第1节 科学并不神秘（课件 29张PPT）

(共29张PPT)
第1节 科学并不神秘
内容要求
①1. 通过实例知道科学的研究对象，认识科学就在我们身边。
2. 通过实例认识科学对我们的生产生活、社会发展有重要的作用和意义。
3. 通过实例分析科学技术对人类社会的利与弊，培养学生辩证的科学思维。
4. 感受科学的重要性，知道保持好奇心和探究精神是科学发展的动力，也是我们学好科学的基础。
好奇心是人的天性，也是人类探索未知世界的动力。
2022年5月，科学家向人们展示了位于银河系中心的超大质量黑洞的首张照片。
为了这张黑洞照片，科学家进行了长达半个世纪的艰难探索。
人类为什么如此热衷于科学研究？
科学研究有什么作用？
一、科学就在我们身边
大自然丰富多彩、千姿百态。
绚丽的彩虹、划过夜空的流星、难以预测的火山喷发、奇妙的极光、神秘的黑洞……
人们不但对大自然的各种神奇现象惊叹不已，而且强烈渴望了解其背后的原理。
图1.1-1 各种神奇的自然现象
我们仔细观察，可以发现周围的各种事物都在发生着变化。
铅笔在水中被“折断”，
溶洞里长出钟乳石，
有些昆虫会蜕皮……
你想知道发生这些变化的原因吗？
钟乳石
昆虫蜕皮
铅笔
科学以自然界的___________为研究对象，______它们产生、发展的______和______。
学习科学，______各种客观事实和规律，可以帮助我们更好地______自然，并对自然界中各种______及其______做出______和______。
各种现象
发现
原因
规律
研究
理解
解释
预测
现象
变化
2.有同学认为蜡烛熄灭的顺序与玻璃罩的大小有关。如果玻璃罩的体积大一些，同时玻璃罩再高一些，可能结果就不一样。不妨试一试，并和同学们交流结果。
1.在一个密封的玻璃罩内放置两根长短不同的点燃的蜡烛，一段时间后，观察哪根蜡烛先熄灭。
图1.1-3 玻璃罩内蜡烛先后熄灭
长的蜡烛先熄灭，随后短的蜡烛也会熄灭。
短的蜡烛先熄灭，长的蜡烛后熄灭。
科学研究要善于______ ，勤于______ 。
意大利科学家伽利略（G. Galilei）对教堂穹顶上的吊灯因风吹过而不停地、有节奏地摆动感到好奇，
解决一个小小问题的过程都可能有科学发现。
他发现，尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎______ 。
于是，他仔细______ ，并通过______证明自己的想法是正确的，从而发现了“摆的等时性”。
观察
实验
相等
实验
观察
丹麦物理学家奥斯特（H. C. Oersted）在整理器材时，偶然发现电流使磁针发生偏转的现象，
科学就在我们身边。
从而进行持续研究，最终发现了电流的磁效应。
只要我们留心______，从研究身边的问题着手，就可以走进科学的世界。
观察
就自己最感兴趣的自然现象或问题与同学进行讨论。
二、科学改变了我们对自然的认识
自古以来，人们一直对自然现象进行探索。
今天，科学的发展使我们能够用科学知识_______许多奇妙的自然现象，并_______我们对自然的认识。
人们在进行科学探索的同时，享受着科学探索带来的成果和乐趣。
解释
改变
科学探索为我们提供了新的事实与证据，这些事实与证据可以帮助我们认识世界。
那么，科学在哪些方面改变了我们对自然的认识？
人类很早就在思考地球和星空，对地球形状产生了很多不同的认识。
例如，古代中国人认为地是方的，天是圆的。
但如果地是方的，我们在地上为什么总是走不到边？
今天，我们知道地球是一个球体。
图1.1-4 古代中国人的地球观
图1.1-5 人造卫星拍摄的地球照片
古希腊人认为，地球是宇宙的中心，太阳和其他行星都围绕着地球转动。
16～17世纪，哥白尼（N. Copernicus）、第谷（T. Brahe）和开普勒（J. Kepler）等人通过长期的天文观测和分析，
逐渐认识到地球不是宇宙的中心，地球和其他行星都是围绕着太阳运动的，并找到了行星运动规律。
在这些观测和分析的基础上，牛顿（I. Newton）发现了
万有引力定律，揭示了行星围绕着太阳运动的根源。
科学家的工作最终使人们相信太阳是太阳系的中心，而不是地球。
图1.1-6 实验中的牛顿
在很长一段时间里，人们对物质的认识更多依赖于猜想。
例如，在我国古代，人们认为万物由金、木、水、火、土五种元素组成；
在古希腊，学者提出：万物由土、气、水、火四种元素组成。
图1.1-7 人类对物质构成的认识
到了近代，道尔顿（J. Dalton）、阿伏伽德罗（A. Avogadro）等科学家认为物质是由原子和分子构成的。
现在，我们知道物质由分子、原子或离子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。
图1.1-7 人类对物质构成的认识
在19世纪中叶前，流行着一种“自然发生说”，认为细菌是自然发生的。
图1.1-8 巴斯德和他的实验
例如，肉汤里会自然生成细菌，使肉汤变质。
法国科学家巴斯德（L. Pasteur）通过实验，证明了肉汤变质是空气中的细菌引起的，否定了“自然发生说”。
科学使我们对自然的认识范围不断扩大，小到构成物质的微观粒子，大到浩瀚的宇宙，都是科学研究的对象。
科学拓展了我们对自然的认识。
例如，
人们制造了巨大的望远镜，从而把研究的目光投向更加深邃的宇宙；
利用电子显微镜，则可以观察微小的粒子。
图1.1-9 科学研究的尺度
三、科学改变了我们的生活
科学改变了人们的思维方式。
我们学会了用科学的思维方式去解决各种复杂的问题，并能通过表面现象揭示事物的本质特征或内在规律。
我们在进行观察、实验、调查等科学实践活动时，要勤于思考，多问“为什么”，带着疑问去看待所观察到的现象，用事实和证据去支持自己的观点，探究未知现象产生的原因和规律。
科学改变了人们的生产方式和生活方式。
科学技术已经惠及人们的衣食住行，它使人们的生活更方便、舒适，使人们的工作更高效、更安全、更可靠。
图1.1-10 我国盾构机极大
地提高了隧道的修建速度
图1.1-11 袁隆平的杂交水
稻技术为世界粮食生产做出了巨大的贡献
图1.1-12 我国“智慧药房”
支持远程问诊、自助购药
科学技术改变了我们的生活。
但是，如果对它认识不足，使用不当，也会给自然环境和人类社会带来一些负面影响，如基因编辑技术、克隆技术引发的伦理问题等。
图1.1-13 大气污染影响人类健康
图1.1-14 克隆技术引发伦理问题
因此，人类在利用科学技术改变生活的同时，必须尽可能地减少滥用科技发明对人类造成的危害。
四、科学促进了人类社会的进步
人类社会的进步与科学发展密切相关。
科学的发展改变着人们对自然界各种事物的认识，提升了人类的技术水平和生产能力，促进了人类社会的进步。
图1.1-15 从古代火箭到现代火箭
我国古代人发明了火药，并用于军事
火药
我国发射火箭，将航天员送入太空
我国古代指南针开启了远洋航海时代
我国北斗卫星导航系统能帮助人们确定位置
图1.1-16 从古代的指南针到现代的北斗卫星导航系统
热机的发明使人类进入了工业化时代；
图1.1-17 梦天实验舱与空间站组合体在轨完成交会对接
图1.1-18 DNA分子结构模式图
图1.1-19 我国首台运算持续速度达9.3亿亿次/秒的超级计算机“神威·太湖之光”
电磁学的创立使人类进入了电气时代；
热机的发明使人类进入了工业化时代；电磁学的创立使人类进入了电气时代；计算机技术的发展使人类跨入了信息时代；现代航天技术使人类能够探索宇宙的奥秘，遨游变幻莫测的太空；DNA分子双螺旋结构的发现，为人类打开了遗传科学的大门……显然，科学技术的进步给人类生活带来了巨变。
计算机技术的发展使人类跨入了信息时代；
现代航天技术使人类能够探索宇宙的奥秘，遨游变幻莫测的太空；
DNA分子双螺旋结构的发现，为人类打开了遗传科学的大门……
显然，科学技术的进步给人类生活带来了巨变。
科学在不断地发展。
因此，科学是无止境的，我们要不断地探索和发现问题，创造性地解决问题，推动科学发展和人类社会进步。
在长期的科学探索中，人们已经找到了自然界中许多问题的答案，但还有许多问题不能被合理地解释或解答。
在科学发展过程中，人们在解决问题的同时，也会发现新的问题。
我们周围的各种自然现象都蕴含着科学道理。
我们要正确运用科学知识和科学方法，为人类创造更加美好的明天。
我们的日常生活离不开科学技术的成果。
因此，学好科学，学会科学探究的方法，对我们今后的发展至关重要。
一、科学就在我们身边
二、科学改变了我们对自然的认识
三、科学改变了我们的生活
四、科学促进了人类社会的进步
1.在3个相同的玻璃瓶里分别加入1/4、1/2、3/4容量的水，用铅笔或筷子分别敲击3个玻璃瓶瓶口，听听它们的声音有什么不同。关于这个现象，你能提出什么科学问题？
听到声音的音调越来越高。
提出的问题：
为什么装有不同水量的玻璃瓶在被筷子敲打时会发出不同的声音？
这种声音变化是否与水量的多少有直接的关系？