第一篇：美國自然科學教育

走近美國幼兒園的自然科學教育

2012年10月，作為華東師范大學交流生，我來到美國內布拉斯加大學林肯分校進行了為期三周的訪問學習。其間，我參觀了當地的幼兒園，學習了美國學前教育的思想與理念，并走入美國幼兒園課堂，親身體驗美國幼兒園的半日活動，收獲與感觸頗多。

我發現除了集體教學活動以外，自然科學領域的內容已經滲透到了美國幼兒園的方方面面。下面，我將以美國內布拉斯加大學林肯分校實驗幼兒園（以下簡稱“實驗幼兒園”）為例進行簡單介紹，帶大家一同走近美國幼兒園的自然科學教育。

自然科學教育環境

美國同行認為，真實、自然的事物更容易讓幼兒探索到事物的真相，能夠用最自然的最真實的事物時，就不用別的替代物來取代。

實驗幼兒園的走廊、教室以及室外環境都透露著濃厚的自然科學教育氣息。在每位幼兒的儲物箱上都貼有一張幼兒自己制作的獨一無二的樹葉標本，可以通過它找到儲物箱。這樣一個簡單創意的背后卻包含了許多自然科學教育內容，如了解落葉的來源、了解標本制作的過程、辨別葉子的特征、區分不同葉子的差異等，既能增長幼兒的科學知識，又能引導幼兒使用科學的研究方法。

教室門口的展示欄每周都會張貼家長拍攝的自然照片，有風景的照片、動植物特寫、幼兒游玩的照片等，家長可以利用接送幼兒的時間，與幼兒一同欣賞這些照片，分享觀察照片后的發現，告訴幼兒自然的秘密。無論是藍天、云朵、樹木、花草，還是山川、河流、動物，每一張照片都包含著不同的自然故事和自然美，將大自然帶進幼兒園，這才是照片展示的最大目的。

在教室的藝術區里，戶外撿來的松果、樹枝、石頭、落葉等統統都擺放在一個大架子里。幼兒可以選擇自己喜歡的材料開展相應的活動，如為松果上色、用樹葉創作拓印畫、給石頭上色等，用各種有趣的方式認識自然材料。在實驗幼兒園的走廊上，教師利用小木樁鋪設道路，將樹枝做成支架，用來展示幼兒的作品，在墻上張貼幼兒戶外種植活動的照片等。教師善于將與幼兒日常生活相關的事物帶進幼兒園，有目的地為幼兒創設自然科學教育環境，為自然科學學習活動的開展提供條件。

自然科學學習活動

◆集體教學活動

美國幼兒園的集體教學活動顯得很“隨意”，教師善于利用一切資源，為幼兒創造學習的條件和機會。我們經常看到“媽媽教師”為幼兒帶來生動有趣的學習活動。

在實驗幼兒園的一次見習活動中，教師帶著一部分幼兒（年齡在2-4歲之間）來到內布拉斯加大學的昆蟲實驗室，由一名從事昆蟲專業教學工作的幼兒媽媽為大家上了一節昆蟲課。這位“媽媽教師”首先拋出了幾個關于昆蟲的常識性問題讓幼兒進行思考和討論，隨后讓幼兒觀察一些昆蟲的標本，進行進一步討論并回答先前的問題。在幼兒對昆蟲的普遍特征（即有六條腿等）有一定的了解后，教師拿出幾只小蟲子，讓幼兒觀察并判斷是不是昆蟲。

經過學習，幼兒已基本掌握了昆蟲與非昆蟲的區別，于是，“媽媽教師”和她的助手將一些活的小蟲子放在手上，拿到每個幼兒面前，讓他們能夠近距離地觀察和觸摸：“你們想摸摸它嗎？”幼兒先是看看它，然后小心翼翼地伸出手去摸一下，還不時向教師提出自己的想法和疑問：“它像不像一根會動的木棒？” “老師，它的嘴巴在哪里？”“媽媽教師”則耐心地聽著幼兒提問，并做出回答。

美國的自然科學集體教學活動盡管隨意，但能充分調動幼兒的各種感官，讓幼兒主動發現新事物，發展和豐富自我探究的方式與途徑。

◆方案教學活動

美國幼兒園的主要活動是方案教學活動，一般每個班級會有兩個方案同時進行，幼兒可以根據自己的興趣組成一組，進行方案主題下的各種活動。

美國內布拉斯加大學教授向我們介紹道：有一段時間，一組幼兒對從樹上掉落下來的松果一類的東西產生了興趣，而另一組幼兒卻對汽車一類的事物著了迷，于是教師帶領兩組分別進行研究活動。其中松果組的幼兒每天與教師一同到戶外收集不同種類的松果、觀察松果掉落的位置、觀察松鼠覓食的場景等，然后將松果帶回教室進行各種有趣的活動，如看一看松果里面是什么，給松果上色，對松果進行分類等。

萬圣節期間，幼兒對南瓜充滿了興趣，實驗幼兒園開展了各類關于南瓜的活動。其中，在戶外活動場地里的臭南瓜令幼兒感到癡迷。幼兒切開一只大南瓜，掏空里面的籽，將南瓜放在戶外，每天觀察南瓜腐爛的過程。我們參觀的時候，幼兒還主動向我們介紹這只臭南瓜：“我們先把南瓜挖開，用勺子和手把里面的籽全部挖出來！”“我們就把這個南瓜放在秋千旁邊的長桌上，小鳥還會來看我們的南瓜呢！”“你看，前幾天南瓜沒有變顏色，過了好多天有的地方出現了咖啡色！”

源于幼兒興趣的自然科學方案教學活動內容簡單，卻足以激發起幼兒探索自然的奧秘，在幼兒觀察、記錄了解自然事物變化的過程，不知不覺帶領幼兒走進自然科學世界。

◆戶外學習活動

在實驗幼兒園里，幼兒每天有一半的時間是在戶外，即使是年齡很小的幼兒，教師也會利用小推車帶他們出去走走、看看。戶外學習方式更能夠讓兒童看到自然科學的原始面貌，讓幼兒獲得最真實的經驗，讓幼兒對自然事物的各種屬性產生具體、直觀的感受，實現自然科學教育的精神目標（具有好奇心和探究熱情）。

正值美國的初冬季節，幼兒園的戶外活動場地上的樹葉堆起來的一個個“小山坡”，有的在沙坑里，有的在滑梯口，還有一些是幼兒堆到一半的半成品。教師引導幼兒利用一些鏟子類的工具將落葉堆起來，并以同伴的身份與幼兒一起探索落葉中的自然科學奧秘。

◆自然科學游戲

在林肯市的附近有一個“戶外課堂”，這個戶外課堂由種植區、美術區、音樂區、探索區和“勇敢者道路”等一系列游戲區域組成。

有一次幼兒來到建構區，他們分成兩組一組幼兒嘗試著用水管、木片、木塊和樹枝等東西搭建了有高低交錯的通道，而另一組幼兒去井邊取水，幼兒通過按壓水井的閘門將水引入木桶，然后再運給搭建通道的幼兒使用。等一切準備就緒，幼兒把取來的水倒入水管里面，看到水順著管道流動，有的發現水在落差的作用下可以形成一個小瀑布，有的發現水會在十字路口處分叉，幼兒還會把落葉當作小船放在管道中。看到自己搭建的“水利系統”成功運作，幼兒非常興奮。

對于年齡小的幼兒，教師會與他們一起進行自然科學游戲，如教師會利用沙土和竹子與幼兒一起搭建房子，確保每一位幼兒都能在自由、愉快的游戲中體驗和感受自然科學的魅力。

這一次的美國訪問學習之行讓我對自然科學教育大開眼界，同時也引發我更深入地思考自然科學教育的本質。我深刻地感受到美國幼兒園先進的自然科學教育理念以及美國教師的智慧，他們善于利用有利的環境資源和人力資源，將各領域與自然科學進行整合，拋開讓認知取向的舊教育框架，追求幼兒自我探索和研究，為幼兒提供最大化的自然科學教育空間。為此，我國的學前教育工作者應該認真學習和借鑒美國自然科學教育的經驗，更新自然科學教育理念，探索適合我國幼兒園的自然科學教育。

第二篇：自然科學

自然科學知識

1.魚睡覺時？ 睜著眼睛睡=

2.蚯蚓的食物是？ 泥塊=

3.蜜蜂中的蜂王是？ 雌蜂=

4.以下哪種并非淡水魚？ 鯊魚

5.蒲公英傳播種子時？ 依靠風力=

6.人體最大的細胞是？ 卵細胞=

7.人體最堅硬的部分是？ 牙齒=

8.恐龍是什么動物？ 爬行動物=

9.最清潔的能源是？ 太陽能=

10.蜻蜓點水實際上是在？ 產卵=

11.飛行速度最快的鳥是？ 雨燕=

12.對人體來說安全電壓是多少伏以下？ 36伏

13.目前世界上體型最大的鳥是？ 鴕鳥=

14.有鬃毛的獅子是雌性還是雄性？ 雄獅子=

15.下列鳥類中哪一種是候鳥？ 黃鸝

16.以下哪個是兩棲動物？ 青蛙=

17.以下哪種并非淡水魚？ 鯊魚=

18.世界上最大的動物是哪一種？ 鯨魚=

19.以下物理學小常識里，表述正確的是？ 瓦特發明了蒸汽機=

20.被稱為“中國鴿子樹”的珍惜植物是？ 珙桐=

21.人類的性別是由哪一條染色體決定？ Y染色體=

22.小雞是由雞蛋的什么發育而成的？ 蛋黃

23.世界上最的的溫度是多少?-273.5攝氏度

24.地球公轉的方向是怎樣的? 自西向東=

25.以下幾個國家當中，最可能是玉米的原產地的國家是？ 墨西哥=

26.下列人類活動會對環境造成損害的是？ 使用一次性衛生餐具=

27.我們必須如何對著太陽，噴射水霧，才能制造彩虹？ 背對

28.下列幾種液體，比重（密度）最大的是哪一種？ 水銀=

29.地球每時每刻都在自轉，自轉的方向是？ 自西向東=

30.氣溫、水、植物等對巖石的破壞現象叫做？ 風化=

31.地球自轉時，地軸的北極始終對著下面哪顆星？ 北極星

32.下列哪一組是容易導電的物體？ 碳棒、大地=

33.以下不屬于馬的動物？ 海馬=

34.下列鳥類哪一種的候鳥？ 黃鸝

35.一般企鵝以居住在何處而為人們所知？ 南極=

36.我國的熱帶雨林主要在以下哪個城市？ 西雙版納=

37.泥鰍離開水后也能生存，它離開水后是用什么呼吸的？ 腸

38.以下哪種水果收獲后稍微放置一段時間它會變得更好吃？ 香蕉=

39.假如你被一只蚊子叮了一口，那么我們可以判斷叮你的蚊子是？ 雌蚊子

40.若想治理一片草原上的鼠患，以下方法比較妥當的是？ 適量投放鼠類天敵=

41.大雨過后，天空中出現美麗的彩虹，這是什么原因？ 陽光的折射=

42.動物細胞、植物細胞內都含有哪種糖類物質？ 核糖=

43.馬戲團的馴獸員在迅雷小熊的過程中，正確的做法是？ 給聽話的小熊喂食物

44.小蜜蜂被分配到一個工蜂的崗位，以下不是他工作范圍的是？ 交配=

45.以下措施里，能夠最有效地防止土地沙漠化的是哪一項？ 植樹造林，綠化家園=

46.地球從地面到地心可以分為三個圈層，它們是？ 地殼=

47.下列環境中的生物，屬于“種群”概念的是？ 一個蜂巢里的蜂=

48.一只杜鵑鳥要下蛋了，此時它會怎么做？ 將蛋下到其他鳥的鳥巢里=

49.當紅旗向東南飄動時，這時刮的是什么風？ 西北風=

50.月球圍繞著地球轉動的方向是？ 自西向東=

51.“竹子”屬于哪一類植物？ 草本植物

52.以下生物“不屬于”昆蟲的是? 七星瓢蟲

53.風速越大，風力就會怎么樣？ 越強

54.絲綢摩擦過的玻璃棒帶哪種電? 正電=

55.下列行星中，衛星最多的是哪個？ 土星

56.蚯蚓適合生活在什么樣的環境里？ 陰暗潮濕

57.蚊子發出的“嗡嗡”的聲音是由于？ 翅膀振動=

58.下面哪一組的動物都屬于兩棲動物? 蟾蜍,青蛙=

59.世界上第一顆人造衛星是哪個國家發射的？ 前蘇聯

60.以下物理常識中，表述正確的是？ 瓦特發明了蒸汽機

61.熱傳遞的方式有三種,傳導,對流和? 輻射=

62.在杠桿上起到支撐作用的那一點叫做？ 支點

63.單門電冰箱的冰凍室多是在哪個部分？ 箱體上部

64.以下現象屬于“水蒸氣液化”的是哪一種? 清晨草葉上出現露珠=

65.下列物態變化過程中，會釋放熱量的是？ 冬天玻璃窗上出現霜花

66.現在你要熄滅一盞酒精燈，你會怎么做？ 蓋兩次燈帽=

67.光學物理上把能夠自身發光的物體叫做？ 光源

68.植物水分散失是通過什么途徑？ 蒸騰作用=

69.當發現有人觸電后，搶救他的正確方法是？ 立即切斷電源=

70.太陽是一顆自己能發熱發光的星，它屬于？ 恒星=

71.下面哪一項對電磁鐵的磁力大小沒有影響？ 通電時間=

72.一個成熟的蘋果,最甜的地方是在哪個部分? 頂部

73.從省力角度考慮，定滑輪和動滑輪的特點是？ 動滑輪省力

74.下列幾個句子中，“光年”一詞使用正確的是？ 兩顆恒星距離兩百光年

75.花的顏色共有4000多種，其中哪種顏色最多？ 白色=

76.人們在動物園里看到的俗稱“四不象”的動物是? 麋鹿

77.天空上美麗的彩虹經常是在什么情況下出現的？ 雨后

78.下列動物中哪個是我國特有的珍惜的哺乳動物？ 大熊貓=

79.以下屬于我國珍惜保護動物的是？ 藏羚羊=

80.人體最大的解毒器官是以下哪個？ 肝臟=

81.遠古時代人們用“鉆木取火”的方法獲得火種，這是利用了什么原理？ 摩擦生熱

82.怒熊：我們熊族可是一個大家庭，你知道其中最小的熊類叫什么名字嗎？ 馬來熊=

83.冬天下過雪后，在太陽的照射下，干凈雪和臟的雪哪一種融化得快一些？ 臟的雪

84.大紙箱里放有一個種著幼苗的盆子，在紙箱左側開一小洞并保持照光，結果盆里的幼苗會？朝小洞方向生長

85.大螃蟹：聰明的人類你知道我們螃蟹的生物分類是哪一種嗎？ 十足目=

86.制作太陽能熱水器用什么顏色的容器吸收太陽能多？ 黑色=

87.生物體進行生命活動的能量，究其根源都來自？ 太陽光能=

88.世界第一高峰-珠穆朗瑪峰，屬于哪個山脈？ 喜馬拉雅山=

89.以下物體中，質量可能是60千克的物體是哪一個？ 一個大學生=

90.三斤半的鯉魚和1500克的豬肉，哪一個更重一些？ 鯉魚=

91.一家有色金屬加工廠不大可能生產以下什么產品？ 半導體材料=

92.留意觀察家養的雞，會發現它們經常啄食地上的小石子，這是因為？ 吃石子可以助消化=

93.被稱為“取之不盡,用之不竭,清潔無污染”的能源是? 太陽能

94.從早晨到傍晚,陽光下一棵數的影子變化情況應該是? 先變短,后變長=

95.我國自己研制的火箭，已經多次成功的把什么送上太空？ 人造衛星=

96.雷雨天里，人們會先看到閃電，后聽到雷聲，這是因為？ 光速大于音速

97.火焰分為外焰、內焰、焰心三部分，其中溫度最高的是？ 外焰

98.水蒸氣是氣體狀態的水，請問下列對水蒸氣描述錯誤的是？ 有味道=

99.使用同一電源,將兩只燈泡先串聯后并聯,哪種情況燈泡更亮? 并聯

100.植物的莖起著對植物的運輸作用，請問莖能為植物運輸什么？ 水分和養分=

101.遠古時代人們用“鉆木取火”的方法獲得火種,這是利用什么原理? 摩擦生熱

102.中國古代很早就有關于“日食”現象的記載，日食產生的原理是？ 月亮擋在地球與太陽之間

103.“床前明月光,疑是地上霜”,我們平常所看到的“明月光”實際源自于? 太陽光=

104.“回聲定位”聲納系統在軍事偵查方面有重大作用，以下哪種動物不具備類似能力？ 蚊子

105.正在運動的物體，如果受到的所有外力突然消失，它將怎樣運動？ 勻速直線運動=

106.如果在某地區的地層中發現大量的大象化石，可以推測這個地區古代曾是？ 森林=

107.當支點到力點的距離小于支點到重點的距離時,杠桿是省力還是費力? 費力=

108.人們平時所說的“煤氣中毒”是因為哪種有害氣體吸入過多而引起的？ 一氧化碳=

109.蝴蝶翅膀上的鱗份除了能組成用于示警和偽裝的圖案外還有什么作用？ 防水=

110.一個打開的啤酒瓶里裝了半瓶水,以下哪種方法可以加快水的蒸發速度? 將水倒入一個盤子里=

111.化學變化是指有新物質產生的變化,以下各種現象里,屬于化學變化的是? 菜刀生銹

112.葉的光合作用不僅為植物制造了養料，也為動物和人的生存提供了什么？ 養料和氧氣

113.如果你現在拿著一杯水，要把這杯水以最快的速度讓它蒸發，你會怎么做？ 倒到面積大的容器里加熱

114.在樹上割掉一圈樹皮，過一段日子，切口上部的樹皮形成了瘤壯，這說明？ 養料通不過去而積存在切口上部=

115.光經過透明物體，進入另一透明物體時，傳播方向會發生偏折，這種現象叫做？ 折射=

116.一切物體在沒有受到外力所用的時候，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，這是牛頓第幾定律？ 第一定律=

117.它位于南新疆塔里木盆地，維吾爾語意“進去出不了的地方”，當地人通常稱它為“死亡之海”，請問這個地方叫什么？ 塔克拉瑪干沙漠=

118.被譽為“三個一千年”，生而不死一千年，死而不倒一千年，倒而不朽一千年的樹木是哪種？ 胡楊林=

119.一般認為“始祖鳥”是鳥類的祖先，它在生物學上與哪種動物的關系很近？ 恐龍=

120.魚美人：神秘的大海有一種具有超強燃燒力的物質——“可 燃冰”，你知道他的形狀是怎么樣的嗎？ 白色固體=

121.海洋是個巨大的生態家園，各種生物種類繁多，數量龐大，其中種類最多的生物是？ 魚類生物

122.“今年麥蓋三層被，來年枕著饅頭睡”這句話里包含著什么科學道理，下面說法錯誤的是？ 雪就是肥料=

123.早在300多年前人類發明了熱氣球，可以載著人升上天空，請問熱氣球是哪個國家人發明的？ 法國

124.怒熊媽媽問她的寶寶：寶寶你知道北極最大的肉食哺乳動物是什么嗎？它可是我們的同類哦。北極熊=

125.寒冰巨人常說“冰是水的堅強”，在這句話中，水是因為凍結而變為冰，請問水變為冰后，體積如何變化？體積變大

126.“東邊日出西邊雨”反映的是一種自然天氣現象，請問這種自然天氣現象最常見的是在什么季節？ 夏=

127.馬路兩旁的樹木，向著路中央的那部分的枝葉會比較茂盛，這是因為路中央？ 二氧化碳較多=

128.目前在中國大陸，汽車都是靠右行車?駕駛座在左的，簡稱“左駕右行”，以下哪個地區的汽車并非靠右行駛的？英國= 9

第三篇：基礎科學自然科學

基礎科學自然科學

含義

基礎自然科學

fundamental science

以自然現象和物質運動形式為研究對象，探索自然界發展規律的科學。包括數學、物理學、化學、天文學、地理學、生物學6門基礎學科及其分支學科、邊緣學科。邊緣科學有物理化學、化學物理、生物物理、生物化學、地球化學、地球生物等。研究成果是整個科學技術的理論基礎，對技術科學和生產技術起指導作用。

特點

基礎科學在人類的物質文明和精神文明中，具有以下特點：①是物質運動最本質規律的反映，與其他科學相比，抽象性、概括性最強，是由概念、定理、定律組成的嚴密的理論體系。②與生產實踐的關系比較間接，需通過一系列中間環節，才能轉化為物質生產力。③一些成果的重大作用易被人們忽視。④研究具有長期性、艱苦性和連續性。⑤研究成果具有非保密性，一般公開發表，成為全人類共同的精神財富。七大類學科屬于基礎科學

數學:包括代數學、分析學、幾何學、統計學、拓撲學、應用數學、計算數學、計算機科學等。

邏輯學:包括邏輯的運用、演繹邏輯、一般邏輯、歸納邏輯、方法論等。物理學:包括粒子物理學、凝聚態物理學、光學、廣義相對論、場論、量子力學、統計力學等。

天文學和天體物理學:包括宇宙學和宇宙起源學、天星學、射電天文學、太陽系學等。

地球科學和空間科學:包括大氣物理學、大地測量學、水文學、海洋學、土地學、空間科學等。

化學:包括分析化學、無機化學、有機化學、物理化學、結構化學、高分子化學等。

生命科學:包括植物學、動物學、自然人類學、生物化學、分子生物學、生態學、遺傳學等。

第四篇：自然科學Doc1

納米的定義:納米，納米（nm），又稱毫微米，如同厘米、分米和米一樣，是長度的度量單位。具體地說，一納米等于十億分之一米的長度，相當于4倍原子大小，萬分之一頭發粗細；形象地講，一納米的物體放到乒乓球上，就像一個乒乓球放在地球上一般。這就是納米長度的概念。是一種長度單位，符號為nm。1納米=1毫微米=10米（既十億分之一米），約為10個原子的長度。

納米技術的含義

所謂納米技術，也稱毫微技術，是研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。主要是研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術，就稱為納米科學技術

納米科學技術是研究于納米尺寸（1~100nm）時，物質和設備的設計方法、組成、特性以及應用的應用科學。納米科學技術是在0.1nm~100nm尺度空間內，研究電子，原子和分子運動規律與特性的高技術學科。納米科學技術涵蓋納米物理學，納米電子學，納米材料學，納米機械學，納米制造學，納米顯微學，納米計量學，納米化學，納米生物學，納米醫學。納米科學技術是現代物理學與先進工程技術相結合的基礎上誕生的，是基礎研究與應用探索緊密聯系的新興高尖端科學技術。

納米的歷史

納米技術的靈感，來自于已故物理學家理查德·費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講向同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術，都與一次性地削去或者融合數以億計的原子以便把物質做成有用的形態有關。費曼質問道，為什么我們不可以從另外一個角度出發，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到我們的要求？關鍵突破1990年，IBM公司阿爾馬登研究中心的科學家成功地對單個的原子進行了重排，納米技術取得一項關鍵突破。他們使用一種稱為掃描探針的設

備慢慢地把35個原子移動到各自的位置，組成了IBM三個字母。這證明費曼是正確的，二個字母加起來還沒有3個納米長。不久，科學家不僅能夠操縱單個的原子，而且還能夠“噴涂原子”。使用分子束外延長生長技術，科學家們學會了制造極薄的特殊晶體薄膜的方法，每次只造出一層分子。目前，制造計算機硬盤讀寫頭使用的就是這項技術。著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德· 費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后將變成根據人類意愿，逐個地排列原子，制造產品，這是關于納米技術最早的夢想。70年代，科學家開始從不同角度提出有關納米科技的構想，1974年，科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工； 1982年，科學家發明研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發展產生了積極促進作用； 1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標志著納米科學技術的正式誕生； 1991年，碳納米管被人類發現，它的質量是相同體積鋼的六分之一，強度卻是鋼的10倍，成為納米技術研究的熱點，諾貝爾化學獎得主斯莫利教授認為，納米碳管將是未來最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導線、超微開關以及納米級電子線路等； 1993年，繼1989年美國斯坦福大學搬走原子團“寫”下斯坦福大學英文、1990年美國國際商用機器公司在鎳表面用36個氙原子排出“IBM”之后，中國科學院北京真空物理實驗室自如地操縱原子成功寫出“ 中國”二字，標志著中國開始在國際納米科技領域占有一席之地； 1997年，美國科學家首次成功地用單電子移動單電子，利用這種技術可望在20年后研制成功速度和存貯容量比現在提高成千上萬倍的量子計算機； 1999年，巴西和美國科學家在進行納米碳管實驗時發明了世界上最小的“秤”，它能夠稱量十億分之一克的物體，即相當于一個病毒的重量；此后不久，德國科學家研制出能稱量單個原子重量的秤，打破了美國和巴西科學家聯合創造的紀錄； 到1999年，納米技術逐步走向市場，全年基于納米產品的營業額達到500億美元；近年來，一些國家紛紛制定相關戰略或者計劃，投入巨資搶占納米技術戰略高地。日本設立納米材料研究中心，把納米技術列入新5年科技基本計劃的研發重點；德國專門建立納米技術研究網；美國將納米計劃視為下一次工業革命的核心，美國政府部門將納米科技基礎研究方面的投資從1997年的1.16億美元增加到2001年的4.97億美元。中國也將納米科技列為中國的“”，其間涌出了像“然納米”等一系列以納米科技為代表的高科技企業。納米科學”最初的設想來自于著名物理學家費曼1959年在加州理工大學的一次演講。經過半個多世紀的發展，特別是上世紀末期，隨著測量與表征技術的顯著提高，納米科學技術得到了飛速的發展，已經成為一門集前沿性、交叉性和多學科特征的新興研究領域，其理論基礎、研究對象涉及物理學、化學、材料學、機械學、微電子學、生物學和醫學等多個不同的學科。進入21世紀，世界各國紛紛意識到納米科技對社會的經濟發展、科學技術進步、人類生活等方面產生了巨大影響，加大了對納米科學技術研究力度，將其列為21世紀最重要的科學技術。美國、歐盟、日本紛紛將納米科學技術的研究和發展列為國家科學技術發展的重要組成部分，我國也于2003年成立國家納米科學研究中心，并與2006年將納米科學與技術研究列為《國家中長期科學技術發展規劃綱要》的四大重點學科之一。

納米科技是一門應用科學，其目的在于研究于納米尺寸時，物質和設備的設計方法、組成、特性以及應用。納米科技是許多如生物、物理、化學等科學領域在技術上的次級分類，美國的國家納米科技啟動計劃(National Nanotechnology Initiative)將其定義為“1至100納米尺寸間的物體，其

中能有重大應用的獨特現象的了解與操縱。”

納米科技

納米科學技術是在0.1nm~100nm尺度空間內，研究電子，原子和分子運動規律與特性的高技術學科。納米科學技術涵蓋納米物理學，納米電子學，納米材料學，納米機械學，納米制造學，納米顯微學，納米計量學，納米化學，納米生物學，納米醫學。納米科學技術是現代物理學與先進工程技術相結合的基礎上誕生的，是基礎研究與應用探索緊密聯系的新興高尖端科學技術。

納米科學技術

納米科學與技術主要包括：納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。

納米科技是尖端科技，卻早就存在身旁。舉例來說，就是蓮花表面的出污泥而不染的特性。蓮花表面的細致結構和粗糙度大小都在納米尺度的范圍內，所以不易吸附污泥灰塵。蓮花的出污泥而不染是自然天成，這比人類的任何清潔技術還高明。這種蓮花表面納米化結構，自我清潔的物理現象，就被稱作蓮花效應(lotus effect)。

納米科學技術的應用

納米技術目前已成功用于許多領域，包括醫學、藥學、化學及生物檢測、制造業、光學以及國防等等。包括如下領域：

1、納米技術在新材料中的應用

2、納米技術在微電子、電力等領域中的應用

3、納米技術在制造業中的應用

4、納米技術在生物、醫藥學中的應用

5、納米技術在化學、環境監測中的應用

6、納米技術在能源、交通等領域的應用

7、納米技術在農業中的應用

8、納米技術在日常生活中的應用 衣 在紡織和化纖制品中添納米微粒，可以除味殺菌。化纖布挺括結實，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電現象。食 利用納米材料，冰箱可以抗菌。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經面世。利用納米粉末，可以使廢水徹底變清水，完全達到飲用標準，納米食品色香味俱全，還有益健康。住 納米技術的運用，使墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，根本不用擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對人體有害的紫外線。行 納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料，能大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息，幫助其安全駕駛。醫 利用納米技術制成的微型藥物輸送器，可攜帶一定劑量的藥物，在體外電磁信號的引導下準確到達病灶部位，有效地起到治療作用，并減輕藥物的不良的反映。用納米制造成的微型機器人，其體積小于紅細胞，通過向病人血管中注射，能疏通腦血管的血栓。清除心臟動脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統的結石等。納米技術將是健康生活的好幫手。納米技術應用前景十分廣闊，經濟效益十分巨大，美國權威機構預測，2010年納米技術市場估計達到14400億美元，納米技術未來的應用將遠遠超過計算機工業。納米復合、塑膠、橡膠和纖維的改性，納米功能涂層材料的設計和應用，將給傳統產生和產品注入新的高科技含量。專家指出，紡織、建材、化工、石油、汽車、軍事裝備、通訊設備等領域，將免不了一場因納米而引發的“材料革命”現在我國以納米材料和納米技術注冊的公司有近100個，建立了10

多條納米材料和納米技術的生產線。納米布料、服裝已批量生產，象電腦工作裝、無靜電服、防紫外線服等納米服裝都已問世。加入納米技術的新型油漆，不僅耐洗刷性提高了十幾倍，而且無毒無害無異味。納米技術正在改善著、提高著人們的生活質量

納米孔膜 納米修復材料 納米自潔表面處理和涂料 新型納米光源和太陽能轉換器 納米傳感器 納米

導向藥物和皮膚護理保健品 納米加工技術

為了納米科學研究及其成果的應用，首先要能按照人們的意愿在納米尺度上對材料進行自由地剪裁和安排，這一技術被稱為納米加工技術。實際上，一方面納米加工技術是納米材料應用的重要基礎，另一方面納米加工技術中也包含了許多人們尚未認識清楚的納米科學問題。

納米電子元器件 納米碳管的應用 納米材料超高物理活納米激光器和高密度信息存儲器性應用 納米高強度材料 納米單電子元器件

第五篇：自然科學讀書筆記

《自然科學讀書筆記》

自然科學含括了許多領域的研究，自然科學通常試著解釋世界是依照自然程序而運作，而非經由神性的方式。自然科學一詞也是用來定位“科學”，是遵守科學方法的一個學科。自然科學（natural science）是研究無機自然界和包括人的生物屬性在內的有機自然界的各門科學的總稱。認識的對象是整個自然界，即自然界物質的各種類型、狀態、屬性及運動形式。認識的任務在于揭示自然界發生的現象以及自然現象發生過程的實質，進而把握這些現象和過程的規律性，以便解讀它們，并預見新的現象和過程，為在社會實踐中合理而有目的地利用自然界的規律開辟各種可能的途徑。自然科學的根本目的在于尋找自然現象的來因。自然科學認為超自然的、隨意的和自相矛盾的實驗是不存在的。自然科學的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規律。假如觀察的現象與規律的預言不同，那么要么是因為觀察中有錯誤，要么是因為至此為止被認為是正確的規律是錯誤的。一個超自然因素是不存在的。——摘自百度百科

我至今沒有真正完全理解什么是科學，盡管小時候每當家人問我長大后想當什么的時候我總是不假思索地說科學家。而且上了這課我才知道科學是西方文明的一個產物。在我眼里，科學包括了牛頓力學，能量守恒定律，萬有引力，蓋斯定律，質量守恒定律，基因自由組合定律，進化論等等，在我混淆地看來，只要不是迷信透頂的，只要是物理化學生物的，都可以叫科學（或許有誤解）。同時我也非常理解“進步是科學的特征”這句話。想那幾千年前我們的祖先還鉆木取火，徒手打獵到現在的機器生產；從以前飛鴿傳書，快馬加急到現在的電話、e-mail、QQ、飛信聯系；從以前的衣不蔽體到現在的五彩繽紛……這一切，都是我們借助科學的進步，科學的產物，在享受優越的生活。科學的進步，為我們帶來了不可估量的益處，然而應該也有壞處的吧，正如“你如果真的就是不經反思的使用，不經反思的相信科學總會給我們帶來進步，并且你還認為這種進步式的生活總是值得欲求的，那就可能會帶來極危險的后果”所說的那樣。

近代科學是在古希臘哲學的基礎上逐漸發展而來的。其過程可大致描述為：古希臘（理

性）----> 中世紀（基督教）----> 文藝復興以后（經驗主義）

古希臘人通過理性追求智慧。而其中又以泰勒斯和梭倫為甚。

“他是一位圣賢，又是一位天文學家，在日月星辰的王國里，他頂天立地、萬古流芳。”——泰勒斯墓碑銘。泰勒斯成功預言了公元前585年的日全食而成功制止一場戰爭。他曾經到埃及旅行，用心愛你公司三角形定理準確地推測出胡夫金字塔的高度而解決了困擾埃及人一千多年的難題。他通過觀察洪水提出了“水是萬物的本原”，這被認為是哲學思維的開始。那句有名的“您只顧仰望天空，卻不知道腳下有什么”就是泰勒斯的女仆對他說的。他提

出的“本原”是宇宙論的核心概念，可以說是第一個哲學概念。

梭倫生于雅典，出身于沒落的貴族。他年輕時一面經商，一面游歷，到過許多地方，漫游名勝古跡，考察社會風情。梭倫是古代雅典的政治家，立法者，詩人，是古希臘七賢之 一。梭倫在前594年出任雅典城邦的第一任執政官，制定法律，進行改革，廢除農民債務，禁止債務奴役 ；廢除德拉古制定的殘酷法律，只保留關于謀殺的部分；按財產的擁有量將公民分為4個等級，其政治權力按照財產來決定 ；恢復公民大會作為國家最高權利機關，前三等級公民才享有被選舉權；在貴族會議之外設立四百人會議管理國家，議員無財產資格限制；建立公民陪審法庭，有無財產的公民都可參加。史稱“梭倫改革”。他在詩歌方面也有成就，詩作主要是贊頌雅典城邦及法律的。他是古希臘最杰出的政治家之一，也

是一位多才多藝的詩人。

古希臘還有幾個有趣的現象，比如抽簽決定誰來擔任公職，以言辭勝人的辯論傳統等。我不敢想象如果抽簽抽到一個無能的或者是自私的人來管理那會是什么樣子。關于辯論，我倒是有興趣談談。我不喜歡辯論，首先，即使你言辭再有理，你把別人辯駁得面紅耳赤，但是，即使他表面上被你辨服了，其實他心里也不會服氣的，只是給你自己增加一點可憐的自信亦或自尊而已。其次，幾個人一堆人在一起吵吵吵，辨得昏天黑地面紅耳赤形象也不好，多說不如多做。當然，古希臘提倡的這種直接民主制度, 是與其狹小的城邦密切相關的, 人口有限, 地域狹小.在觀念上他們也不認為一個城邦是越

大越好的, 而是認為存在著一個最佳規模, 或存在著一個上限。

雅典被稱為“希臘的希臘”，最能體現古希臘的氣質。雅典的經濟是依賴于橄欖種植和海上貿易的，雅典人種植橄欖樹，把橄欖油裝入陶罐，運往西徐亞換取谷物。航海和貿易的需求促進了阿提卡制陶業和造船業的發展。貿易的需求又促使雅典人開始開采阿提卡的銀礦，從事開采的是由海外輸入的奴隸（奴隸也是最古老的商品之一）。雅典的命脈在于確保海上交通線和保障海上貿易的秩序，這些要求雅典必須發展海上霸權。梭倫改革根據收入將公民重新劃分等級；克里斯提尼改革提出“陶片放逐法”；伯里克利時期改革給擔任公職者發

放薪金，推行大眾教育，看戲劇也給補助。

策力爾說：直到古代終結，哲學都沒有離開蘇格拉底指引的道路。蘇格拉底是古希臘哲學家、教育家，道德哲學的創始人。他長得奇丑無比，采用問答方式，運用比喻、啟發等手段，使對方具體、普遍、深入地得到正確認識。蘇格拉底認為，哲學不能單獨地研究自然，還要研究正義、明智適宜、勇敢、虔誠等德性的定義，治國的道理，統治者的品質等問題。有趣的是蘇格拉底的妻子心胸狹隘、冥頑不化、叨叨不休。但是蘇卻能在嘮叨聲中凈化自己的精神。對于他的死，我感覺可惜又可笑。本可以逃難卻甘愿赴死，或許真如所說的生命是一種病態，需要用死亡來醫治。蘇格拉底就是用自己的死亡完成了他的哲學。蘇格拉底還有很多學生，其中比較著名的有亞西比德、色諾芬、柏拉圖。其中柏拉圖是蘇最重要的學生。懷特海說過，全部西方哲學不過是為柏拉圖的思想做注腳。公元前387年，柏拉圖在雅典創立學園。這是西方最早的高等學府，除了哲學，學園的科目還包括數學、天文學、物理學等學科，學園立即成為了希臘的學術研究中心。柏拉圖柏拉圖中年寫作了《理想國》，勾勒了一個所謂真與善相統一的理想國家方案。他認為人除了有理性、意志和欲望，相對應的有智慧、勇敢和節制三種美德。“理想國”是西方哲學史上第一個烏托邦。柏拉圖曾經通過一系列的比喻來論證自己的學說，其中最著名的是“洞穴之喻”。“洞穴比喻”是講假想一群人被關在山洞里, 他們只許面對山洞盡頭的墻壁, 不許回頭, 不許往兩邊看, 在他們身后的高處有火堆.這里火堆對應的是“太陽比喻”中的太陽, 借助火光他們可看到投射到墻壁上的影子,他們認為影子就是真實的, 并以最能看清影子的人為最高

明的, 并選舉他們為領袖.這里影子對應線段比喻中“可見世界”中的“可見”部分.這時假設有一個人因某種原因被迫站起來, 解除桎梏，往后看.此時他會看到火堆, 借助火堆的火光他會發現原來還有物體本身, 影子只是光照射到物體上投射到墻上的影子.這里他已上升到了“可見世界”中的“可知”部分.此時被解除束縛的人沿著斜坡向上走, 逐漸走出洞穴來到地面, 此時陽光對他來說太過刺眼了, 他轉過身來,逐漸使自己的眼睛適應更

強烈的陽光.此時他會首先看清自己的影子, 即“可知世界”中的“可見”部分.這里的太陽對應“太陽比喻”中的“善”.被解除束縛的人比喻哲學家.當被解除束縛的人適應了刺眼的陽光后, 他就可在陽光下走動了, 看到各種物體, 日月星辰, 知道四季更替,春種

秋收.這比喻哲學家已上升到了“可知世界”中的“可知”部分.但柏拉圖認為被解除束縛的人還必須回到地穴中, 以解決他的同伴.這并不符合哲學家的利益, 因為回到地穴中, 哲學家會不適應地穴中的黑暗, 起初他們會什么都看不見, 當他向他的同伴敘述他所見到的世界時,對仍在束縛中的囚徒來說顯得過于荒誕, 哲學家與洞穴中人的“不同”又會惹怒洞穴世界中的領袖和大眾, 此時重新回到洞穴中的哲學家就會有生命危險了。這里柏拉圖借蘇格拉底之口映射出的正是蘇格拉底本人在雅典城邦中的遭遇。因此回到洞穴是不符合哲學家利益的, 但他們又必須回去。因為按照柏拉圖所構造的理想國的原則——以城邦全體的利益為目的, 而不是為了某部分人的利益, 因此已經上升到知識世界的哲學家必須下降回到洞穴世界, 這正是他們的責任所在。將世界二重化，劃分為理念世界和事物世界，或可知世界和可感世界，這是柏拉圖整個哲學的出發點和基本原則。

亞里士多德17歲時到了雅典，在柏拉圖學園學習了20年之久，愛好讀書，是古希臘學者中第一位博覽群書者。亞里士多德形而上學與其他科學區分開，研究對象既不是“自然”，也不是“理念”，而是“是”。我至今還是不理解亞里士多德所說的形而上學是什么，太高深了。亞里士多德著述極豐，知識廣博而雄厚，是古希臘哲學乃至整個希臘文化的集大成者。

但是直到十二世紀歐洲才重新發現亞里士多德著作的原本。

我不是一個很有歷史以及哲學天賦和愛好的人。原來我以為自然科學史是講科學發展

史的，可是后來發現都講那些哲學了，有點迷糊。不過雖然不懂，可是還是有點喜歡哲學的。以前也對哲學類的書記有所涉獵，但從未系統的進行過學習，感謝季老師給我帶來的這門課程，讓我的思考更有哲學性，雖然沒有什么立竿見影的效果，但已經潛移默化了我的思考方式。

以上就是我的自然科學史讀書筆記。