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阿基米德 阿基米德(Archimedes,约公元前287~212)是古希腊物理学家、数学家,静力学和流体静力学的奠基人。 除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦,再没有一个人象阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”,文艺复兴时期的达芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模。 关于阿基米德,流传着这样一段有趣的故事。相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。 后来,国王请阿基米德来检验。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”。(Fureka,意思是“我知道了”)。 他经过了进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以证明了王冠里掺进了其他金属。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律:物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。 阿基米德不仅是个理论家,也是个实践家,他一生热衷于将其科学发现应用于实践,从而把二者结合起来。在埃及,公元前一千五百年前左右,就有人用杠杆来抬起重物,不过人们不知道它的道理。阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。阿基米德曾说过:“假如给我一个支点,我就能推动地球。” 农王为埃及国王制造了一条船,体积大,相当重,因为不能挪动,搁浅在海岸上很多天。阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上,将绳索的一端交到赫农王手上。赫农王轻轻拉动绳索,奇迹出现了,大船缓缓地挪动起来,最终下到海里。国王惊讶之余,十分佩服阿基米德,并派人贴出告示“今后,无论阿基米德说什么,都要相信他。”
科学探究遵循原则三个:可重复性原则、控制变量原则、随机性原则。
可重复性原则。要尽可能地确保实验在相同条件下多次进行,以便检验实验方案的可靠性,并避免实验中的偶然误差。控制变量原则。当一个实验中存在两个或两个以上的变量时,必须想法子将变量控制起来,使这些变量保持相等或不变。随机性原则。在实验中,要尽量避免由于实验对象的先后顺序而引起的结果差异。
科学探究的起源可以追溯到古希腊时期,当时哲学家们通过观察和思考,提出了许多重要的科学原理和理论。例如,亚里士多德提出了“万有引力”的概念,认为物体之间存在引力,而伽利略则通过实验验证了这一理论。随着时间的推移,科学探究的方法和技术不断发展和完善,成为现代科学研究的基础。
科学探究的过程通常包括以下步骤:
提出问题:科学家通过观察和思考,提出一个具有研究价值的问题。建立假设:基于已有的知识和经验,科学家提出一个假设来解释问题。设计实验:科学家设计实验来验证假设,并确定实验的变量、控制条件和数据收集方法。
进行实验:科学家进行实验,并记录和分析数据。分析和解释数据:科学家对实验数据进行统计分析、可视化处理和解释,以确定假设是否成立。
得出结论:科学家根据分析结果得出结论,并对结论进行解释和讨论。交流和分享成果:科学家将研究成果以论文、报告等形式进行交流和分享,以便其他科学家进行进一步的研究和实践。
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我是盛银号的签约作者“雪雁”
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