实用科学小论文(汇总13篇)

小编: 笔舞

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科学小论文

一天,我在一本科学书上看到糖水可以制作隐形的.墨水,于是,我在好奇心的驱使下,做起了实验。

我先把糖水调好,用毛笔蘸糖水在纸上写了“开门大吉”几个大字,然后把纸门晾干,什么都没有,我开始怀疑书了,最后,我用打火机稍微烧了一下,看见了一个“开”字呈现浅褐色的,我一见,欣喜若狂马上对正看电视的婆婆说:“婆婆,快来,我给你表演魔术!”于是,我又重新拿了一张白纸,写上“婆婆”两个大字,用吹风器把它吹干,就什么也没了,我赶忙问婆婆:“你信不信,我可以不用笔,用火能写出‘婆婆’两个字来。”婆婆,摇了摇头,显然是不信。

我找来打火机,烤了一会儿,可是烤得有点儿久,把纸不小心给烧了,婆婆笑了笑,我有点急了说:“别得意,你等一等。”我又在一张白纸在写了那两个字,然后晾干,这次我只是稍微烤了一会儿,字便显现了出来,我得意地笑着,婆婆赶快从我手中夺去纸翻来覆去地看着,就是不明白。

小伙伴们,你们明白吗,不明白,就让我给你讲一讲吧!

动动脑筋,想一想除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水呢?

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记得有一次我在海中潜水。穿上皮质的潜水衣,戴上密不透风的潜水镜,背上一个氧气瓶,再配一个潜水员做指导,你就可以潜水了。在潜水中,我兴致勃勃,看着海底亦奇亦幻的美景,不断地往下潜。突然,我感觉耳朵有一点疼,我觉得很好玩就忍着,又往下去了一点。哎呀,不行,耳朵疼得越来越厉害,我这才恋恋不舍地浮出海面。问潜水员:“叔叔,我为什么会感觉耳朵疼?”潜水员叔叔告诉我:“因为你潜得很深了,有8-10米,水的压力比较大,你的耳朵承受不了,所以就疼了。

我对压力产生了好奇,想知道水压的大小是由什么决定。回家后,我上网查了一些资料,知道了水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越浅,压力就越小。

为此我做了个试验。材料是:1个装牛奶的.矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、1个平盘。

我放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、中部和上部。然后用胶带把三个孔封住,将纸盒中加满水,再将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。你知道出现什么现象了吗?三个孔的喷水有什么不同吗?当然不同。从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。这证实了水的深度不同,水的压力不同。水越深,压力就越大;水越浅,压力就越小。所以我在海中位于水深不同的位置,耳朵感受到的压力是不同的。

为了知道压力还和什么因素相关。我又做了个小试验:我用一根吸管插入一个小纸盒的口,插得紧紧的。然后我通过吸管往纸盒里加水。当水快到吸管口时,小纸盒的底部裂开了。多次试验,结果都是这样。原来,水压还和重量有关。因为纸盒底部须承受水的重量最大,因此承受的水压也就最大,所以纸盒在底部裂开。

压力无处不在,有水压,还有大气压,都和我们的生活息息相关。压力真是既远在天涯,也近在咫尺啊!

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我来到厨房问妈妈,说“妈妈你知道蚂蚁为什么不会迷路吗?”妈妈听后一脸迷惑,我就想,算了,妈妈肯定不知道。求人不如求己,还是自己去找答案吧。我扫兴地走出了厨房。

我带着这个问题,翻阅大量书籍,果然功夫不负有心人,我终于找到了答案,书上说:如果一只蚂蚁从洞穴到外面寻找食物,它就会在路途上留下气味,然后返回巢穴用触角告诉其他蚂蚁。科学家证明:如果把一只蚂蚁在路途上留下的气味擦掉,那只蚂蚁就会在被叉掉气味的那个地方停留下来,从而证明了蚂蚁是靠气味来辨别方向的。

我为了证明蚂蚁是靠气味来辨别方向,特此做了个实验。用一根小树枝,在它的一头放上诱饵——小糖果。然后我把这跟树枝放在洞穴外,果然有只蚂蚁出来探路了,我把蚂蚁引到了树枝上。趁此机会我把树枝中间据了一小段下来,这是,蚂蚁就在这个地方嗅一嗅,好像在寻找什么东西似的,在这一个地方一直停留了下来,最终还是没有回到家。我再一次重复上面的实验,发现蚂蚁都是这样,在那个地方一直停留了下来,由此证明——蚂蚁是靠气味来辨别方向的,所以不会迷路。我想:可不可以做一个蚂蚁警报器,只要蚂蚁在它附近,就会鸣叫,这样就知道蚂蚁在什么地方了。

经过这一次实验,我终于知道了蚂蚁为什么不会迷路的奥秘了,只要细心观察,就可以发现生活中其实处处充满着科学!

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小学科学课程强调让学生把科学知识与观察、推理和思维的技能结合起来,达到学科学、用科学的目的,培养学生动手、动脑的能力,提升学生的科学素养。《义务教育科学课程标准》指出:“科学教师应高度重视课程资源的开发和利用,创造性地开展各类活动,增强学生在生活中用自然知识的意识,提高学生的科学素养。”

在课程改革和学科整合理念的指导下,笔者着眼于乡土资源这一优势,开展科学教育活动,促进学生科学素养的提高进行实践与探索,总结了一些经验与做法。

一、寻找源头活水丰富课堂内涵。

1.利用自然资源寓教于乐。

学生的科学学习应以身边的事物、现象作为学习的对象。如在学习“我们身边的动植物”“校园生物大搜素”等内容时,要求学生在周末或外出游玩的过程中注意观察花草树木、鱼兽虫鸟等,并及时记好科学观察日记,这样学生的游玩就不再是简单意义上的嬉戏,而是有目的的观察活动。

2.充实社会资源学以致用。

社会生活是学生学习科学的大课堂,广阔的校外社会生活为学生的“教学做合一”提供了充足的时间,科学知识来源于社会实践,又回归社会生活,解决生活问题是学生学习科学知识、提高科学技能的重要渠道。

生活在农村的孩子,拥有广阔的社会实践场所,作为科学老师应该不断将这些社会资源充实到孩子们的科学学习活动中来,引导学生在生活中学习,在学习中实践,让学习为生活服务。

二、开辟第二课堂拓展学习时空。

《义务教育活动课程指导纲要》指出:“活动课程是在学科课程之外,由学校有目的、有计划、有组织地通过多种活动项目和活动方式,综合运用所学知识,开设以实践性、自主性、趣味性、创造性以及非学科性为主要特征的课程体系。”

1.采集实验材料丰富教学素材。

综合实践活动是科学老师带领学生到野外采集实验材料的好时机。在活动中笔者引导学生将不同植物的根、茎、叶、花、果实和种子采集回来,用于丰富科学教学的素材。例如,在研究“多种多样的植物”时,组织学生到附近背阴、陈旧的老式住宅附近采集、观察蕨类植物,一方面让学生更加深刻地了解蕨类植物的生活环境,另一方面通过各种蕨的比较,使学生掌握了蕨类植物的形态和结构特征以及经济用途。

2.开展实践活动拓展课堂外延。

科学实践活动的可选内容较多,比如识别校园内的植物、给校园植物进行挂牌、制作叶脉书签及树叶艺术拼图、制作植物种子贴画、果树的嫁接技术、昆虫标本的采集及制作、动物行为的探究等。农村学校校园面积相对充足,开辟学生在校园中的活动空间,让学生“动”起来,让校园“活”起来。

三、整合学科优势提升科学素养。

科学是集操作、实践、探究为一体的学科,全面提升学生的科学素养需要发挥学科整合的优势。在科学教学实践中,笔者充分利用科学学科实践性、操作性强的特点,将学生的科学学习活动与综合实践、校本课程等学科进行优势整合,开展了课外科学探究活动,有效提升科学素养。

1.开展科技制作延伸发明创造。

吸收一批热爱创造发明,动手实践操作能力强的学生组建“小发明俱乐部”,进一步拓宽、延伸创造发明活动。教师及时对小发明、小制作的创造技法进行总结辅导,指导学生对发明制作进行改进,选拔优秀作品参加科技创新大赛。除了小发明活动以外,航空、航天、航海、车辆模型的制作由于趣味性强、操作难度低,同样深受学生的喜爱。

2.尝试科学考察创新活动形式。

科学考察是科学探究的另一种活动形式,通过在科学考察活动中对周围事物或现象进行观察、研究,查找有关资料、分析事物或现象的特点、规律、形成原因,撰写科学小论文或考察报告。

总之,科学课程资源无处不在,关键在于教师能否有敏锐的视觉、开放的教学思想;树立新课程理念下的科学教学资源观,有效拓展科学学习的时空,把科学探究、情感、态度、价值观的目标和科学知识目标有机地结合在一起,促进学生科学素养的提高,实现课程改革的终极目标。

参考文献:

史文杰.如何开发小学科学课程资源[j].小学科学(教师论坛),20xx(11).

作者简介:陆顺生,男,小学科学教师。教学中注重学生科学素养的提升和科学探究能力的提高,课余时间积极开展课题研究、撰写教学论文,近五年来,先后主持地市级立项课题2项,县市级立项课题1项,20多篇论文在市级以上获奖,其中国家级获奖2篇,省级获奖1篇,地市级获奖7篇。指导的学生在市级以上的科技创新活动中多次获奖。

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社会高度现代化的发展下,风险伴随发展,因此,风险社会理论逐渐成为国内外学者的研究热点。

一、有关风险和风险范式研究。

在众多对风险的研究中,德伯拉·勒普顿(deborahlupton)归类出三种风险范式,由玛丽·道格拉斯(marydouglas)等人为代表的利用文化人类学方法研究风险的“文化/象征”理论,吉登斯和贝克为代表的“风险社会”理论以及艾瓦尔德(ewald)等人借助福柯的理论提出的“治理性”(governmentality)理论。国内以马克思思想为视角研究风险社会范式的,如:庄友刚的《风险范式与历史唯物主义的当代出场》、《从马克思主义视野对风险社会的二重审视》。

国内郭强《高度现代性条件下知识缺失与风险叠加》也从风险文化角度分析,认为知识是饱和又缺失的,社会知识会提高人类战胜灾害的同时也增强制造风险能力;知识缺失使我们进入风险社会时代。陈忠、黄承愈在《风险社会:知识与实在--贝克“风险社会理论”的“知识问题”与“历史超越”》中认为揭示、剖析贝克风险社会理论的“知识问题”,全面认识风险社会的实在本质,历史性的超越当代西方风险社会理论,具有重要方法论意义。

二、有关风险社会特征的研究。

国内学者刘岩在《风险社会理论新探》中总结了风险社会理论研究并且得出风险社会的独特性表现,第一,全球性风险;第二,人为性;第三,现代性变异的产物;第四,社会风险是当代社会的一个结构性特征。庄友刚在《风险社会理论研究述评》指出风险也强调风险不确定性,风险有破坏性的同时也具有挑战性与创新性,风险与机会同在,即风险二重性。

对于国外学者的研究特征主要集中在以下几个方面:

风险具有现实性与非现实性。在贝克、吉登斯和拉什的《自反性现代化--现代社会秩序中的政治、传统与美学》中描述可能性也就是一种未来性、不确定性。发生概率不定,风险是一种“不确定性回归到社会中”,不确定性掌控生活和行动。而且这样的不确定性本身就预示了风险的二重性。吉登斯《失控的世界》中风险指的是与将来可能性关系中被评价的`危险程度,是一种看作将来被征服的范围。

风险关涉领域具有广泛性。贝克在《风险社会》写到风险不仅关涉到社会还涉及到个体,不仅涉及经济还涉及政治、文化等。吉登斯《现代性的后果》中指出由于财富分配逻辑向风险分配逻辑转换,风险一开始体现在经济领域,随后逐渐蔓延到政治领域、经济领域、生态领域、文化领域。

社会风险具有人为性与非先在性。吉登斯《失控的世界》指出人现在面对危险更多地来自于自己而不是来源于外界。在贝克、吉登斯和拉什的《自反性现代化--现代社会秩序中的政治、传统与美学》中总结指出人们被动的卷入由人们自己进行的实验,并且这场实验早已不受人们的控制。

道格拉斯和威尔德韦斯强调制造风险,而拉什则强调规避风险。

三、自反现代性分析的研究。

国内学者中杨亮才在《现代性视域中的风险》认为社会可能面临“危险”和“灾难”人类社会处于由简单现代性向反思现代性的转变过程中,并且特别指出中国转型下虽没有进入风险社会,但是风险具有潜性且大量交织,提出以科学发展观为指导的风险意识和风险管理,实现全球合作下的风险治理。庄友刚在《风险社会理论研究述评》从马克思主义批判理论的角度对西方风险社会理论进行反思,而且反思的基本理论应指向对全球资本主义关系的批判的前提下的改良实质。郝建梅在《风险社会:一种新的社会发展形态》不仅将风险问题与自反性现代化联系并且视为风险社会的两大主题,将贝克的社会理论定位于现代理论与后现代理论之外的“第三条道路”,对自反性现代化的重视。

吉登斯、拉什、贝克在各自着作中分别详细对自反现代性的概念进行重构和批判。尼格尔·多德《社会理论与现代性》现代社会已达到了极限的情况下现代工程没有陷落,并没有面临现代性枯竭,是第二波,只是变得激进的情况下重建。

四、风险对策的研究。

温志强在《风险社会中突发事件的再认识--以公共危机管理为视角》一文中指出政府主要要从风险突发情况下转变处置突发事件的理念入手,以人为本,做到取信于民,调和各方利益的情况建立危机预警系统;齐立广在《风险社会中政府责任担当的问题》提出政府不仅应该从责任伦理、在行为导向上对风险文化、意识等逻辑转换,还要重视预警、决策、问责机制构建;吴英姿在《风险时代的秩序重建与法治信念--以“能动司法”为对象的讨论》中从司法角度指出要法治信念裁判制,社会共享价值体系重建,还要通过始终如一的适用法律,实现民众参与的社会治理模式向规则之治转型司法机制;武术杰、李昭昊在《风险社会中政府的媒体管理和形象管理》中指出政府在现代社会必须学会危机管理,尤其要注意媒体管理与形象管理,否则处理不当会削弱政府合法性基础,而使政府的合法性得到巩固和加强又要从提高政策透明度和改善政府形象激励和引导公众共同克服危机入手。

纵观以上资料,对于风险社会理论的研究国内很多学者多讨论其现代性,从各学者的研究资料看出,大多学者只是对风险社会中的表象问题分析研究,少有能探究到其背后的本质问题,特别是对其风险制度、实践观问题研究及反思,即没有很好的将贝克的社会理论作为一个整体来把握,也对其背后本质单独分析不够。

参考文献:

[1]王南湜.社会哲学--现代实践哲学视野中的社会生活[m].昆明:云南人民出版社,.

[2]郭强.高度现代性条件下知识缺失与风险叠加[j].西南师范大学学报(人文社会科学版),,32(1)。

[3]庄友刚.风险范式与历史唯物主义的当代出场[j].山东社会科学,(5)。

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相信大家都玩过“放纸炮”吧!那么,在玩的过程中一定会有许许多多的问题出现吧。现在就到了揭密的时刻了,首先,就由我带领大家去揭开“放纸炮”的“神秘面纱”吧!

在玩的过程中,我看见有很多的同学放出来的声音不同,有放出来声音大的,也有放出来声音小的,还有的甚至放不出来声音。

现在,我们针对这些各种各样的情况,来提出一个有意义的问题吧!

根据这个提问,我们做出了猜想。“会不会‘放纸炮’放出来的声音大小与折法,力气有着很大的关系呢?”

现在,我们又根据提出的提问,做了一次有趣的实验。

首先,我们先把这个实验分成了两组,第一组负责“折得宽与折得窄”,第二组负责“放得力气重与放得力气轻”。第一个实验组我们叫它“折法组”第二个实验组我们叫它“力度组”。分配完毕,我们开始做实验了。

一开始,我们先让“折法组”出场,“折法组”首先派了陈碧青来折“折得较宽”的“放纸炮”,让包宏宇来折“折得较窄”的“放纸炮”,开始放了,两个人用同样的力气放“放纸炮”,结果,“啪”的一声,陈碧青的声音很重,而包宏宇的声音不是很重。

现在轮到“力度组”了,这次,由我来做实验,我们组的组员都帮我准备好了“放纸炮”,放得力气重的“放纸炮”与放得力气轻的“放纸炮”的宽度相同。我先放力气重的“放纸炮”,然后再放力气轻的“放纸炮”,结果,是放得力气重的“放纸炮”声音大。

通过这个实验,我得到了一个结论——“放纸炮”的声音大小与折法,力气有着很大的关系。所以,在生活中,我们要善于观察,认真思考。

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以现代自然科学观点看道家之“道”

摘要:随着现代科学的发展,人们对自然本源的认识越加困惑,却找不到合适的哲学思想加以诠释。然而,道家思想却是个特例,它不但没有随科学的发展而变得苍白,反而因科学的发展而愈发生动。道家认为“道”是万物之本,而现代自然科学正可予“道”一个很好的注解。以现代自然科学观点来看“道”的本质、“道”的性质、“道”的运动和发展,以及人所持之道,既是新的视角,又是新的发展。

关键词:道家;道;自然科学。

很多自然科学家,尤其是物理学家,十分关注道家思想。他们往往把自己的研究领域或科学发现同老子的“道”相联系,并称从道家思想处获益匪浅。例如,著名英国科学技术史家李约瑟在其《中国科学技术史》第二卷中对道家思想不吝笔墨,仅《道家与道家思想》这一章就约15万字。并在其引言中说:“道家思想中属于科学和‘原始’科学的一面,在很大程度上被忽略了。”1949年度诺贝尔物理学奖的日本科学家汤川秀树也曾声言,“他正在对三十多种基本粒子背后的基本物质到底是什么而为难”时,由于想到《庄子应帝王》中关于“日凿一窍,七日而浑沌死”的寓言时才想到这基本的物质可能就类似于混沌。“它可以分化为一切基本粒子,但事实上还没有分化”。而获得1976年诺贝尔物理学奖的美籍华裔物理学家丁肇中教授则指出:“中国古代对物质结构有两种不同的看法,第一种看法认为最基本的结构是粒子,粒子是可以数得出来的;另外一种看法是宇宙中最基本的结构是连续性的。粒子的观念起源就是阳和阴。连续观念的起源是公元前600年道家的创始人老子,他认为最基本的东西是永远摸不清的。”

那么,为什么会有如此之多的自然科学家(尤其是物理学家)钟情于道家思想呢?以笔者之见,正如英国当代大物理学家史蒂芬霍金所言:“哲学已经跟不上科学的发展。”[3]现代科学,尤其是现代物理学的突飞猛进,一方面向人类揭示出更多令人瞠目结舌的自然奇观,另一方面也让大多数原有的哲学思想变得苍白无力。特别是现代物理学,过去100年间将原有的理论大厦推倒又重盖,对“万物之理”的研究越深入,对自然本源的困惑也越多,然而却找不到可将其加以诠释的思想武器。但是,道家思想却是个特例,它对“道”的阐述不但神奇地可以与科学前沿相挂搭,而且“道”的影子也随着科学的发展而愈发清晰。这不得不令我们惊叹于古人对自然哲学的伟大成就。以下笔者试着以自然科学的观点,对道家的“道”进行阐述。

一、什么是道。

老子曰:“有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母。”庄子曰:“道者,万物之所由也。”很明显,道家认为,“道”是天地万物的根源和基础。然而,纵有一万个人读《道德经》,恐怕也会有一万种对“道”的理解。有的学者认为“道”就是老子抽象出来表示产生万物的精神力;还有的学者认为“道”就是“道理”,类似于朱熹的“理在事先”,即产生物质的是唯心的“理”。“唯心论”或许有一定道理,但若以现代科学的逻辑,“唯心论”却是说不通的。为什么呢?我们先从科学之“理”来说起。

首先讲什么是科学。《现代汉语词典》里的解释是:“指发现、积累并公认的普遍真理或普遍定理的运用,已系统化和公式化了的知识。”以霍金的解释,科学其实就是人企图通过一系列规律及定律来解释世界。这与宗教有本质区别,因为科学之理超脱于神而存在。说上帝创世“只是增加了上帝由谁创造的问题而已”。在西方,一般认为最早企图为自然立法的是爱奥尼亚人(属古希腊文明)[3]。而中国则早在5000年前就有了阴阳八卦等朴素唯物主义学说。爱因斯坦曾经说过:“相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界,是一切自然科学的基础。”[5]而对于道家,至少有两个论点是贯穿始终的:第一,对于“道”这一世界规律存在和可理解性的坚信,否定宇宙由神权支配;第二,天地万物和人类虽然纷繁万端,但皆以“道”为最大共性和本源,存在着内在的联系和一致性、统一性[9]。也就是说,道家与科学的观点一样,都主张自然之本是通过客观规律对世界进行支配的。

那么,“道”是不是“理”呢?笔者认为不是。老子曰:“有物混成,先天地生。”注意,老子认为道是“物”,而且“先天地生”。老子又说:“天下万物生于有,有生于无。”“道生一、一生二、二生三,三生万物”。由此,既然生万物的是道,有生于无,而不管“一”、“二”、还是“三”,都是“有”,那么“道”只能是“无”。

在一些人看来,“无”就是什么都没有,这似乎与道是“物”的观点相矛盾。但是,若以现代物理学观点来看,则不难找到解答。第一,“无”本来就是个相对的概念。就算我们能抽走一个密闭容器内的所有分子,那么容器中依然会有各式各样的辐射和能量,还有无孔不入的中微子;就算我们能抽走这个容器内的所有物质,那么这个容器内的空间依然会不断地出现不停互相湮灭的正负粒子,即“真空涨落”。另一个例子,我们在地球上能用天文望远镜望见色彩斑斓的猎户座星云,但如果你真能实地探查一番的话,必定会发现那里什么也没有,因为那里物质的密度比我们能在地球上制造的最空的“真空”还要低。第二,现代科学,尤其是现代物理学认为“无中生有”并非不可能。霍金认为,宇宙很可能就是起源于一个膨胀超过临界点的混沌粒子[4]。以m理论为例,宇宙的可能性不止一个,事实上有无限多种可能性“合成”了现在的宇宙,宇宙起源于更高维“膜”上,“膜”的相互作用产生了物质[3]。多重的宇宙本来应该是无限,然而它们却并不为实体所见,正是有无相生关系的最好注解。由上,“道”虽然是“无”,但它依然是物质,好比数字零表示“没有”,但作为一个字符,它依然是“有”,不可忽略。

我们再回过头来看这个“道”字,在老子生活的时代,道已经有了“路”的意思。笔者认为,老子的“道”正是取的“路”的意思。那么,“无”也会有“路”吗?以现代物理观点,答案是肯定的。在量子力学中有一个很难解的效应,即两个分出自同一粒子的粒子,对其中一个粒子施加作用会影响到另一个粒子,而不论两者的距离dd即使是相距上百亿光年也一样。这种“不可理喻”的效应被爱因斯坦称为“幽灵”。现在来看,这种“幽灵”不正是一种无形的“路”吗?而这种“路”存在于不确定性主导的量子领域,正如老子所言:“绳绳兮不可名,复归于无物,是谓无状之状、无物之象,是谓恍惚。”何况现代物理还认为万物的信息都储存在超维“全息图”中,即使物体落入黑洞信息也不会丢失[3](霍金为此打赌还输了一本百科全书)。如此,这样的“全息图”还真是通往万物奥秘之“路”,正所谓“玄之又玄,众妙之门”。

二、道的性质与运动。

老子曰:“道生一、一生二、二生三,三生万物。”这句话令笔者想起了《易经》中的数理变化(二的零次方是一……二的.三次方是八,即八卦),如果没有“道生一”这句,确实颇有毕达哥拉斯“数即万物”的意味。由上我们可以看出,道家认为道是万物本源,然而要形成万物,还要经过一系列的数理变化,也就是“道”通过“理”来实现自己的作用。所以我们现在说的“道理”,应该是“道之理”,而不是“道即是理”(事实上,《道德经》中将道的功能称为“德”)。《道德经》开篇就是“道可道,非常道”,如果我们将外在世界看作是“道”,也即“常道”,将科学看作“可道”,我们可以得出这样一个公式:道=客观世界;可道=科学。这个公式表明:一方面,科学是人对客观世界的“可道”,并不是客观世界本身;另一方面,这种同时包含了客观与主观属性的“可道”又是人对客观世界进行认识的必然方式,除此以外别无他途[10]。

道既“可道”,而又非“常道”。联系上文提到的公式,也就是说科学可以认识世界却又不能订立普适稳恒的道理。老子似乎认为人的认识有一个限度,科学也一样,它不是全能的。相对于爱因斯坦毕生都致力于寻找可以解释万物的“大统一理论”,量子力学领域则接受了微观世界的不确定原理。海森堡不确定性原理指出:“一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。”量子力学的哥本哈根解释告诉我们还不曾被测量的量子系统处于一个真正不确定的状态,说它处于一个特殊的未知状态是没有意义的。也就是说,在量子力学领域,没有什么是确定的,粒子的行为只能以概率描述。不确定性原理正符合了道家“道法无常”理念。难怪曾在1957年获得诺贝尔物理学奖的李政道博士说:“从哲学上讲,‘测不准定律’和中国老子所说‘道可道,非常道,名可名,非常名’的意思颇有符合之处。”

量子力学另一个颠覆性的理论是其主观性,也就是说,观测者可以影响到客观实验的结果。用海森堡的话来概括就是:“在我们与自然的科学关系中,当我们必须处理只有用最精巧的工具才能深入进去的那部分自然时,我们本身的活动就变得很重要了。”对此,很多科学家和哲学家觉得无所适从,甚至陷入到主观唯心的怪圈当中。事实上,中国传统哲学自始至终都没有陷入物我两分的僵化境地,这点在道家体现的尤为明显。因而在人与外在世界的关系这一问题上,道家往往可以给今人以深刻启示。老子曰:“天下皆知美之为美,斯恶已;皆知善之为善,斯不善已。故有无相生,难易相成,长短相形,高下相盈,音声相和,前后相随,恒也。”人类世界里存在美与不美、善与不善、难与易、长与短、高与下等相对事物,对此我们都习以为常,但老子却认识到这些现象的本质。假设有一座十层楼房与一座平房,无论是否有人看到过它们,它们仍然会实实在在地矗立在地面上,不会发生任何变化。从这种意义上说,人的认识不会对外在世界或称作实在的客观性产生影响,然而当我们用高和矮去认识它们时情况就发生了变化。尽管“高楼房”与“矮平房”仍然客观地存在于原来的处所,与它们被认识之前相比没有发生任何变化,但“高”与“矮”却是认识主体在认识过程中附加其上的主观因素[10]。人作为自然界的一部分,本来就在“道”之内,而且人本来就是一种“测量工具”,何况我们观测时往往要借助各式各样的精密仪器,这就注定我们不可能纯粹客观地反映客观事物。这大概就是“名可名,非常名”的真谛吧。

老子说“独立而不改,周行而不殆”,也即是,道不随任何主客观事物而改变,它不断运动而永不停息。然而后面几句“吾不知其名,字之曰道,强为之名曰大,大曰逝,逝曰远,远曰反”,看起来晦涩难懂,而且随各人理解不同译法不一。那么,这个“大”、“逝”、“远”、“反”又分别代表什么意义呢?笔者认为,既然有“字之曰道”一句,那么后一句必然是老子给“道”下的定义,也就是“强为之名曰大”。上文说过,道虽是“无”却无所不包,独立于天地而延展至无限,所以说“大”,一点都不为过。但是,道“无状之状、无物之象”,用形容词来命名“物”,不太恰当,实非不得已,故称:“强为之”。后面好几个“曰”字,应该可以理解为逻辑递进,但不是时间上的先后关系。考虑到道是“天地母”“先天地生”,所以这句应该说的是道的本质,道的逻辑衍生关系。“大”这个词,本来形容的是物质与空间,从现代自然科学角度来理解,宇宙的本初基质就是空间,上文提到空间貌似无物而实际上却也是一种无所不包的物质,是无限的“大”。不过,光有空间却是无意义的。自爱因斯坦发现广义相对论以来,人们知道时空是不可分割的一体。试想,如果没有空间事物的变化,时间又有什么意义呢?子曰:“逝者如斯夫。”“逝”字明显指的是时间,有了空间的变化,才会有时间的意义。时空一体,永恒发展,延伸至无穷,故曰“远”(“远”字既可以形容空间也可形容时间)。时空无限发展,于是我们遇到了“反”。

什么是“反”?老子曰:“反者,道之动。”也就是说,“反”是道的动力。任何事物都有其两面性,而这事物的本质属性却滋生了事物演化的动力。根据热力学第二定律,任何物质都会向从有序到无序、由低熵向高熵发展。现代宇宙学也认为,宇宙初始阶段是低熵有序,而终结于高熵无序,两者互为反面。这正是任何事物都会向其反面发展的例证之一。同时,“反”在古文中有“返”的意思,也就是说,道的运动是周而复始,再加上上面提到的正反“箭头”,道便成了螺旋状行进的力量。纵观整部《道德经》,处处都体现着对立统一的辩证法思想。

三、人之道。

老子曰:“故道大,天大,地大,人亦大。域中有四大,而人居其一焉。人法地,地法天,天法道,道法自然。”老子肯定人在自然界的地位,也就是“四大”之一,但是这“四大”却并非平级。其中,“四大”最高一级的是“道”,上文说过,道是万物本源,所以万物必须循道而行,人自然也不例外。老子曰:“是以万物莫不尊道而贵德,道之尊也,德之贵也,夫莫之命而常自然。”“以辅万物之自然而不敢为”,“尊道”而“不敢为”,不是无所作为,而是顺应自然规律,不强作妄为,以求达到“无为而无不为”的效果[9]。而尊重客观规律,顺应客观规律,正是科学的精神。回过头来,我们或许会问:为什么先要法地、法天,然后才能法道呢?古人不比现在能掌握非常丰富的科学知识,他们不知道地球外还有什么。但是,身处农耕社会的古人会更深刻地意识到人对于土地的依赖,而且在低污染的环境下会体会到其它生物对大地的依赖。笔者认为,老子的“地”,可以看成现代名词“生物圈”,可以看成古人对生态系统的意像。现代生态学研究的是生物及其环境之间的关系,它主张生物与环境是协同进化的关系;生物与生物间,生物与环境间通过能量流动与物质循环保持动态平衡;破环生态系统其中一环,就会引起整个系统的响应。同样,身为生物圈一员的人类,如果不尊重这些规律,随意破坏,则必然会遭到自然界的强烈反弹。人改变不了自己的生物属性,那么人就必须依存于生物圈,人就必须遵守生态学规律。所以“人法地”,人必须先顺应自己所处的大地,然后才是“天”(气象、天文等),因为“天”的影响,是通过“地”(生物圈)引起的。近代出现的全球变化问题就是活生生的例子。

那么,人类未来应该怎样做,才是“顺天应道”呢?道家主张人应当“返璞归真”。庄子曰:“圣人法天贵真,不拘于俗。”又说:“无以人灭天,无以故灭命,无以得殉名,谨守而勿失,是谓反其真。”也就是说,人应该摆正自己的位置,守住自己的本真,不强求妄为。那么,人究竟应该怎样守卫“本真”呢?美国著名人类学家莫里斯认为:“科技进步的速度已经远远超过人类进化的速度,以至于人类根本来不及去适应它。”[8]莫里斯指出,人类的行为已经随现代环境而改变,但这种改变并不适应于我们经过千百万年进化的机体。于是,无怪乎现代人多半处于亚健康状态,因为我们的本性并不适合坐办公室看电脑,并不适合坐在铁皮里开车……我们的身体更适合山野间奔跑,丛林间采果……总之,我希望人类未来的发展能更多照顾我们的自然属性,实现人与自然的和谐发展。作为个人,我们应该无论如何都不能脱离自然母亲,因为那里有我们的“本真”。

综上,以现代科学思想的角度来重新审视道家思想,道家这个古老的思想体系就会以崭新的面貌展示出来。以现代自然科学的观点来看道家之“道”,会让我们以全新的方式来理解“道”之精髓,体味“道”之奥妙,并在当今科学大发展的时代发扬“道”之精神。因为“道可道”正是科学的真谛。

参考文献:

〔1〕李约瑟.中国科学技术史(第2卷)[m].科学出版社,上海古籍出版社,1990.

〔2〕董光壁.当代新道家[m].华夏出版社,1991.

〔3〕史蒂芬霍金,列纳德.蒙洛迪诺.大设计[m].湖南科学技术出版社,2011.

〔4〕史蒂芬霍金.果壳中的宇宙[m].湖南科学技术出版社,2001.

〔5〕爱因斯坦.爱因斯坦文集(第1卷)[c].商务印书馆,1977.

〔6〕周德丰,陆信礼.中国传统哲学历史观的理论成就及其当代价值[j].国内哲学动态.1985,(11).

〔7〕海森堡.物理学与哲学:现代科学中的革命[m].科学出版社,1974.

〔8〕德斯蒙德莫里斯.裸猿[m].复旦大学出版社,1994.

〔9〕吕锡琛.论道家思想中的科学精神[j].哲学研究,2000,(4).

〔10〕韩吉绍,张鲁君.爱因斯坦、量子力学与道家[j].青海社会科学,2009,(3).

〔11〕丁原明.道家对于科学的价值[j].人文杂志,2006,(4).

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最近这几年,大家觉得天气一下子就变热了,原本凉爽的秋天现在几乎要到10月下旬才开始,8月份最热的天居然达到了40度以上。这是为什么呢?原来,是人类自己惹的祸。

随着人类高科技发展进程越来越快,科学随之产生的副作用逐渐体现出来,全球变暖就是一个例子。天气炎热,在酷暑里泡空调成为了一项新的“业余爱好”,但人们可曾想过,空调会带来什么负面影响呢?答案当然是肯定的,空调排放的气体中含有大量的甲烷,输送到外面,甲烷也是导致全球变暖的气体。同时,空调还会浪费掉许多电,所以要尽量避免用空调,适当即可。

而另一个原因就是:二氧化碳!汽车尾气与工厂废气中含有大量二氧化碳,而二氧化碳最可能导致温室效应(即全球变暖)现在汽车逐渐增多,据有关方面统计,到21世纪,汽车在全世界已有7亿辆,大量的尾气严重影响着我们,咳嗽,喉咙发炎……最重要的是全球变暖。有人统计,美国人均二氧化碳排放量已达到了20吨一年!中国每年的二氧化碳排放量人均排放量也有2。51吨一年!我们周围的环境在恶劣地变化。

更重要的原因就是:森林锐减,水资源破坏,生态链严重被破坏,大量土地贫瘠,水污染严重,据统计全世界10%的河水被污染,新鲜的淡水供应成了问题,同时由于矿物质被大量使用,燃烧出的co2气体导致了大气污染,同时臭氧层被严重破环,南北极出现臭氧层洞,加剧了环境的恶化。这样恶性循环的话,最终会导致人们的生活被严重影响。

这样一来的悲剧是什么呢?当然是显而易见了!天气加热,海平面上涨,南北极冰川融化,海滨城市,岛国被淹。这一切,都严重影响了人类的生存,实验证明,以后300年,海平面将上涨半米多,这还是最乐观的数据。再过7年,全球变暖将会无可逆转地持续。更可怕的是,由于北极冰融化,降雨量加强,大量淡水汇入北大西洋,破坏了墨西哥暖流,一旦墨西哥暖流被切断后,欧洲西北部温度将会下降5—8度之多,从而造成的影响,很可能引发新的冰河时期!想必大家一定看过《后天》这部电影,剧中的情景正是几百年后对我们地球的一个真实写照:龙卷风,冰层断裂,温度急剧下降,冰风暴,冻雨,地震,洪水,海啸……这并不是疯狂的幻想,如果人类不停止毁坏环境的话,这将成为现实!全球变暖不仅仅是天气变热,更会牵连出许多负面影响!

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为了解答我心中的疑问,我来到正在腌蛋的妈妈身边,疑惑不解地问:“妈妈,为什么你每次腌蛋都用鸭蛋呢?我家鸡蛋那么多,难道不可以吗?”“我不知道,大家都是用鸭蛋的,我就跟着做了。大概是鸡蛋不可以做咸蛋吧?”妈妈的回答不但没有解答我心中的疑问,反而使我更加疑惑。看来,想要解开这个疑问,我只能自己做实验研究研究了。

漫长的20天终于过去了,我轻轻地将一个鸡蛋和一个鸭蛋取出。煮熟之后,我迫不及待地剥了它们的壳,我希望能够比较一下这两种蛋的不同之处。一剥开鸭蛋的壳,用筷子一戳,就流了好多油出来。可是鸡蛋里看起来却干巴巴的没有一点油。我用筷子轻轻夹出了一小块咸鸭蛋黄,放进了嘴里,嘴里立即香气四溢,回味无穷呀!我又夹起了一小块咸鸡蛋黄,放进嘴里,干巴巴的,一点也不好吃。相比之下,简直是天壤之别!怎么两者相差竟如此之大?不过,我证明了鸡蛋也可以做咸蛋,只是味道却不如鸭蛋那般让人回味无穷。

同样是蛋,为什么咸鸭蛋更加好吃?我十分好奇,于是在与妈妈讨论之后,决定上网查找答案。在找到了答案之后,我豁然开朗。原来,因为鸭蛋的蛋黄用盐腌制过程中产生酸碱化学反应,出油率特别高,吃起来特别香。其他的蛋没它出油率高,就没它吃的口感好。

只要你注意生活中的细节,并且能够提出疑问,不断研究,你就能发现一个真理,找到一个事实。这次的研究使我明白了咸蛋为什么都用鸭蛋做的道理了。

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科学有一种奇特的魅力,有一种神奇的力量,它无处不在,他常常存在与我们的'生活中。

一天,妈妈要用一个饮料瓶并让我洗一洗,我用温水把瓶子洗净后把水倒掉了并且拧紧了盖。过了一会儿我忽然发现瓶子竟然瘪了!我十分惊奇,便去问妈妈这是为什么?妈妈笑着对我“说你自己寻找答案吧”。于是我就去书中找、去上网查,终于我找到了答案。原来是热水加热了瓶子里的空气,空气产生了膨胀又导致了瓶子产生了膨胀,而当瓶子里的空气在温度下降以后又产生了收缩,这时候形成了瓶子里面的气压比瓶子外的气压更低,所以瓶子外的气压把瓶子压瘪了。哈哈,我明白了,原来这就是空气的热胀冷缩的原理啊。

生活中处处有科学,只要我们多多留意就会发现科学的足迹,让科学为我们服务。

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有一天看到电视里的潜水员正从海里出来,看到他很累。我问爸爸是为什么?爸爸说:是因为水压的问题,让我们做一个实验吧!”

爸爸让我找来的材料是:1个2l的汽水罐、1卷胶带、1个钉子、1个平盘。

我放好汽水罐,用钉子在离瓶底2cm、4cm、8cm和10cm的小孔。然后用胶带把三个孔封住,将汽水罐中加灌水水,再将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。你知道出现什么现象了吗?三个孔的喷水有什么不同吗?当然不同。离底部2cm流出的水喷射得最远,其次是离底部4cm的水,喷得最近的是离底部10cm喷出的水。

爸爸说:“这证实了水的深度不同,水的压力不同。水越深,压力就越大;水越浅,压力就越小。所以离瓶底2cm的小孔射的最远,离瓶底10cm的小孔射得最近。”

为了知道压力还和什么因素相关。我又做了个小试验:我用一根吸管插入一个小纸盒的口,插得紧紧的。然后我通过吸管往纸盒里加水。当水快到吸管口时,小纸盒的底部裂开了。多次试验,结果都是这样。原来,水压还和重量有关。因为纸盒底部须承受水的重量最大,因此承受的水压也就最大,所以纸盒在底部裂开。

水压无处不在,不管是水龙头流出来的水还是小河里的水都有水压。如果没了水压我们现在就没自来水喝了。所以说水压无处不在!

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小时候就经常听大人们说,黑色吸热,白色反热。

当然夏天大人们把白衣、白裤全找出来,冬天人们大都8爱穿深色羽绒服,我一直不懂这是为什么?这不,今天是个大晴天,终于可以证明这个道理啦!我兴冲冲地跑到楼下,找“实验品”。

虽是隆冬,可雨水不多,所以根本找不到什么冰。

怎么办呢?物品灵机一动,不如就拿我家正冬眠的小乌龟来当这个实验品。

我健步跑上楼去,拿着铲子,挖出了在花盆里冬眠的两只小乌龟,这样好像有点不道德,可是心急的我顾不得那么多。

我知道乌龟在所有冬眠的动物中睡的是最不沉的(至少我家的是),只要气温升到0℃以上,它就会醒来,如果再到10℃以上,它就可以行动自如了。

我分别把它们分别放在一个黑袋子和白袋子里,放在太阳底下,静静地等待着奇迹的`到来。

一个小时,两个小时,……看了半天没什么动静,我急切地打开了两个袋子,它们仍像死了一样,理都不理我,我干脆去做别的事了,说不定时间一长,其中一个就会醒呢。

中午我回来一看,看到的景象让我吃了一惊,黑色塑料袋被划破了,旁边一只乌龟熟睡在那里,这肯定是乌龟干的,塑料袋上的爪印非常清晰,可乌龟又开始冬眠是因为在中午的太阳的照射下,袋子里的温度变高了,乌龟也醒了,乌龟跑出了袋子,可外面气温很低,自然身上的热量支持不了多久,就又冬起了眠。

另一个白色袋子里的乌龟还在“装死”,实验证明了一切。

可是为什么黑色会吸热,我跑去问大人,可他们都说不知道是为什么。

后来我在网上搜寻答案,没几分钟,我便知道了原因。

原来光源发出的光是一种电磁波,包括红外线、可见光、紫外线以及其他的一些射线,可见光就是我们平时可看见的红橙黄绿蓝靛紫,除此之外,在红光的那一边没有红外线,是不可见的,具有热作用,在紫光的那一边还有紫外线,具有杀菌作用。

我们之所以看见物体呈现颜色,是因为它反射了那种可见光,而黑色什么光都不反射,全被吸收了,包括红外线,所以他获得的能量最大,因此感觉比较热了,而白色正好相反。

原来科学那么神奇,我们有多少不知道的和一知半解的东西等待着我们去探索。

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科学小论文(蜗牛的认识)“阿门阿前一棵葡萄树,阿嫩阿嫩绿地刚发芽。蜗牛背著那重重的壳呀,一步一步地往上爬……”这首蜗牛与黄鹂鸟的歌我们是十分熟悉的儿歌了。而蜗牛在平时随处可见,但我知道了许多蜗牛的知识。今天老师说明天要做关于蜗牛的小实验,让我们后天之前每一个人都抓一只。但是我不知道去哪里找蜗牛,于是,我就去操场、空地上找,但是无论我多么努力的找都找不到。于是我提出了两个假设:1.或许蜗牛不会在空旷的地方里,生怕敌人的攻击。2.或许蜗牛会在下雨的时候才出现。

于是,带着一连串的问题,我阅读了有关书籍。使我知道了:蜗牛喜欢在阴暗、潮湿、安静、温暖环境中生活,最怕阳光直射,对环境反应敏感,最适环境温度是16~30℃低于5℃或高于40℃,则可能被冻死或热死。喜钻入疏松的腐殖土中栖息、产卵、调节体内湿度和吸取部分养料,时间可长达12小时之久。蜗牛具有惊人的生存能力,对冷、热、饥饿、干旱有很强的忍耐性。喜恒温养殖。温度恒定在25~28℃之间,生长发育和繁殖旺盛。

这些知识使我兴奋不已,我现在知道了蜗牛的“活动场所”,就比以前找蜗牛省心多了。于是,我将后花园的花盆底下一翻,花盆的下面全是大大小小的蜗牛,我开心极了。

随着一声轻快的音乐声响后,我们来到了科学实验室。上课了,老师让我们做一些小实验。1.用放大镜观察蜗牛的各个地方,看看蜗牛有什么器官。2.用铅笔触碰蜗牛的各个器官,看看哪一处最敏感。3.在蜗牛前方20厘米处鼓掌,看看蜗牛有什么反应。4.将蜗牛放在阴暗与明亮的相交处,看看蜗牛往哪边爬。5.在蜗牛的左右两边的10厘米处分别涂上醋和糖水,看看蜗牛往哪边爬。做了一连串的试验后,我知道了蜗牛有触觉、嗅觉、味觉和视觉,但蜗牛没有听觉。

但是我发现蜗牛爬过后的玻璃上有一条“白线”。下课后,我急急忙忙的跑去问老师这条所谓的“白线”是什么?老师回答我说:“为了减少摩擦,便于运动。蜗牛在运动时,其腹足会分泌一些粘液作为润滑剂。那些日线就是粘液干后留下的痕迹。”我恍然大悟,原来蜗牛的腹足还有这样的作用啊!

菜,莴苣等植物;夏天可喂各种瓜果皮渣,甘蔗,向日葵叶等;秋冬喂菜叶,薯片,胡萝卜等。我还知道:蜗牛是世界上牙齿最多的动物。虽然它的嘴大小和针尖差不多,但是却有25600颗牙齿。在蜗牛的小触角中间往下一点儿的地方有一个小洞,这就是它的嘴巴,里面有一条锯齿状的舌头,科学家们称之为“齿舌”。知道了这个消息十分惊讶,一只小小的蜗牛却有25600颗牙齿,让我大吃一惊。老师还说:“蜗牛具有很高的食用和药用价值。营养丰富,味道鲜美,属高蛋白,低脂肪,低胆固醇,富含20多种氨基酸的高档营养滋补品。”