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1、滴水穿石的启示背后的科学这篇文章很值得一读,尽管部分说法可能有一些争议:比如说滴水穿石有其不科学之处,则不敢茍同,虽说小水滴如文中所说的那样,但亦可以作为持之以恒的典范,等等。从这个成语中看科学学完这个成语后,学生都能知道这个成语的价值,即只要坚持不懈,事情就能成功。但大多数人认为,高处落下的水撞击石块,每次相互碰撞造成一点损坏,时间长了石块形成凹坑,再加深以至被击穿(这篇课文的作者也是这样认识的)。可科学家们却要验证一下这种说法是否正确。科学家们用乒乓球反复和石块相撞,并未见石块有明显的损伤,乒乓球对石块的撞击力比水滴对石块的撞击力要大得多,却不能穿石。可见水滴撞击石块不是穿石的主要原因。科
2、学家们用每秒可拍摄1500张照片的高速摄影机拍下了水滴落到石上的全过程,然后一张张仔细观察,发现水滴原来是流线型,落到石上后先是形状变扁,而后分散成许多小水滴向四周飞散,飞散过程中产生了许多微小的由水膜包裹着空气的气泡,这些气泡表面的水膜由于表面的张力而很快收缩,气泡内的空气由于体积缩小而压强迅速增大。当压强足够大时就冲破水膜体积迅速膨胀,就像一次小小的爆炸,气体形成的冲击使石块受到了小小的损伤,日积月累,终至穿石,这种微型气泡爆炸损坏固体的现象被称为气蚀。气蚀现象一度是远洋航行的大敌。最初使用螺旋桨推进的远洋巨轮在航行12小时后就发现螺旋桨表面百孔千疮,无法使用,经过很长时间的观察和研究发现
3、:螺旋桨高速旋转和水相互作用,在螺旋桨表面附近形成大量的微小的气泡,气泡虽小,但气泡内的压强却很大,可达到几千个大气压,无数小气泡破裂时对螺旋桨表面的冲击,使金属制的螺旋桨也显得很脆弱。找到原因后,人们利用改进螺旋桨面形状使之少产生气泡,选用抗气蚀金属材料,在表面加化学涂层等方法大大减轻了气蚀对螺旋桨的破坏。科学家们用滴水穿石的毅力揭开了这其中的秘密,同时克服了气蚀的破坏,并在进一步寻找气蚀现象的利用途径。虽然小学生对这段文字不可能完全理解,但他们可以知道研究这个成语却解决了生活中的许多问题。所以通过这样的综合实践活动,学生悟出传统式教学无法获取的东西(实质,看完这些材料,可以清楚地看出课文中
4、所说的滴水穿石原因是人的直观思考,不是科学实验的结论,所以这篇文章有违反科学之处。因此这样延伸可以把学生带入科学殿堂)。实质许多科学家的发明,往往重视的就是最普通的自然现象。为了使学生更多的获得这个信息,这也是教学的延伸,为了这种延伸的意义扩大,我还为学生准备了普里高津的事迹,即耗散结构理论发明过程。普里高津是比利时具有哲学思想的著名科学家,他坚信世界总是不断向上变化、发展的,自然界应该存在着从无序向有序转化的规律。他是从一种叫贝纳德花样的现象中得到的启示:开水将沸腾前,会出现许多水泡,若仔细观察,会发现这些水泡呈六角形蜂窝状的有序状态,其中心液体向上流动,边缘液体向下流动,形成热量的对流,这
5、就是贝纳德花样。普里高津发现,这种有序结构必须靠外界不断供给热量才能维持,一旦加热停止,结构就遭破坏。因此,它不同于像晶体那样死的有序结构,而是一种活的有序结构,要求不断地同外界发生物质与能量的交换,即吐故纳新。普里高津把这种要不断从环境中吸收物质与能量,并且在物质和能量的消散中才能维持的有序结构,称为耗散结构。耗散结构理论的创立,为解释生命现象提供了一把很好的钥匙。生命就是通过新陈代谢、吐故纳新,不断保持有序状态的。因此,生命体就是一种耗散结构。这为用物理、化学的方法研究生命现象和生物进化开辟了道路。耗散结构理论被认为是20世纪70年代最辉煌的科学成就之一,普里高津被人们称为生命热力学的诗人,并在1977年获得诺贝尔化学奖。滴水穿石的教学延续这篇文章真正延续,反映在全体学生能运用这个启示上,达到这一点,每个学生就能自己滴水穿石起来。因此在本次实践活动课后,我还让学生认识座右铭一词,引导学生把这个词变成自己的座右铭,让其监督自己的发展。另外在整个过程中还要告诉学生消除一些认为自己很笨的心理,让学生轻装上阵可持续地学习下去,去蚀每个难点。4