能量在我們身邊。我們在新聞里聽到過它,每天都在使用它,有的時候也會有人告訴我們,我們還有很多很多能量可供使用。到底什么是能量呢?當你把插頭插入墻上插座的時候,有沒有想過電是從哪兒來的呢?使電燈發(fā)光、讓汽車行駛的并不是什么神奇的魔術而是能量,這就是科學。
《給孩子的能量實驗室》這本書大人和孩子都可以讀!而且可以根據(jù)這本書開始你的神奇實驗之旅。書里的實驗能帶領孩子們探索關于能量的方方面面:能量是什么?我們是怎么找到能量的?我們怎樣才能節(jié)約能量?書里用了諸多與真正的科學研究相似的實驗方法,比如預測、觀察、測量和總結。這本書雖然是寫給孩子的,但是大人們也會覺得非常有趣。
40個適合全家一起玩的能量實驗,從能量視角探究日常生活,解讀衣食住行。
☆美國科學教師協(xié)會好評推薦,清華大學能源環(huán)境經(jīng)濟研究所博導、自然之友、一個地球基金會聯(lián)袂推薦,踐行環(huán)保理念從知行合一理解能量開始。
☆取材自美國國家能源教育發(fā)展項目,既適合家庭個人實施,也適合用作聚會項目,還適合團體性教育活動。
☆5個單元40個孩子就可以操作的實驗,從能量視角解讀我們的衣食住行,用實驗聯(lián)結生活經(jīng)驗與課堂知識。
☆提供如食譜一般簡潔明了的實驗說明,配以由孩子操作演示的200多張高清彩照;所有實驗材料來自生活,易于獲取。
【前言】
近我問了幾個孩子:為什么要去了解關于能量的科學知識?以下是孩子們的回答:
詹姆斯說:因為這樣我們就可以學習如何在不耗盡自然能源的情況下,讓我們的世界得以運行。
奧利弗說:可以讓我們意識到自己對地球施加的影響。
莉莉說:了解關于能量的科學知識,我們就能知道開車會污染環(huán)境,應該多騎自行車,保護環(huán)境。
莎拉說:因為很多東西都有能量。
當我和攝影師安柏普羅卡西尼以及一群聰明可愛的孩子們一起操作書中這些實驗的時候,我也學習到了不少關于能量的知識。
書中的一些實驗都比較容易操作,也充滿了科學的趣味性。比如,孩子們會發(fā)現(xiàn)用門鈴里的電線、9伏電池、釘子和一些回形針,就能方便地制造出一個電磁鐵(實驗27);把發(fā)亮的熒光棒放入熱水里,熒光棒竟然會變得更亮,這個實驗非常有趣,讓孩子們知道了熱是如何加快反應速度的(實驗11); 在自己制作的熱量計中點燃奶酪卷能夠測量食物的熱量,這個實驗的味道不太好聞,但是卻非常好玩(實驗30)。
這本書中的很多實驗都向我們揭示了自然資源中的守恒原理。比如,巧克力豆挖掘比賽(實驗16)向我們展示了,把一個物體拆分后,再想讓它恢復原狀是極其困難甚至不可能的。
在科學研究中,研究過程和結果一樣重要。教會孩子如何在錯誤中得到經(jīng)驗、如何提出創(chuàng)意、如何堅持,對于培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造性思維至關重要。當孩子在嘗試多次之后,成功地用鋁條和電池點亮燈泡時,他們眼中的光芒比點亮的燈泡更加閃亮。在起初的實驗中,電磁發(fā)電機不能正常運作,在孩子們面對問題、解決問題的過程中,他們能夠體會到隱藏在實驗趣味性背后的真正的科學實質。
當我們在整理總結這些實驗的時候,我詢問了這本書的作者埃米莉:為什么我們應該多了解一些關于能量的知識。她告訴我:幾乎我們做的任何一件事情都需要能量。隨著我們越來越精通科技,全球每年消耗的能量也越來越多,但我們使用的很多能量都來源于儲量有限的不可再生能源。為了確保我們能夠為下一代提供可持續(xù)使用的能源,我們必須明白應該如何更負責任地使用能源。
雖然孩子們的語言很純樸,但他們也表達了相似的意思。今天的孩子就是將來的發(fā)明者、創(chuàng)造者,我期待在未來,他們會找到更高效、更友好的使用能源的方式,為我們所有人創(chuàng)造更美好的明天。
【概述】
能量在我們身邊。我們在新聞里聽到過它,每天都在使用它,有的時候也會有人告訴我們,我們還有很多很多能量可供使用。到底什么是能量呢?當你把插頭插入墻上插座的時候,有沒有想過電是從哪兒來的呢?使電燈發(fā)光、讓汽車行駛的并不是什么神奇的魔術而是能量,這就是科學。
這本書大人和孩子都可以讀!而且可以根據(jù)這本書開始你的神奇實驗之旅。書里的實驗能帶領孩子們探索關于能量的方方面面:能量是什么?我們是怎么找到能量的?我們怎樣才能節(jié)約能量?書里用了諸多與真正的科學研究相似的實驗方法,比如預測、觀察、測量和總結。這本書雖然是寫給孩子的,但是大人們也會覺得非常有趣。
實驗過程中需要準備什么?
實驗中所用到的材料,在家里、雜貨店或是超市里都能找到。每個實驗在一開始,都會有一個實驗材料的清單,如果你找來的東西和實驗材料清單上的有一點點不同,也不妨試一下,說不定效果也會不錯。
本書中的大部分實驗都可以在室內完成,只要有個平整的實驗操作臺即可,建議離廚房近一點,這樣會方便實驗后的清理工作。做實驗時,要適當清空周圍的空間。為了保護實驗操作臺面,我們時不時地也需要一些塑料臺布或廢報紙。如果這個實驗更適合在室外操作,在實驗開始的時候會有友情提示告訴大家。
安全是關鍵!
本書中的所有實驗均使用了常見的材料,操作過程也都非常安全。但是如果你有防護眼鏡的話,建議你在實驗過程中全程佩戴。就像我們在實驗室進行實驗操作一樣,實驗過程中一定要遵守和注意安全事項。
時間和人員準備
在實驗開始之前,關注一下完成這個實驗所需的時間。這本書里的實驗大多在1小時內或更短的時間內就可以完成,但也有幾個實驗需要我們持續(xù)幾個小時或幾天進行觀察和測量。
有些實驗操作起來非常方便,可以由一個人完成。也有一些實驗相對復雜一些,需要更多人幫忙。如果實驗標注為這個實驗很簡單,單人就可以完成,說明這個實驗的裝備和實驗后的清理過程都比較簡單,實驗操作也不需要額外的幫忙和指導。如果實驗標注為找個實驗伙伴一起做,說明這個實驗需要額外的幫助和指導。如果這個實驗標注為這個實驗需要大家一起做,說明這個實驗在操作的時候需要一些技巧,如果和朋友、家人一起做實驗的話,會更加有趣。
接下來,大家一起來探索科學吧!
埃米莉·霍貝克(EMILY HAWBAKER)
她對科學和教育一直充滿著熱情和激情。在賓夕法尼亞州立大學就讀時,主修地球科學兼修自然科學教育。學成畢業(yè)后,開始在離費城不遠的賓夕法尼亞州特拉華縣教授八年級科學課。她所在的學校參與了一個能源教育項目,在NEED課程材料的幫助下,學生們學習能源方面的知識,并將所學傳授給他人。埃米莉看到她的學生們在參與這個項目時非;钴S,這激發(fā)了她對能源教育的熱情。
幾年后,埃米莉離開課堂,全職加入NEED并成為課程主管。她參與研發(fā)活動,設計新的課程材料,作為導師與教師們分享她對能源教育的熱情,在全國各地和世界各地為學生活動做規(guī)劃。甚至,埃米莉每次都能再回到她以前的學校開展活動 !和同學、老師們一起快樂地學習,是她持續(xù)前進的動力。
除了閱讀、寫作和研討,埃米莉日常喜歡在費城逛街、慢跑、航海、旅行,還有用激光筆逗弄她養(yǎng)的貓咪。
前言
概述
單元1 關于能量的基本概念
實驗 1 杯子里的對流
實驗 2 海灘的規(guī)律
實驗 3 神奇的氣體
實驗 4 影子制造者
實驗 5 瘋狂的鏡子
實驗 6 斜坡加速
實驗 7 單擺
實驗 8 螺旋彈簧
實驗 9 聲波攔截
單元2 能量的表現(xiàn)形式和相互轉換
實驗 10 反彈
實驗 11 閃閃發(fā)光
實驗 12 氣泡升起
實驗 13 溫暖雙手
實驗 14 烈日下的黑與白
單元3 可再生和不可再生能源
實驗 15 采集糖果
實驗 16 巧克力豆挖掘比賽
實驗 17 把油吸上來
實驗 18 完美鉆探
實驗 19 壓裂明膠
實驗 20 開采鈾礦
實驗 21 風的力量
實驗 22 地熱熱水器
實驗 23 太陽灶
實驗 24 生物質能袋子
實驗 25 水壩的樂趣
單元4 使用能源
實驗 26 餅干燃料
實驗 27 電磁鐵
實驗 28 發(fā)電機
實驗 29 點亮燈泡
實驗 30 燃燒食物
單元5 節(jié)約能源
實驗 31 減少能量流失的保溫材料
實驗 32 偵查空氣泄漏
實驗 33 發(fā)光吧,燈泡
實驗 34 太陽能熱水器
實驗 35 瓦特究竟是什么
實驗 36 有趣的冰箱
實驗 37 持續(xù)監(jiān)測一個月(或一周)
實驗 38 追蹤垃圾
實驗 39 二氧化碳的謎團
實驗 40 出行
專業(yè)詞匯
網(wǎng)絡資源
致謝
關于作者
關于美國國家能源教育發(fā)展項目(NEED)
譯后記