動手做系列

前言

“科學(xué)的種子”是什么？《科學(xué)的種子》是法國“動手做”項目的系列叢書。該叢書并非教科書，它不僅面向兒童，還面向“普通”的讀者，面向那些對我們所居住的世界感興趣的人，面向那些為科學(xué)深深吸引但卻沒有機會從事科學(xué)研究的人……總之，它是想把對科學(xué)好奇與渴求的種子傳播給身邊的兒童和讀者，尤其是傳播給學(xué)生家長和小學(xué)教師們，播下科學(xué)的種子，期待著發(fā)芽，等待著開花結(jié)果。本叢書是這樣誕生的。從1998年10月起，“葡萄藤”基金會每年在普羅旺斯組織一次由八九位科學(xué)家和三十幾位小學(xué)教師參加的研討會。雖然參會者每年不同，但他們都一致認為有必要在學(xué)校嘗試科學(xué)實驗教育?？茖W(xué)家和教師各自代表著一個彼此尊重但卻互不溝通的群體。通過舉辦這種“秋季大學(xué)”，使大家清楚地認識到他們各自在編寫“動手做”系列叢書中的角色和作用。本叢書的目的是向讀者介紹一些基礎(chǔ)的科學(xué)知識。本叢書倡導(dǎo)的“動手做”的科學(xué)實驗過程是：首先，提出問題，由小學(xué)生說出自己的猜想，并在教師的帶領(lǐng)下做一些簡單的實驗；然后，由學(xué)生作出判斷，得出答案；最后，讓他們把自己的科學(xué)方法和步驟記錄在報告上。與會的教師大都有過這樣的經(jīng)歷和感受：在那遙遠的中學(xué)時代，日子平淡而略帶有不幸，那時幾乎沒有什么科學(xué)教育，人們常以為科學(xué)遙不可及……所有這些都使他們中的許多人到現(xiàn)在都沒有勇氣去“動手做”一些實驗，認為科學(xué)實驗難以成功，甚至還有人認為科學(xué)與他們毫不相干。這些人是廣大教師隊伍中的一部分，他們的感受也代表著其他教師的心聲。每年舉辦的“秋季大學(xué)”力圖消除教師們的這些偏見。在“秋季大學(xué)”的活動中，主持人要推薦教師們的講義，給它們配上插圖；科學(xué)家們表演“動手做”游戲；到會的教師往往會提出一些刁鉆的問題，這時科學(xué)家們就不得不另辟蹊徑、深入淺出地從理論上予以回答。于是兩者之間便建立起了一種默契。這些活動使人們相信：科學(xué)活動和審美一樣也是可以分享的；專家和業(yè)余愛好者之間也同樣可以進行很好的思想交流?！扒锛敬髮W(xué)”結(jié)束后，由科學(xué)家執(zhí)筆，每人寫出各自專業(yè)領(lǐng)域的章節(jié)內(nèi)容，這其中包括一些教師和兒童很容易做成功的小實驗。每章內(nèi)容寫完后，先由小學(xué)教師閱讀，并讓他們對文字的可讀性和實驗的可操作性提出自己的建議。此類交流在這個階段要反復(fù)多次，它是整個計劃中最富創(chuàng)意的部分。本系列叢書每年都以輕快的腳步向廣闊的科技領(lǐng)域邁進一步，“動手做”的題材將涉及各個學(xué)科。盡管這套叢書的讀者對象并不只是兒童，但是我們希望它能對兒童智力的培養(yǎng)起到一些間接的作用。因為兒童往往比成年人更具有探索精神，他們總有一連串的問題。但愿兒童在讀完這套叢書后能得到一些有關(guān)“為什么”和“怎么樣”等問題的答案。探索在繼續(xù)在《科學(xué)的種子》第五冊中，七位科學(xué)家將邀請你去探索和他們各自研究領(lǐng)域相關(guān)的七個主題。請你帶著好奇心、帶著探索的愉悅，就像做一項實驗，一起來追尋科學(xué)的足跡吧。動物為什么要遷徙？它們?nèi)绾卧陂L達上萬千米的旅途中準確定位？和生物學(xué)家德爾菲娜·皮卡梅羅一起出發(fā)去追尋遷徙動物的足跡吧。最新的衛(wèi)星定位技術(shù)加上傳統(tǒng)的研究方法，科學(xué)家可以更好地了解動物的遷徙過程，這項研究有時候甚至能夠保護那些瀕危物種。從古代開始，人類就一直在試圖模仿自然。心理物理學(xué)家阿涅斯·吉約將告訴我們，人類如何利用先進的技術(shù)制造那些更加高效、更為靈活甚至可以自學(xué)的機器人。從生產(chǎn)做飯用的天然氣到制造無處不在的塑料制品，再到提煉汽車不可缺少的汽油，石油算得上是工業(yè)化社會的真正基石。在介紹了石油形成之初的地質(zhì)現(xiàn)象以及地下的油田之后，阿蘭一伊夫·于克又提到了石油工業(yè)在未來將要面對的多項挑戰(zhàn)。為了解釋計算器是如何工作的，數(shù)學(xué)家吉爾·杜維克會帶領(lǐng)我們走進計算器之中，一起經(jīng)歷一次奇異的夢幻之旅。我們將在計算器的基本組成部分——邏輯門之間穿梭旅游。如今，我們服用了越來越多的抗抑郁藥物、抗焦慮藥物、安定劑以及安眠藥……但是有多少人清楚這些藥物是如何起作用的？在破解人體神經(jīng)系統(tǒng)工作方式的同時，貝爾納·卡爾維諾醫(yī)生會幫助我們理解這些藥物是如何作用于人腦的，這有利于改正我們的不良用藥習(xí)慣。平時我們怎樣估算時間的長短？怎樣測量紙的長度？測量是每一個人都會經(jīng)常去做的行為。我們使用儀器將物體的量和那些基本單位(秒、米等等)作比較，但是有多少人會注意到儀器的精確度呢？精確和準確是一回事嗎？在重溫測量發(fā)展史上那些偉大瞬間的同時，布律諾·雅各米會一一解答這些問題?，F(xiàn)在，觀察一個沙漏。由沙粒組成的沙堆是固體、液體還是氣體？壓路機、沙堆城堡、沙丘、雪崩……在了解這些事物的同時，我們將隨著物理學(xué)家埃蒂安·居榮一同去研究奇特的微粒世界。這七個主題告訴小學(xué)教師，還有充滿好奇心的父母，只要用通俗易懂的語言來表述，再加上同樣簡單的實驗，其實科學(xué)并非像我們想象的那般晦澀難懂。這些科學(xué)家的努力也為“動手做”行動注入了新的活力。1996年，喬奇·沙巴克和法國科學(xué)院一同發(fā)起了“動手做”行動，它旨在革新法國小學(xué)的科學(xué)教育，啟發(fā)兒童的創(chuàng)造力。這項活動也得到了多位科學(xué)家的支持，他們還為小學(xué)科學(xué)教師提供多種資源(書籍、網(wǎng)站)。2000年9月，當新學(xué)年伊始之際，小學(xué)正式開始執(zhí)行旨在革新小學(xué)科技教育的“科學(xué)計劃”。2002年9月，法國教育部又開始執(zhí)行關(guān)于科學(xué)教育的新計劃：它們都與“動手做”行動密切相關(guān)。為了改革的落實，并最終獲得成功，每項改革都需要自己的“革新實驗區(qū)”?！皠邮肿觥毙袆泳褪且寣嶒?、建議、創(chuàng)造力和交流在未來遍布整個法國，盡可能地激發(fā)人們的首創(chuàng)精神。法蘭西科學(xué)院和它支持的小組在用自己的方式推動著這項行動，科學(xué)院和教育部達成協(xié)議，并在過去的多年中，與眾多的合作者尤其是科學(xué)領(lǐng)域的工作者一道完成了《科學(xué)的種子》前五卷的撰寫、編輯、出版工作，這些科學(xué)工作者不僅無私地奉獻了自己的時間，而且自愿放棄了自己的著作權(quán)。如今，源于法國的這些先進理念已經(jīng)超越了國界：無論經(jīng)濟發(fā)展水平如何，全世界每個國家都面臨著同樣的困擾，那就是如何幫助孩子和家長去認識科學(xué)、了解科學(xué)。從哥倫比亞到中國、從埃及到摩洛哥、從墨西哥到泰國、從匈牙利到美國，“動手做”行動已經(jīng)引起了多個國家的興趣和效仿，各國的科學(xué)院也經(jīng)常開展相關(guān)的合作項目。此項創(chuàng)舉在世界范圍內(nèi)促進著班級、學(xué)?；蚪處熤g的交流，在21世紀全球化進程中留下自己獨特的痕跡。這里，我們希望《科學(xué)的種子》第五卷能為此盡綿薄之力。出版部主任

內(nèi)容概要

　　在《科學(xué)的種子》第五冊中，七位科學(xué)家將邀請你去探索和他們各自研究領(lǐng)域相關(guān)的七個主題。請你帶著好奇心、帶著探索的愉悅，就像做一項實驗，一起來追尋科學(xué)的足跡吧?！　游餅槭裁匆w徙？它們?nèi)绾卧陂L達上萬千米的旅途中準確定位？和生物學(xué)家德爾菲娜·皮卡梅羅一起出發(fā)去追尋遷徙動物的足跡吧。最新的衛(wèi)星定位技術(shù)加上傳統(tǒng)的研究方法，科學(xué)家可以更好地了解動物的遷徙過程，這項研究有時候甚至能夠保護那些瀕危物種?！　墓糯_始，人類就一直在試圖模仿自然。心理物理學(xué)家阿涅斯·吉約將告訴我們，人類如何利用先進的技術(shù)制造那些更加高效、更為靈活甚至可以自學(xué)的機器人?！　纳a(chǎn)做飯用的天然氣到制造無處不在的塑料制品，再到提煉汽車不可缺少的汽油，石油算得上是工業(yè)化社會的真正基石。在介紹了石油形成之初的地質(zhì)現(xiàn)象以及地下的油田之后，阿蘭一伊夫·于克又提到了石油工業(yè)在未來將要面對的多項挑戰(zhàn)?！　榱私忉層嬎闫魇侨绾喂ぷ鞯?，數(shù)學(xué)家吉爾·杜維克會帶領(lǐng)我們走進計算器之中，一起經(jīng)歷一次奇異的夢幻之旅。我們將在計算器的基本組成部分——邏輯門之間穿梭旅游?！　∪缃?，我們服用了越來越多的抗抑郁藥物、抗焦慮藥物、安定劑以及安眠藥……但是有多少人清楚這些藥物是如何起作用的？在破解人體神經(jīng)系統(tǒng)工作方式的同時，貝爾納·卡爾維諾醫(yī)生會幫助我們理解這些藥物是如何作用于人腦的，這有利于改正我們的不良用藥習(xí)慣?！　∑綍r我們怎樣估算時間的長短？怎樣測量紙的長度？測量是每一個人都會經(jīng)常去做的行為。我們使用儀器將物體的量和那些基本單位（秒、米等等）作比較，但是有多少人會注意到儀器的精確度呢？精確和準確是一回事嗎？在重溫測量發(fā)展史上那些偉大瞬間的同時，布律諾·雅各米會一一解答這些問題。　　現(xiàn)在，觀察一個沙漏。由沙粒組成的沙堆是固體、液體還是氣體？壓路機、沙堆城堡、沙丘、雪崩……在了解這些事物的同時，我們將隨著物理學(xué)家埃蒂安·居榮一同去研究奇特的微粒世界?！　∵@七個主題告訴小學(xué)教師，還有充滿好奇心的父母，只要用通俗易懂的語言來表述，再加上同樣簡單的實驗，其實科學(xué)并非像我們想象的那般晦澀難懂。

作者簡介

作者：(法國)德爾菲娜·皮卡梅羅 譯者：次曉寧

書籍目錄

序言遷徙的動物動物和遷徙什么是遷徙？動物為什么要遷徙？動物，尤其是鳥類如何確定時間和在空間中定位？動物是如何適應(yīng)遠征的？研究動物的遷徙為什么要研究遷徙這種現(xiàn)象？怎樣研究遷徙？現(xiàn)在的動物追蹤技術(shù)通過ARGOS系統(tǒng)追蹤動物的足跡ARGOS系統(tǒng)的組成動物適用的發(fā)射機已知的數(shù)據(jù)結(jié)果，以白鶚和棱皮龜為例參考書目背景資料機器人從自動裝置到第一批機器人——幾個著名的自動裝置：現(xiàn)實與傳說智能機器人和“愚蠢的”機器人機器人的研究如何設(shè)計機器人的行動程序？仿生機器人會學(xué)習(xí)的機器人會進化的機器人自行研究的機器人？未來機器人的發(fā)展趨勢可重新塑造外形的機器人超微型機器人“雜交型”機器人無法控制的機器人？為了更加深入探討，提出一個教學(xué)問題電腦是機器人還是自動裝置？有沒有一個“機器人倫理”委員會？參考書目背景資料石油什么是石油尋找地下油田地表的地質(zhì)特性鉆井利用巖石的物理學(xué)特性對地下的超聲波探測石油礦床是如何形成的母巖引流系統(tǒng)蓋巖石油圈閉漫長的歷史參考書目潛入計算器的核心邏輯門邏輯門的組合連接把圖表變成電路具有三個或更多個輸入接口的電路二進制一個小型計算器一個計算器小結(jié)為了更加深入探討，提出一個教學(xué)問題大腦的藥物測量詞匯表

章節(jié)摘錄

遷徙的動物你夢想過乘著滑翔機飛到世界的盡頭嗎？你夢想過飛到一個即使在冬天也有著燦爛的陽光和湛藍的天空的地方嗎？遷徙動物每年都會做這樣的長途旅行，只是它們的旅程遠沒有我們想象的那么美好。如今，新的科學(xué)技術(shù)允許我們偷窺它們的秘密，當然只是一部分……動物和遷徙什么是遷徙？如果引用學(xué)術(shù)定義，遷徙是某一物種離開自己的繁殖地遷移到另外一個比較溫暖并在當?shù)囟冗^一年中其余時間的習(xí)性。盡管定義是這樣的，但自然界中的很多特例已經(jīng)改變了教科書對遷徙的定義，因為“遷徙”這個詞并不能概括人們在自然界觀察到的所有遷移現(xiàn)象。此外，要完全符合“遷徙”的定義，還必須具備以下三個條件。1.在遷徙之后再次返回到出發(fā)點（某一民族進行的最終遷移或版圖擴張應(yīng)該稱為“人口外流”或者“侵略”）。2.遷徙者會離開繁殖地一段時間，總體來說是每年一次（有些鳥類，比如企鵝，會為了覓食而做比較頻繁的短距離移動，這些鳥類的行為具有游走性，不屬于遷徙鳥類）。但是某些物種的遷徙會持續(xù)數(shù)年之久（例如鮭魚和鰻魚）。3.這種遷徙相對來說是大范圍的。但是很難用一個標準來定義“大范圍”究竟有多大，因為對于不同的物種來說，“大”和“小”只是一個相對的概念。盡管關(guān)于遷徙已經(jīng)有了明確的定義，某些動物的行為仍然很難歸類。有時候，研究人員只能根據(jù)自己的判斷來界定某一物種是否屬于遷徙動物。下面，我會用比較特別的方式介紹一般意義上的遷徙。這是歐洲最常見的一類遷徙，即春秋兩季的南北大遠征（以歐洲為中心）。動物為什么要遷徙？

編輯推薦

《動手做:科學(xué)的種子5》為“動手做”系列叢書之一，通過科學(xué)家與小學(xué)教師進行座談，消除了教師們對科學(xué)的畏懼，并帶著他們以輕松愉悅的心情親近科學(xué)，這是讓他們了解科學(xué)的第一步。它是一本通俗易懂的科普書，閱讀它不需要預(yù)先懂得很多的科學(xué)知識?！秳邮肿?科學(xué)的種子5》要向小學(xué)教師介紹最基本的科學(xué)知識，要讓他們知道，即使那些沒有接受過科學(xué)入門教育的人，同樣也可以接近所謂高深的科學(xué)?！秳邮肿?科學(xué)的種子5》也適合家長們閱讀，可以幫助他們和自己的孩子一起去發(fā)現(xiàn)和探索科學(xué)的奧秘。書中提供了一些極易操作的小實驗，它們?yōu)樽x者指引了一條通向科學(xué)奧秘的道路。讀者通過動手做這些實驗，可以增強他們探索科學(xué)的欲望和興趣。

圖書封面

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