科学探究

科学探究，一般是指利用科研手段和装备，为了认识客观事物的内在本质和运动规律，为创造发明新产品和新技术提供理论依据而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。也就是指人们从事科学领域或学科范畴内的研究，是解决问题或矛盾的全过程。即通过多重呈现方式，从太空探索、能源利用、物质研究、地球探索、生态系统等视角，进行科学实验研究性学习活动，并从活动中学习、理解和应用科学知识的过程。

科学分类

自然科学 自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。包括数学、力学、物理学、化学、天文学、地球科学以及生命科学等。

社会科学 社会科学是关于社会事物的本质及其规律的学科，是科学化地研究人类社会现象的科学。如社会学研究人类社会（主要是当代），政治学研究政治、政策和有关的活动，经济学研究资源分配等。社会科学所涵盖的学科有政治学、经济学、管理学、法学、心理学、教育学、伦理学、逻辑学、语言学、军事学、人类学、民俗学、传播学等。

人文科学 人文科学的主干可以用人们常说的“文（文学）、史（历史）、哲（哲学）”来指称，或者再加上艺术。

广义的“人文科学”还包括诸如现代语言和古典语言、语言学、考古学、乃至含有人道主义内容并运用人道主义的方法进行研究的社会科学。

研究方法

调查法 这是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况材料的方法。它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对各种现象进行有计划的、周密和系统的了解，并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的知识。调查法中最常用的是问卷调查法。

观察法 观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性、计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中，观察法可以扩大人们的感性认识，启发人们的思维，导致新的发现。

实验法 实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。

其主要特点是：第一、主动变革性。要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性。实验是发现、确认事物之间因果联系的有效工具和必要途径。

模拟法 模拟法是先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。

经验总结法 经验总结法是通过对实践活动中的具体情况，进行归纳与分析，使之系统化、理论化，上升为经验的一种方法。

科学名人

伽利略 意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家，科学革命中的重要人物。他被誉为“现代观测天文学之父”“现代物理学之父”“科学之父”及“现代科学之父”。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。伽利略做实验证明，感受到引力的物体并不是呈匀速运动，而是呈加速度运动的;物体只要不受到外力的作用，就会保持其原来的静止状态或匀速运动状态不变。

牛 顿 英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。他在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律。在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。

阿基米德 古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家，静态力学和流体静力学的奠基人，并且享有“力学之父”的美称。他确立了杠杆定律，并称“给我一个支点，我将移动地球”;发现了流体静力学的基本原理——阿基米德原理。

玛丽·居里 世称“居里夫人”，全名玛丽亚·斯克沃多夫斯卡·居里，法国著名波兰裔科学家、物理学家、化学家。玛丽·居里的成就包括开创了放射性理论，发明了分离放射性同位素的技术，以及发现两种新元素钋（Po）和镭（Ra）。在她的指导下，人们第一次将放射性同位素用于治疗癌症。

爱因斯坦 现代物理学的开创者和奠基人，在物理学的许多领域都有贡献，比如研究毛细现象、阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论圆满地解释光电效应、辐射过程、固体比热，发展了量子统计，开创了现代科学技术的新纪元。

科学趣谈

关于“虫洞”，这些你懂吗？

虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道，它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，从而让人们进行时空旅行成为可能。

虫洞的第一次“登场”是在史瓦西解中。科学家们进行白洞研究的时候，通过爱因斯坦的一个思想实验发现，时空不仅仅可以是平坦的，也可以是弯曲的。随后的发现让科学家们更加惊讶：如果恒星形成了黑洞，那么时空在视界的地方与原来的时空完全垂直。在弯曲的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞的视界内的部分会与宇宙的另一部分相结合，然后产生一个洞，这个洞既可以是黑洞，也可以是白洞，而这个弯曲的视界，名叫史瓦西喉，也就是一种特定的虫洞。

那么虫洞对我们来说有什么用呢？据英国《每日邮报》报道，假如虫洞真的存在，那么人类就有可能通过较短的时间到达非常遥远的宇宙位置。以人类目前的技术，航行到最近的一个星系需要很长的时间，而通过虫洞航行就会非常快，假如你于12：00站在虫洞的一端（入口），那你就会于12：00从虫洞的另一端（出口）出来。

生长在计算机里的“花”

自然界的花朵既有生长在高山的雪莲，也有生长在沙漠的龙舌兰，还有生长在水中的莲花。它们都在阳光雨露的滋润下生长，每一朵花都绽放出自己的色彩。但无机花却大大不同：它不需要阳光的普照，不需要雨露的滋润，更不需要土壤的呵护。因为，它完全生长在计算机中。

无机花是怎么形成的呢？它的形成过程和植物绘本画家的工作方式有些类似。在制作无机花的过中，艺术家要先用解剖刀仔细地将花分级成花瓣、雄蕊、雌蕊等不同部分，因为花瓣的位置不同，它们的形态也不一样。这就需要将这些花瓣一一定位标注，然后再将分解好的各个部分放在放大镜下观察。根據观察和记录的结果，制作者在纸上勾勒出花朵的各个部分的模样，然后再在计算机中建模。这就需要3DMAX、AutoCAD等绘图软件。利用绘图软件将在纸上勾勒的花的各个部分移到计算机硬盘里，就让这朵花有了立体形态。接下来用Photoshop等软件来赋予这朵花色彩，再利用计算机软件把这朵花的各个部分按照顺序拼接和上色，这朵无机花就诞生了。

“白发早生”可能与免疫反应有关

为什么有的人会“早生白发”呢？发表在最新一期美国《科学公共图书馆·生物学》上的研究提供了一种新的解释，即控制头发颜色的基因与自身免疫反应有关。

美国国家卫生研究院和亚拉巴马大学研究人员发现，头发变白、“小眼畸形相关转录因子”（MITF）和自身免疫三者之间存在关联。此前研究发现，“小眼畸形相关转录因子”参与调控黑色素细胞发挥功能，而黑色素细胞负责制造色素并将色素储存到毛发的毛干上。新研究发现，“小眼畸形相关转录因子”还能控制黑色素细胞释放干扰素——身体遭受病毒或细菌入侵时，免疫系统就会产生干扰素，“通知”其他细胞激活免疫细胞以抵御入侵，如果“小眼畸形相关转录因子”失去对干扰素反应的调控，毛发就会变白。