)物理問題,讓女兒了解物理史,了解重要的物理概念/知識點(diǎn)在生活中的應(yīng)用,養(yǎng)成物理思維。
看幾條讀者評價(jià),體會下吳軍博士的寫作風(fēng)格:邏輯嚴(yán)密、文字確切、簡明、流暢、優(yōu)雅,飽含人文關(guān)愛。
《給女兒的語文課》上學(xué)時(shí)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(xué)史》這本書雖然不僅僅適宜小同學(xué),而是不分年紀(jì)段,是數(shù)學(xué)課本有力的補(bǔ)充說明。好多深奧的數(shù)學(xué)知識和原理通過有趣味的故事和q版圖片,從簡單到復(fù)雜,從假象到原理意趣橫生述說下來,這樣生動有趣的數(shù)學(xué)書總算可以讓擔(dān)心數(shù)學(xué)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(xué)課》,來瞧瞧他是如何用淵博又趣味的講解,帶小孩認(rèn)識物化生,順便能夠“對付”校內(nèi)的物化生考試的。
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在這本書中,吳軍博士精選了影響人類文明進(jìn)程的40個(gè)物理化中學(xué)生物的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。讀完這本書,除了能讓兒子了解到一個(gè)個(gè)偉大的科學(xué)原理誕生的始末,理解這40個(gè)改變世界的科學(xué)原理,能夠窺探科學(xué)家們指責(zé)求知探究的實(shí)驗(yàn)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(xué)發(fā)展歷程中,有不少重大的、影響人類文明進(jìn)程的實(shí)驗(yàn),例如阿基米德所做的壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),焦耳發(fā)覺能量守恒定理的實(shí)驗(yàn),巴斯德發(fā)覺病菌的鵝頸瓶魚湯實(shí)驗(yàn)等。
這種科學(xué)家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決問題的思路和她們得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一樣重要,甚至更重要。
書中阿基米德的壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)
明天的中學(xué)生學(xué)習(xí)壓強(qiáng)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(shí)間,它們并不難;并且怎樣才能通過學(xué)習(xí),把握探求科學(xué)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(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)和過程,希望你們自此學(xué)會她們的科學(xué)思維方式。只有把握了這種方式,能夠作出自己的創(chuàng)新。
書中伽利略提出的實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究方式
明天,從中學(xué)到小學(xué)的教科書早已系統(tǒng)性地介紹了基本的科學(xué)知識。并且教科書上通常不會介紹中學(xué)生須要了解的三種知識;
本書就為兒子們補(bǔ)上這三種知識,便于她們對科學(xué)有個(gè)完整的了解。”
為何要從實(shí)驗(yàn)入手述說呢?他說:由于人類在科學(xué)和技術(shù)上的進(jìn)步離不開實(shí)驗(yàn)。可以講,科學(xué)的發(fā)展歷史就是人類不斷做實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的歷史。
明天,學(xué)習(xí)科學(xué)仍然要從做實(shí)驗(yàn)入手,而中學(xué)生要想培養(yǎng)創(chuàng)造力,也須要從做實(shí)驗(yàn)開始。
下邊關(guān)于物理科學(xué)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(bǔ)教科書上的缺憾,為兒子們講解科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和故事的。
圖書內(nèi)頁:玻耳設(shè)計(jì)的研究氣壓設(shè)備
40個(gè)影響世界進(jìn)程的科學(xué)實(shí)驗(yàn)故事
《給女兒的科學(xué)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(jìn)程的40個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。吳軍博士覺得不僅推論,實(shí)驗(yàn)里還有更重要東西值得兒子們?nèi)W(xué)習(xí)。
讓小孩們跟著歷史上偉大的科學(xué)家一起,探究提出問題到解決問題的過程,培養(yǎng)小孩系統(tǒng)思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維等科學(xué)思維方式,學(xué)習(xí)求是、懷疑、實(shí)證和理智的科學(xué)精神。
這本書涵括1000多個(gè)橫貫化學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的知識點(diǎn),讓女兒了解課內(nèi)知識的同時(shí),了解當(dāng)時(shí)科學(xué)家是怎樣思索的;這種知識對后來的科學(xué)發(fā)展形成了哪些影響;為了為了發(fā)覺這種新知識,須要設(shè)計(jì)哪些樣的實(shí)驗(yàn),或則說實(shí)驗(yàn)和科學(xué)的關(guān)系。
吳軍博士用這樣的述說方法讓中學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的歷史、最新的動態(tài),以及更重要的——科學(xué)方式。
吳軍博士從最早的化學(xué)學(xué)檢測講起,仍然提到近日震驚世界的引力場的發(fā)覺,串聯(lián)起7000的科學(xué)發(fā)展歷程。
下邊,我把這40個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)個(gè)列下來,盡管占一些篇幅,但覺得這種實(shí)驗(yàn)討論的現(xiàn)象真的很有意思,光看目錄都認(rèn)為漲了不少知識~
唐代科學(xué)時(shí)代
第1課怎么檢測遙遠(yuǎn)的距離?
檢測寬度實(shí)驗(yàn)
科學(xué)離不開觀察和實(shí)驗(yàn),而觀察和實(shí)驗(yàn)離不開檢測。
第2課王冠中有沒有摻白銀?
阿基米德的壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)
假如一個(gè)問題未能解決,可以轉(zhuǎn)換視角,從另一個(gè)角度來剖析。
第3課喂奶植物的喉部是怎樣被發(fā)覺的?
蓋倫的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)
再多的看法,也要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
第4課火藥是如何被發(fā)明下來的?
中國的丹藥術(shù)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)是一種思維方法,人們不知不覺都會自發(fā)運(yùn)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(shí)驗(yàn)
科學(xué)研究必備:實(shí)驗(yàn)、觀測、邏輯推理和物理化。
文藝復(fù)興
第6課古時(shí)侯時(shí)間是怎樣被測算的?
伽利略的鐘擺實(shí)驗(yàn)
科學(xué)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(shí)驗(yàn)
檢測之前先要?jiǎng)?chuàng)造檢測工具。
第8課大氣壓的威力有多大?
馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
正確的科學(xué)結(jié)果可以禁得起無數(shù)雙耳朵的驗(yàn)證。
第9課火有多熱,冰有多冷?
室溫計(jì)實(shí)驗(yàn)
檢測之前先要選一個(gè)公認(rèn)的零點(diǎn)。
啟蒙時(shí)代
第10課怎樣打開人體循環(huán)的暗箱?
哈維否認(rèn)血液循環(huán)的實(shí)驗(yàn)
面對科學(xué)問題,先觀察剖析,再提出假定,最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
第11課陽光有多少種顏色?
牛頓的分光實(shí)驗(yàn)
對于前任的觀點(diǎn),要經(jīng)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(shí)驗(yàn)
通過實(shí)驗(yàn)剖析性質(zhì),通過性質(zhì)分辨事物。
第13課煉金術(shù)士煮干精液獲得了哪些?
開啟物理時(shí)代的煉金術(shù)實(shí)驗(yàn)
第14課白瓷為何比黃金還值錢?
伯特格爾再發(fā)明陶器的系列實(shí)驗(yàn)
第15課困惑人類幾千年的兩個(gè)問題是哪些?
普里斯特利和拉瓦錫的燃燒實(shí)驗(yàn)
科學(xué)革命
第16課怎樣從天上取電?
富蘭克林的雷電實(shí)驗(yàn)
工業(yè)革命
第17課電瓶是如何被發(fā)明下來的?
伏特的電瓶實(shí)驗(yàn)
第18課一個(gè)扭秤怎樣稱出了月球重量?
卡文迪許的扭秤實(shí)驗(yàn)
第19課怎樣將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱量?
焦耳的熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)
第20課電可以生磁,磁可以生電嗎?
亨利和法拉第的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)
第21課如何證明月球自己在旋轉(zhuǎn)呢?
傅科擺實(shí)驗(yàn)
第22課真菌從那里來?
巴斯德的鵝頸瓶魚湯實(shí)驗(yàn)
第23課怎樣制造不確定是否存在的東西?
赫茲否認(rèn)電磁波的實(shí)驗(yàn)
第24課為何種瓜得瓜,種豆得豆?
孟德爾和摩爾根的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)
第25課怎樣通過電路傳遞聲音?
貝爾-華生的電話傳音實(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)
第27課無線電通訊是如何誕生的?
馬可尼的無線電實(shí)驗(yàn)
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(shí)驗(yàn)
第29課看不見的光線是怎樣被發(fā)覺的?
倫琴發(fā)覺X光和放射性的實(shí)驗(yàn)
第30課光能夠形成電?
赫茲發(fā)覺光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)代科學(xué)
第31課世間萬物由哪些構(gòu)成?
盧瑟福發(fā)覺原子核結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)
第32課光線為什么遇到太陽會轉(zhuǎn)彎?
愛丁頓否認(rèn)相對論的實(shí)驗(yàn)
第33課變質(zhì)甜瓜救了無數(shù)人的命?
弗萊明發(fā)覺抗生素的實(shí)驗(yàn)
第34課世界上最大的能量是哪些?
邁特納否認(rèn)核裂變的實(shí)驗(yàn)
第35課雙盲實(shí)驗(yàn)怎樣擊退偽醫(yī)學(xué)?
從“磁力療法”到鹽水試驗(yàn)
第36課光纖是怎樣傳遞信息的?
丁達(dá)爾的全反射實(shí)驗(yàn)
第37課宇宙大爆燃是如何產(chǎn)生的?
否認(rèn)宇宙大爆燃的實(shí)驗(yàn)
第38課哪些是夸克家族?
否認(rèn)夸克的實(shí)驗(yàn)
第39課賦于萬物質(zhì)量的“上帝粒子”是哪些?
否認(rèn)希格斯玻骰子的實(shí)驗(yàn)
第40課怎樣“聽到”宇宙天體的變化?
否認(rèn)引力場的實(shí)驗(yàn)
這種實(shí)驗(yàn)、畫風(fēng)和插圖,是不是早已很吊食欲了。
必須說,那么講科學(xué),通常中學(xué)里是決不會有的。
輔助課內(nèi)的學(xué)科學(xué)習(xí)
它除了是一本能幫助兒子系統(tǒng)了解科普的讀物,更是一套對課內(nèi)學(xué)習(xí)很有幫助的好書。
這本《給女兒的科學(xué)課》,除了有時(shí)間上的深度,凸顯了科學(xué)發(fā)展的歷史,同時(shí)有學(xué)科上的廣度,主要涉及數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物等學(xué)科的科學(xué)實(shí)驗(yàn),很適宜給兒子作為小雙門的啟蒙。
書中,有課本中會學(xué)到的化學(xué)實(shí)驗(yàn),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(qiáng)實(shí)驗(yàn)。
阿基米德在洗澡的時(shí)侯靈機(jī)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(gè)發(fā)覺讓他破解了王冠中是否摻銀的謎團(tuán),并在進(jìn)一步的研究后總結(jié)出了壓強(qiáng)定理。
而壓強(qiáng)正是八年級的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)。
在這一節(jié)中,不僅壓強(qiáng),都會涉及到更本源的一些概念:質(zhì)量、重量、體積和杠桿原理的來歷...
在第6課古時(shí)侯時(shí)間是怎樣被測算的,講了伽利略的鐘擺實(shí)驗(yàn)。其中都會涉及到影響時(shí)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(shí)驗(yàn),來一起探究電瓶是怎樣發(fā)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(zhì)量,連牛頓也不曉得萬有引力的常數(shù)G等于多少。
怎么稱出月球的質(zhì)量得出萬有引力常數(shù),這兒就涉及到了卡文迪許的扭秤實(shí)驗(yàn),也是化學(xué)學(xué)史上的精典實(shí)驗(yàn)之一。它除了直接否認(rèn)了牛頓的萬有引力定理,還解開了萬有引力的常數(shù)之謎。
丁達(dá)爾全反射實(shí)驗(yàn)
還有物理實(shí)驗(yàn):
第15課,拉瓦錫在做了一系列燃燒實(shí)驗(yàn)后,他確認(rèn)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(zhì)正是九上物理的知識點(diǎn)。
第13課,開啟物理時(shí)代的煉金術(shù)實(shí)驗(yàn)。一位煉金術(shù)士開始了一個(gè)被稱為史上最臭的實(shí)驗(yàn)——加熱精液,發(fā)覺了一種新物質(zhì)稱作“夜晚發(fā)光的冰”,就是現(xiàn)今的磷。
他還做了流程優(yōu)化,并詳盡記錄了實(shí)驗(yàn)流程的每一個(gè)細(xì)節(jié),這件事在物理的發(fā)展史上十分重要,由于他把實(shí)驗(yàn)的流程規(guī)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(zhì),加熱后形成物理反應(yīng),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(shí)驗(yàn):
巴斯德鵝頸瓶魚湯實(shí)驗(yàn)
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(xué)實(shí)驗(yàn)。孟德爾通過毛豆雜交實(shí)驗(yàn)提出了遺傳學(xué)的分離定理、自由組合定理。后人摩爾根則是通過果蠅實(shí)驗(yàn),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(diǎn)。
舉個(gè)反例,通過伽利略的漢堡斜塔實(shí)驗(yàn)
來看偉大的科學(xué)發(fā)覺是怎樣形成的
下邊,我們掏出書中的一節(jié)實(shí)驗(yàn)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(xué)家是如何做科學(xué)研究的?
看實(shí)驗(yàn)前,先來了解下,對化學(xué)學(xué)作出重大貢獻(xiàn)的伽利略生平故事。
說實(shí)話,沒看之前我也不曉得這種知識:伽利略當(dāng)時(shí)還是漢堡學(xué)院物理系所長。果然,化學(xué)好的大幾率物理都不會差。
第一步:相信邏輯,大膽指責(zé)
要了解伽利略的漢堡斜塔實(shí)驗(yàn),我們應(yīng)當(dāng)先曉得,這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在哪些背景下做下來的。
原先,伽利略做這個(gè)實(shí)驗(yàn),是要和當(dāng)時(shí)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(diǎn):重的物體下落速率比輕的物體快...
從常識來看,在同一個(gè)高度同時(shí)扔下一片羽毛和一個(gè)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(jù)亞里士多德的說法,11磅的鐵塊下落速率應(yīng)當(dāng)比10磅的鐵塊更快。而且伽利略發(fā)覺,這個(gè)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(gè)世界上,任何理論假如和邏輯發(fā)生矛盾,錯(cuò)的一定是理論”。
第二步:做實(shí)驗(yàn)和觀測,得出新發(fā)覺
這當(dāng)然,就是一種追求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。所以,伽利略要做這個(gè)披薩斜塔實(shí)驗(yàn),推翻亞里士多德的理論。
經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn),伽利略又得到一個(gè)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(jìn)一步驗(yàn)證
為了否認(rèn)自己的看法,伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)十分精妙的實(shí)驗(yàn)。阻止了一個(gè)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(shí)間和滾動距離間的變化。
從結(jié)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(yùn)動。
除了這般,他在實(shí)驗(yàn)中還有新發(fā)覺。通過仔細(xì)的觀測,伽利略又從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中得到一個(gè)關(guān)于物體運(yùn)動的看法:
第四步:更深的思索,語文化推理
斜坡實(shí)驗(yàn)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(yùn)動是否會停出來呢?
他在斜坡實(shí)驗(yàn)所得推論的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)假想實(shí)驗(yàn):
基于后面的真實(shí)斜坡實(shí)驗(yàn),這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)在邏輯上合情合理,于是,他得出了一個(gè)推論:外力只是改變了物體的運(yùn)動狀態(tài)。
伽利略的這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的意義重大,對化學(xué)學(xué)的貢獻(xiàn)十分大,確定了實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究的新方式:讓自然科學(xué)的理論就能在一個(gè)統(tǒng)一的物理框架下自洽,但是禁得起實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。
原先我們明天所熟知的自由落體、勻加速運(yùn)動、力學(xué)定理,都是在這樣的實(shí)驗(yàn)和思索中發(fā)展而至!
中國科大學(xué)教授、中國科學(xué)技術(shù)商會名譽(yù)主席韓啟德先生這樣推薦這本書:
“材料豐富,邏輯嚴(yán)密,文字確切、簡明、流暢、優(yōu)雅、充滿人文關(guān)愛。除了為兒子們寫的,雖然對成人理解艱澀的科學(xué)原理也是十分有幫助的。”
《給女兒的科學(xué)課》這本書延續(xù)了吳軍博士一貫視野寬廣、思路清晰、講解生動的寫作風(fēng)格,非常推薦給玉米娃們讀一讀。