中学科学课程相关历史故事的发明与创作

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  发明家,指创造、拥有新装置、新设计或新方法者能更好地提高和影响人类生活水平、对人类社会未来发展有着巨大帮助,在人类发明史上作出伟大奉献或在发明界有一定影响力的人物。接下来小编会给大家分享一些著名发明家的历史故事。

  【火箭发明家戈达德】

  美国马萨诸塞州的一个果园里,一个小男孩正给樱桃树修剪枯枝。

  他爬上了一棵高大的樱桃树,眺望着远方的田野。突然,他头脑中冒出一个念头:人要是能飞到星星上多好啊!怎样才能制造出飞上火星的装置呢?

  小男孩从樱桃树上爬下来,坐在树下沉思起来。他想象着有种机器在草地上飞快地旋转着,急速上升,飞向太空,飞向那遥远的未知的世界。

  从果园回来后,小男孩似乎变成了另外一个人。父母发现他整天在学习数学和做科学小实验,即使卧病在床的时候,他也不放过星点儿时间。看着瘦弱的常患病的孩子,父母总是心疼地劝说他休息。

  他就是美国物理学家和火箭技术的先驱者――罗伯特·戈达德。

  童年在果园的美丽梦想成了戈达德所有生活的支柱。在随后的日子里,他不断地攻读数学,坚持做实验,到长大些的时候,他居然攻读起物理学家牛顿的着作来。

  上大学时,戈达德考入伍斯特工学院。1911年,29岁的戈达德在克拉克大学获理学博士学位,并在这所大学开始了火箭研制工作。

  刚开始时,戈达德做理论研究工作,探讨火箭作高空大气研究的价值和达到月球的可能性。1919年,他发表了题为《达到超高空的方法》全文只有69页,是他理论研究的结果。小册子发表了,但没有引起人们的丝毫注意。其实,10年前俄国物理学家齐奥尔可夫斯基也曾做过类似的研究,写过相似的论文,但也没有引起世人的注意。

  戈达德在理论研究后,决定进行实践操作,想用成功的事实来证明他的理论的正确性和可行性。

  1922年,戈达德开始了用汽油和液氧做燃料的火箭引擎试验。

  1926年冬天,在马萨诸塞州的田野上,戈达德发射了自己制作的第一枚火箭。这枚火箭高约1.2米,直径约15厘米。火箭里的汽油和液氧混合燃料耗尽后,它仍在继续上升,上升高度是60米,时速100公里左右。

  火箭技术的研究可以追溯到中国。发明火药的中国人在13世纪就发明了“飞火箭”,并运用于战争。还有印度人、阿拉伯人、波兰人等也曾研究过火箭技术。但戈达德是第一位设想用火箭或许能载人飞向天外的人。

  1929年7月,又一枚火箭在戈达德的家乡飞向天空。它飞得更高,而且载有气压表、温度计,拍摄气压表和温度计的小型照相机。

  试验刚刚结束,警察居然找到戈达德,命令他以后不许在马萨诸塞州做试验。

  戈达德只好到新墨西哥州一块荒凉的土地上开始新的试验。经过许多努力,他得到一位慈善家馈赠的一笔钱,他的试验才得以维持。

  在这里,戈达德制作更大型更成功的火箭。他的火箭有燃烧室,因用汽油和超高压的液氧作燃料,燃烧室的壁能保持冷却。戈达德还发明了控制火箭飞行方向的转向装置,使火箭沿正确方向飞行的陀罗仪等。

  1930年到1935年的时间里,戈达德发射了数枚火箭,火箭的速度最高达到超音速,飞行高度达到2.5公里。

  但遗憾的是戈达德的研究没有得到美国政府的关注和支持。只给过他一小笔预算,让他设计飞机在航空母舰起飞时用的一种小型火箭。

  戈达德在默默无闻中,靠自己的毅力和勤奋发明创造了火箭,是美国第一枚火箭的宇宙时代的开创者。

  戈达德虽在美国没有受到重视,在德国却有一批推崇者。他们用戈达德的原理制成了V2火箭,并在第二次世界大战中发挥了威力。

  二战结束后,美国科学家向德国科学家请教火箭制造的技术,德国科学家目瞪口呆,“你们不知道戈达德吗?我们是用他的原理研究和制造火箭。他是我们的老师。”

  美国科学家震惊后再去寻找戈达德时,一切都晚了。1945年8月10日,戈达德已经离开了人世

  【张衡数星】

  张衡(78-139),字平子,南阳西鄂(今河南南阳县石桥镇)人。他是我国东汉时期伟大的天文学家,为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献;在数学、地理、绘画和文学等方面,张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。

  儿时的张衡天资聪明,态度谦虚,特别喜欢思考问题。他对自然界中的万事万物都充满了兴趣。早上带着露珠的花朵,中午高悬天空的太阳,晚上天空中皎洁的月亮、一闪一闪的星星都让他产生了无穷无尽的联想。他总是跟在父母身后问这问那。

  有一次,他和母亲一起到田野中挖野菜。出去的时候,太阳刚刚从东方升起,红艳艳的,煞是可爱。他不经意间看见了自己的影子是那么长。他想,我要是长得像影子那样高大多好哇。不知不觉到了中午,母亲挖了满满一篮子野菜。他跟在母亲后面,一蹦一跳地走着。“咦!影子哪里去了呢?”他惊奇地叫道。低头一看,影子缩成了一团,踩在脚底下。张衡赶忙问母亲这是怎么回事,母亲说这是由于中午到了,太阳升得最高,影子就会变短缩成一团,到了傍晚太阳快要落山的时候,影子还会变长的。

  回到家里,张衡一直关注着自己的影子的长度。他发现真的像母亲说的那样:傍晚时分,自己的影子又变得像早晨时那样长。他感觉自己又学到了一点新知识,高兴极了。

  一个夏天的晚上,父母带着小张衡一起到打谷场上纳凉。这是人们一天当中最快乐的时光。大人们一边摇着扇子,一边海阔天空地聊天;孩子们则叽叽喳喳地玩得不亦乐乎,一会儿捉迷藏,一会儿过家家。只有张衡一个人不声不响地呆在旁边,望着茫茫夜空,嘴里还小声默念着“一个,两个……”母亲以为他白天跟自己出去累着了,就说:“衡儿,你要是累了就自己回屋里歇着吧,不要愣在那里,丢了魂似的。”张衡好像没听见,依然站在那里,目不转睛地望着苍穹。

  父母见他没吱声,也就不再管他。又过了好一会儿,大人们都困倦了,接二连三地回家睡觉了,他还在那里望着天空。这时,一个大点儿的孩子过来拍了拍他的肩膀,说:“咳!傻了,老瞅着天上干什么,那上边又不会掉金豆子。”张衡这才回过神来,揉一揉酸痛的脖子说:“谁指望天上掉金豆子了,我在数星星。”此语一出,大家都愣住了。“什么,什么,数星星,真新鲜,还有数星星的傻瓜。那我问你,数清了吗?”那位大哥哥问。“我还没有数完呢,不过现在己经数到一千多颗了。”

  旁边的一位老爷爷插话道:“孩子呀,别数了,天上的星星是数不完的。这些星星无穷无尽,飘忽不定……”张衡却打断老爷爷的话:“才不是呢,那一片天空就只有一千多颗,只要我坚持数下去,肯定会数完的。”老爷爷被张衡的执着精神打动了,一下子不知道说什么好。

  张衡的父亲赶紧过来打圆场:“不许这样跟老爷爷说话。”张衡意识到自己的不对,连忙向老爷爷道歉。但他回过头来,还是想跟父亲辩解一番。父亲早看出他的心思,就说:“衡儿,我知道你的想法,但你这样挨个数是不行的。天上的星星分布是有规律的,你要按照这些规律,把它们分成一个个星座。这样才会把它们弄清、记牢。”

  小张衡点了点头,按照父亲说的去做,果然又认识了许多新的星星。

  随着年龄的增长,张衡的求知欲越来越强烈。当时,各种自然灾害频繁地发生,地震带来的灾难尤为严重。它来无影去无踪,一旦发生却极具破坏力。这引起了张衡的思考。他想,能不能制造一种在地震发生后准确测定其方位的仪器,以便及时调拨物资进行救援。定下目标以后,他查阅了大量关于地震的资料,并且多次实地勘测。

  有时,张衡为了获得第一手资料,亲自来到刚刚发生地震的地方,测量大地的震感。有一次,他把测震仪插入大地,刚要读取数据,一波剧烈的余震袭来,离他不远处的一道土墙轰然坍塌。幸亏他眼疾手快,往旁边一跳,才躲过一劫,不然肯定要被砸成肉泥。他拍拍身上的灰土,继续看仪器上的数据。远处的老百姓十分不理解他的做法,认为他简直是发疯了。但张衡不为所动,仍然夜以继日地研究地动仪。不久,地动仪成功问世了。

  【电力之战爱迪生】

  爱迪生之所以能够成功,主要是靠自己的勤奋,但其中也渗透着他妻子的辛勤劳动。

  爱迪生一生结过两次婚。第一个妻子叫玛丽·斯蒂尔韦尔,第二个妻子叫米娜。

  为了使爱迪生生活有规律,不致影响身体健康,玛丽对他十分体贴。她经常做可口的饭菜,一到开饭时间便给爱迪生送到实验室;晚上熬夜,又给他送去宵夜;半夜回家,玛丽就煮好咖啡,准备好面包等着他;天将转冷,玛丽早为爱迪生制作好厚呢子大衣;夏季太热,玛丽把爱迪生经常换洗的衣衫都洗得干干净净,烫得平平整整……爱迪生自从有了玛丽这个贤内助,精神上很愉快,献身科学事业的劲头更足了,他的发明创造也更丰富、更多样了。

  有一年夏天,玛丽带着孩子到郊外度假,爱迪生一个人留在纽约搞研制。当假期还未满,玛丽便病倒了。为了不影响丈夫的工作,她不让别人告诉爱迪生。后来病情日渐加重了,医生才瞒着她给爱迪生写了封信。

  米娜对爱迪生的关心不亚于玛丽。她知道爱迪生经常废寝忘食,所以格外精心留意。每天早上都要拦住他喝完牛奶才走。有时爱迪生因忙不能回家,她就亲自把饭送到实验室,看他吃完了才走。不知有多少次,米娜为了把饭放凉了而对爱迪生生气。

  米娜性格开朗,很关心丈夫的事业。她曾陪着丈夫参加了在法国召开的世界博览会,凭着她的文才和言辞,使这位谦虚的发明家更深地为世界人民所了解和尊重。

  一次,她从伦敦回来,由于路途遥远,一路颠簸,感到非常疲倦,就早早地上床休息了。但当她得知丈夫主持研制的活动电影已经成功的消息之后,顿时兴奋地睡意全消,赶忙从被窝里爬出来,诚心向丈夫表示最热烈的祝贺。

  米娜对爱迪生的影响是多方面的。她为了使爱迪生在繁忙而紧张的工作中得到休息,常常陪着丈夫去看戏,而对爱迪生来说,这确实是唯一的消遣。米娜对于艺术也是有素养的,她也深深地理解丈夫的审美观点。不但在丈夫的服饰和色彩上,使其庄重大方,朴素美观,更重要的是这种朴素的美,形成了爱迪生发明设计的宗旨。因此,爱迪生的设计总是科学和艺术的完美结合。

  当爱迪生卧病在床时,米娜每天都从庭院采摘鲜花,插在爱迪生的床边。同时,她还将装饰在一楼的休息室的纪念品,时常摆到爱迪生可以看到的地方,让他欣赏以排除寂寞。卧病的爱迪生看到那些自己赢来的纪念品,心里感到阵阵的温暖。米娜十分细心地照顾爱迪生的生活,她特别把摆在客厅里的纪念章,也拿给爱迪生把玩。每当爱迪生手里拿着各国赠送的纪念章时,他就想起少年时代研究的日子,以及过去多彩多姿的人生。

  爱迪生是一位受到全人类尊重的伟大科学家。当然,他的成功主要归功于他的勤奋和创造性才能,然而,他的妻子也曾起了相当重要的作用。

  爱迪生为人类创造了大量的物质财富。1922年美国国会统计,爱迪生使美国政府在50年内的税收增加了15亿美元。又据1928年的调查,全世界的资本用在与他的发明有关的事业上的数目如下:

  电车65亿元、电灯50亿元、电影12.5亿元

  电话10亿元、电力输送8.57亿元、电报3.5亿元

  铁筋工2.71亿元、车辆工场1.9亿元

  蓄音机1.5亿元、电动力1亿元

  电气装置3700万元、无线电话1500万元

  蓄电池500万元,合计是157.25亿元。

  他对于现代物质文明的关系,即此已可明了,他在20世纪的地位,也即此就可知道了。

  爱迪生的创造发明不仅在美国,在世界上都产生了很大影响。美国以爱迪生为骄傲。美国国会发给他荣誉奖章。美国汽车大王福特说:“美国所以是世界上最繁荣的国家,这是由于美国有一个爱迪生。”美国的技术发展,大体上可以爱迪生来划线。在爱迪生之前,美国的技术基本上是照搬欧洲的;在爱迪生之后,美国才有了自己的技术。所以,爱迪生是美国技术发展转折的一个标志。

  全世界不会忘记像爱迪生这样造福于人类的伟人。美国名人纪念馆陈列着爱迪生的发明。目前美国新泽西州的历史学家们仍在研究爱迪生的发明及其影响。爱迪生的发明创造是人类的共同财富,他对人类作出的重大贡献将永垂史册。

  爱迪生的发明,丰富了人们的生活,但是这些发明并不是他伟大业绩的全部内容。他所发明或使之实用化的留声机、电影、电灯、电话等,如果不由他发明,迟早也会由其他人创造出来。这些东西在当时的科学水平下已能为人们所设想,问题在于如何将设想变成具体的装置。爱迪生则超出了单纯的发明,他实现了新发明的工业化生产,在他以前,人们都认为发明只是命运的产物。

  爱迪生根据实际需要搞发明创造,他向人们证明:发明并不是幸运或是精神突然错乱的产物。要有所发明创造,就必须付出艰苦的劳动和思考。

  爱迪生对科学的最大贡献在于“他带来了这样一种思想,即科学总是要不断进步的。”他向人们表明:“具有献身精神的研究家们,通过集体或个人的努力,必定能够使人类的视野变得更加开阔”。

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