比教科书有趣的14个科学实验Ｉ：满足好奇心！开拓新视界！ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　高中理科老师必读！
　　让学生惊唿的有趣科学实验！
　　比起课本上的死板知识，「这才是真正的科学！」

　　由曾在许多科学竞赛获奖的理学院老师们撰写，
　　用身边随手可得的材料，重现「实验室等级」的实验。
　　借由实际操作，培养学生综合性理解、思考的能力，
　　超精彩的实验内容，绝对会让学生们瞬间爱上科学的世界！

　　本书的作者群为早稻田大学本庄高等学院的实验开发班，曾获奖无数，包括「JSEC（高中生科学技术挑战）」、「PEC青少年科学节 金奖」等。

　　作者代表影森彻先生于早稻田大学本庄高等学院教授物理，并以「实验」为基础进行授课，这种独特的教育方式深受学生好评。除了指导中小学生教师的实验以外，亦担任理科部的顾问，教出许多科学竞赛的获奖者。

　　科学不该只是死背课本上的知识与公式，让学生亲眼看到、亲自动手实验，才能体会科学的奥妙与有趣之处！

　　师生一起做做看！

　　◆用微波炉可以制作出宝石！？
　　◆让人惊艳的透明骨骼标本
　　◆从废弃家电中居然可以提取出黄金！？
　　◆亲手DIY真正的氮气雷射
　　◆五颜六色！让学生眼睛闪闪发亮的焰色反应表演

　　※注意：本书中的部分实验较具危险性，进行实验时请务必有老师陪同。

本书特色

　　★14个吸引孩子目光、独一无二的实验
　　★由理学院老师撰写！最适合与学生一同实作
　　★打破生物、化学、物理等科目的藩篱

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《奇思妙想实验室：动手探索身边的科学奥秘》 导言：告别枯燥的理论，迎接无限可能的科学之旅！ 你是否曾对生活中那些看似寻常的现象感到好奇？为什么肥皂泡会五彩斑斓？冰块是如何融化的？声音是如何传播的？《奇思妙想实验室：动手探索身边的科学奥秘》正是为你准备的一本激发无限求知欲的实践指南。我们相信，真正的科学学习并非来自死记硬背的公式，而是源于亲手操作、亲身体验和深入思考的快乐过程。 本书汇集了五十余项易于操作、材料常见且安全可靠的科学实验，涵盖了物理、化学、生物、环境科学等多个领域。我们摒弃了复杂冗长的理论阐述，将重点放在“做中学”的沉浸式体验上。每一项实验都被精心设计，不仅步骤清晰，配有详尽的图解说明，更重要的是，它直击科学原理的核心，引导读者在动手实践中理解抽象的概念。 第一章：物质的魔术——初探化学反应的奥秘 本章带领读者走进微观的物质世界，见证物质之间奇妙的相互作用。 1. 沉浮的奥秘：自制密度塔 我们将利用水、食用油、酒精以及不同密度的糖水，构建一座色彩斑斓的液体分层塔。通过观察和测量，读者将直观理解“密度”这一核心概念，并学会如何通过改变物质的组成来控制其浮力。这不仅仅是一个视觉上的享受，更是对物质基本属性的深刻认识。 2. 火山爆发的秘密：小苏打与白醋的经典反应 这是一个永恒的经典，但我们对其进行了拓展。除了观察剧烈的气泡喷发，我们还将探讨如何通过控制酸碱的浓度和混合比例，来调节“火山”爆发的强度和持续时间。读者将亲手体验酸碱中和反应的威力，并了解二氧化碳气体产生的原理。 3. 神奇的变色龙：酸碱指示剂的制作与应用 从紫甘蓝中提取天然的酸碱指示剂，是本章的亮点之一。读者将用自制的指示剂测试家中常见的液体，如柠檬汁、肥皂水、碳酸饮料等，观察它们在不同pH值下呈现的绚丽色彩变化。这不仅是一堂生动的化学课，也是一堂关于食品安全和天然染料提取的实践课。 4. 结晶的艺术：盐与糖的晶体生长 我们将耐心观察食盐和白糖在饱和溶液中如何缓慢地形成规则的几何结构。读者需要记录晶体生长的速度和形态，理解过饱和溶液的概念，并学会控制温度和蒸发速度对晶体结构的影响，培养科学研究中不可或缺的耐心和细致观察力。 5. 隐形墨水之谜：加热与还原反应 使用柠檬汁作为“墨水”在纸上写下秘密信息，只有通过适度的加热才能显现。我们将深入探究这是如何发生的——柠檬汁中的有机物在加热过程中被氧化分解，颜色变深。这不仅是一次有趣的间谍游戏，更是对有机物化学性质的初步接触。 第二章：力的舞蹈——探索物理世界的法则 本章专注于机械运动、能量转换和光影变幻，让物理学不再是抽象的公式，而是触手可及的真实感受。 1. 气球火箭：牛顿第三定律的完美演示 利用吸管、线绳和充气的气球，我们将搭建一个简易的“轨道炮”。当气球中的空气喷出时，火箭便向前飞去。读者将亲手测量不同气压下火箭的飞行距离，从而直观地验证“作用力与反作用力”的原理。 2. 制作简易的指南针：地磁场的探寻 通过磁化一根缝衣针并使其漂浮在水面上，我们将创造出一个能够指向南北的工具。本实验不仅教会读者制作指南针，更重要的是，引导他们思考地球本身就是一个巨大的磁体，激发对地磁场的兴趣。 3. 声音的形状：共振与驻波的视觉化 使用低频发生器或一个可调速的电动工具，我们可以让细沙或盐粒在金属板上形成美丽的“克拉德尼图形”。观察这些振动图案如何随频率变化而改变，是理解共振现象最震撼的方式之一。 4. 万有引力的投影：制作简易的影子剧场 利用手电筒和不同形状的卡纸，读者可以搭建一个微缩舞台。通过调整光源和物体的距离，观察影子的大小和清晰度的变化。这不仅是光影艺术的实践，也是对几何光学中光线直线传播规律的直观验证。 5. 能量的传递：多米诺骨牌效应与动能转化 搭建一个复杂的、包含坡道和杠杆的多米诺骨牌系统。当第一张牌倒下时，一系列的能量转换（势能转动能、动能传递）将依次发生，最终可能触发一个小型机械装置。这培养了系统思维和对能量守恒的理解。 第三章：生命的奇迹——观察生物学的微观与宏观 本章将带领读者走进生命的内部，观察植物的生长、微生物的活动以及身体的奇妙构造。 1. 观察植物的“喝水”过程：木质部的显色 将白色的康乃馨或芹菜的茎部放入染色的水中，经过数小时的观察，茎干的导管会被清晰地染上颜色。这直观地展示了植物是如何通过木质部将水分输送到叶片的，是理解植物生理结构的关键一步。 2. 微观世界的居民：自制显微镜下的水滴 使用滴管和废弃的CD盒玻璃片，我们可以制作一个简单的凸透镜式显微镜。在阳光下采集池塘水或雨水样本，观察其中游动的单细胞生物、藻类等，体验发现新物种的惊喜。 3. 酵母菌的呼吸作用：面包是如何“长大”的 将酵母、糖和温水混合，观察容器内气体的产生。读者将理解酵母菌在厌氧条件下进行发酵，产生二氧化碳驱动面包膨胀的过程，初步接触微生物代谢的科学原理。 4. 人体小实验：测量心跳与呼吸速率 学习如何准确地测量静息心率和运动后的心率恢复速度。通过记录数据，读者可以绘制自己的“生理指标图表”，加深对心血管系统工作效率的认识，并理解适度运动的重要性。 5. 制作“DNA模型”：理解生命蓝图的结构 利用棉花糖、牙签和不同颜色的软糖，模拟DNA的双螺旋结构。通过亲手搭建，读者能清晰地掌握碱基配对（A-T，G-C）和磷酸骨架的排列方式，为生物学的深入学习打下坚实基础。 结语：科学精神的培养 《奇思妙想实验室》不仅仅是一本实验手册，它更是一种思维方式的引导。我们鼓励读者在实验失败时不要气馁，因为科学探索的价值往往蕴藏在“为什么会失败”的探究之中。本书致力于培养读者的批判性思维、严谨的记录习惯以及对未知世界永不满足的好奇心。拿起工具，立即开始你的科学冒险吧！

作者简介

影森 彻（Kagemori Touru）／早稻田大学本庄高等学院实验开发班

　　于早稻田大学本庄高等学院教授物理，担任理科主任。

　　以实验为基础进行授课，其独特的教育方式获得许多人的关注。除了指导中小学生教师的实验以外，亦担任理科部的顾问，教出许多科学竞赛的获奖者。

　　过去曾担任上智大学理工学部的兼职讲师，以及日本物理教育学会常务理事。

荻野 刚（Ogino Gou）／早稻田大学本庄高等学院实验开发班

　　2010年，日本第一个以独自开发的手制特斯拉线圈控制音阶，并成功发表。

　　于千代田区主办之「3331 Arts Chiyoda」的Extreme DIY中，成功以特斯拉线圈进行合奏，被称为是新时代的超级乐器而成为流行话题。在手作领域中，从金属加工到电子控制皆得心应手，可说是十项全能的达人。目前于早稻田大学本庄高等学院进行SSH的指导。近年来在电力的无线传输上有革命性的发现，发表于电器资讯通讯学会，活动范围相当广泛。

中川 基（Nakagawa Hajime）／早稻田大学本庄高等学院实验开发班

　　以生物化学类的实验实习为主要领域的科学作家。

　　于奈良先端科学技术大学院大学、日本药学生联盟（APS-Japan）、河合塾、和光大学皆有演讲活动。近年着作包括《真的很可怕吗？食物的真面目（本当にコワい？食べものの正体）》（すばる舎リンケージ）、《日本药妆店全攻略指南》（商周出版），后者甚至畅销到出了中文版。以其它笔名进行漫画、戏剧、电影的科学监修工作之外，亦有许多科学专业的着作。
 

前言
实验注意事项

实验01              用微波炉制作宝石！？ 合成红宝石
01 基本实验          用微波炉DIY！ 合成红宝石

实验02              美丽的透明骨骼标本
01 基本实验          用排水沟清洁液制作标本

实验03              隐藏在日常生活中的科学智慧 四路开关的研究
01 基本实验          只要简单的操作就可完成！ 四路开关

实验04              看啊！这就是太阳的力量！ 超强抛物面聚光器
01 制作                  用塑胶桶制作聚光器
02 基本实验          用聚光器点燃物品吧！

实验05               寻找都市内的资源 从垃圾中可以提取出黄金！？
01 基本实验          从废弃家电中提取出黄金
02 应用实验          用汞齐镀金

实验06              颜色逐渐改变的液体 氧化还原
01 基本实验          变色龙般的红绿灯反应
02 基本实验          一摇晃就变成蓝色的液体

实验07              体验食品添加物的力量！
01 基本实验          以乳化剂合成植物性牛奶
02 基本实验          完全重现便利商店的百圆冰品
03 基本实验          以黏稠剂制成的蓝色果酱
04 基本实验          以魔法粉末制作速食汤
附加实验                味觉遮蔽

实验08              手作本格派氮气雷射
01 基本实验          DIY氮气雷射

实验09              看到眼睛看不到的东西！ 辐射线
01 基本实验          以网路摄影机制作简单的辐射线探测器
02 基本实验          随距离增加而衰减

实验10              由防晒乳的制作认识紫外线
01 基本实验          以小型显微镜观察紫外线的力量
02 基本实验          手作防晒乳

实验11              让学生们的眼睛闪闪发亮 焰色反应表演
01 基本实验          材料超便宜！ 焰色反应实验
02 基本实验          彩虹酒精灯
03 基本实验          利用用完即丢的工具进行简单的焰色反应
04 应用实验          制作蓝色火焰
05 基本实验          用喷枪进行华丽的演出

实验12              猎人射得到猴子吗？ 空中撞击实验
01 制作                  移动目标与发射装置的制作
02 基本实验          空中撞击实验会成功吗！？

实验13              水蒸气蒸馏＆超临界萃取DIY
01 基本实验          用市面上的电蒸笼制作水蒸气蒸馏装置
02 基本实验          更简单的暴力萃取法！
03 基本实验          究极的萃取！ 用手作工具挑战超临界萃取

实验14              十九世纪的天气预报！？天气瓶
01 基本实验          用瞬间冷却剂与防虫剂制作天气瓶
02 制作                  改造成更浪漫的装饰

附加实验            自行制作好用的实验用基座
01 制作                  这个好用！ 自制实验铁架
02 制作                  简单几个步骤让砧板变身成铁架！
卷末附录                实验器材＆电子零件的入手管道

前言

　　小孩子提出的「为何？」「为什么？」

　　「为什么一定要学习理科呢？」

　　「那么难的数学有什么用呢？」

　　当学习者提出一个个疑问时，就是让我们教育者反思教育方式的大好时机。

　　如果对这些疑问想都不想就回答「不要想那么多，读下去就对了」「别再抱怨了快读书」之类的话，对事情也不会有任何帮助。借由过去的经验及许多研究结果、实验，我们深深体会到了这点。那么，该怎么做才能让学生们从这些普通的疑问中激发出对科学的兴趣呢？事实上，这次出版的这本书，正是我们重新反思教育方式的起点。

　　为什么孩子们会对学习这件事抱持着疑问呢？其中一个答案，就是因为他们不晓得在学校学到的东西和日常生活有什么关联，不晓得如何将学到的知识与经验应用在日常生活中，不是吗？

　　本来理想中的课程应该不会让学生们有这些疑问才对，但可惜的是，事实上教科书并没有办法解决学生们的疑问，使许多教师们教得相当辛苦。还有一个原因，那就是理解、背诵教科书的内容，在不知不觉中变成了教学的目的。

　　人类天生就拥有旺盛的好奇心，想必许多父母都曾有过被孩子追问着「这是什么？」「为什么呢？」的经验。甚至可以说，孩子们的追问正是他们生存的本能。父母应该要用各种方法，尽可能地回答孩子们的问题，最好能让孩子们保持他们的好奇心，一直到成为大人。这样才对不是吗？

　　学校的教师们也和父母亲一样，面对提出各式各样问题的孩子们，应该要用各种方法引导孩子们找到解答才行。然而随着年级数的增加，学生们必须记忆的东西愈来愈多，教学过程中也只剩下黑板和粉笔。想办法解开这种教学上的矛盾，毫无疑问的，正是教学者们的责任。

　　持续产生求知欲的心流状态

　　那么，该怎么做，才不会在教学过程中让学生们产生「为什么一定要学习理科呢？」的疑问呢？其中一个答案，就在心理学家米哈里．奇克森特米海伊（Mihaly Csikszentmihalyi）所提出的「心流理论」中。

　　乐高公司就是基于这个理论而成功发展成世界级的公司。数年前，我到位于丹麦的总公司学习乐高的教育理念，并实际体验乐高公司的教育。乐高公司说「心流状态下的孩子们，可以体会到思考的乐趣」。那么，心流状态又是什么样的状态呢？那就是「忘我的状态」。也就是忘记自我存在、沉浸其中的状态。若要让人进入这种状态，就需要给予适合这个人的明确目的与适当环境。

　　就像教学大纲所说的，学生们需透过观察与实验，培养各领域的知识与能力。并试着分析、解释结果，推导出自己的答案。再试着将这样的想法传达给其他人、与其他人讨论。营造出这样的环境、引导学生们前进，正是教师们的本分。

　　能够享受这段过程的孩子们，会逐渐发现运用头脑，甚至是运用全身去学习的快乐。他们能将学到的东西与自己的经验互相对照，在经过思考、判断之后，还能够将其表现出来。而且在碰到问题时，能够勇敢地与问题正面对决。这不就是文部科学省所提倡的，要让学生们拥有「生存能力」的有效方法吗？

　　培养才能的教育

　　在网路上搜寻「Le macchine di Leonardo da Vinci」，可以找到文艺复兴时期的巨人──李奥纳多．达文西所设计之各种机械的相关介绍网站。其中，也包括了直升机原型机械的模型。想必当时应该有许多人都有着想在空中飞行的冲动吧。

　　目前全日空航空公司的Logo是ANA，不过在我还小的时候，全日空将达文西所绘制的直升机图像直接当成它们的Logo（现在仍会将简化版的直升机当成活动时的Logo）。全日空的前身公司之一是日本直升机运输公司。想必创业者在很小的时候，应该也有着飞行的梦想，以及埋头制作东西、进行实验的经验吧。

　　另外，也有人被达文西的设计图唤起了想像力，真的制作出了可以飞行的机械。影片网站上也有影片介绍到借由人力在空中飞行的直升机。他们不就是我在前面提到的，从小就体验到心流状态，而且直到长大后仍未曾停歇过的人们吗？而且，他们看起来相当享受其中的乐趣，说不定他们之中的某人会在未来成为伟大的发明家，或者是发现惊人的事实。

　　有些离题了，不过对于教育相关人士来说，想必每个人都想引导孩子们进入心流状态吧。虽然我们都知道这一点，但受限于预算不足、应付考试、业务繁重等原因，只能一直增加填鸭式的授课。而填鸭式教育的结果，就是让每个国家的学生即使经过学习，也没有真正内化成自己的东西。

　　这些问题需要及早解决才行。早稻田大学本庄高等学院邀请了许多专家来演讲，或者请他们实际参观教学过程，直接给予实验课程上的建议。这些机会让教师们得以学习思考方式本身，体会所谓「现场的科学」，实际感受到如何引导孩子们思考。这么一来，即使是原本对科学毫无兴趣的孩子们，也会开始思考该如何获得自己感兴趣之问题的答案（＝思路）。

　　体会到解开自然现象之谜的乐趣、思考的乐趣之后，这些经验可以在各个领域中成为孩子们的力量。说起来简单，做起来难。为了找出问题的解决方法，本书将试着提出新的授课方式，重新建构教学的Knowhow。

　　阅读本书时，不需从头到尾鉅细靡遗地读过一遍。请您选择自己有兴趣、关心的领域阅读，试着实际进行实验与观察。另外，也请您尽情享受科学解谜的乐趣。解开谜题后，应该可以获得相应的满足感与充实感。

　　我认为，这或许能成为您开始对科学产生兴趣的契机。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初拿到这本《比教科书有趣的14个科学实验Ｉ：满足好奇心！开拓新视界！》的时候，心里是有点小忐忑的。毕竟，科学实验听起来就好像是那种需要一堆奇奇怪怪的化学药剂和精密仪器的项目，总觉得会弄得一团糟，而且还可能有点危险。但翻开书之后，我的顾虑立刻烟消云散了。这本书的设计真的太贴心了，它挑选的实验，大多只需要我们身边随手可得的材料，比如厨房里的食盐、白醋，或者文具盒里的橡皮筋、吸管。这让我觉得科学不再是实验室的专利，而是可以融入我们日常生活的一个有趣环节。 我最喜欢的一点是，这本书并没有仅仅停留在“照着做”的层面。每个实验的背后，都有一段非常生动有趣的科普讲解，用的是我们日常生活中的例子来解释科学原理，而不是那些拗口的专业术语。比如说，那个关于“什么是浮力”的实验，它不是简单地告诉你公式，而是让你通过亲手制作小船，观察不同物品的漂浮情况，然后慢慢引导你理解为什么有些东西会沉，有些东西会浮。这种寓教于乐的方式，让我在玩乐中就掌握了知识，而且是那种真正理解了的知识，而不是死记硬背。这让我觉得，科学原来可以这么亲民，这么有趣！

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，学习不应该只是被动地接受信息，而是需要主动地去探索和体验。《比教科书有趣的14个科学实验Ｉ：满足好奇心！开拓新视界！》这本书，简直就是为我这种想法量身定做的。它不是那种让你坐在书桌前枯燥乏味的阅读材料，而是邀请你走进一个充满惊喜的科学世界，让你亲手去触摸、去感受、去创造。我特别欣赏这本书的编排方式，每一个实验都设计得非常巧妙，既有足够的趣味性，又能巧妙地将复杂的科学概念具象化，让你一看就懂，一试就明。 我印象最深刻的是书中关于“声音的传播”的那个实验。我以前只知道声音是通过空气传播的，但书里用一根长长的棉线和两个纸杯，就搭建了一个简易的“电话”。当我和朋友在两端用这个“电话”说话时，那种声音清晰地从线上传来，让我感到无比震撼。它不仅仅是展现了一个物理现象，更是在我心中种下了一颗对声音传播原理的好奇种子。而且，书里在介绍每个实验时，都会预设一些可能出现的问题，并给出引导性的思考方向，这让我觉得自己不是在被动地学习，而是在主动地解决问题，在不断地突破认知边界。

评分☆☆☆☆☆

拿到《比教科书有趣的14个科学实验Ｉ：满足好奇心！开拓新视界！》这本书，我感觉就像是打开了一个通往奇妙世界的大门。我一直觉得，我们身边的世界充满了各种各样令人费解的现象，为什么下雨会形成彩虹？为什么冰会浮在水上？而这本书，正是用最简单、最直接的方式，给了我们答案。它不是那种枯燥乏味的科学理论堆砌，而是以一种非常生动、活泼的方式，引导我们去亲身体验科学的魅力。 我最喜欢这本书的一点是，它真的把“动手”放在了非常重要的位置。书中设计的每一个实验，都力求用最容易获得的材料，让大家能够随时随地进行尝试。我记得我尝试了那个关于“制作火山爆发”的实验，用小苏打和醋，看着“火山”喷涌而出，那种成就感真是难以言喻。更重要的是，在实验的过程中，书中会穿插一些简单易懂的科学原理讲解，告诉你为什么会发生这种现象，而不是仅仅停留在“是什么”。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，真的让我对科学产生了浓厚的兴趣，也让我开始更认真地观察和思考身边的一切。

评分☆☆☆☆☆

这本书《比教科书有趣的14个科学实验Ｉ：满足好奇心！开拓新视界！》简直就是一本宝藏！我一直觉得，让小孩子（当然，有时候连我都觉得很好玩）对科学产生兴趣，最好的方式就是让他们亲手去体验，去感受。这本书恰恰做到了这一点，而且做得非常出色。它不是那种只堆砌理论的枯燥教材，而是通过一个个精心设计的、充满趣味性的实验，将科学的奥秘展现在我们眼前。 最让我赞赏的是，书中选取的实验材料都非常容易找到，很多都是我们家中常备的物品，这大大降低了实验的门槛，让我们每个人都能轻松地开启探索之旅。我尤其喜欢那个关于“制作彩虹”的章节，只需要一面小镜子和一杯水，就能在家中重现美丽的彩虹，那种视觉上的冲击和知识上的收获，是任何抽象的理论都无法比拟的。而且，这本书并没有把实验过程讲得云里雾里，而是用清晰的图示和简洁的语言，一步一步地引导我们完成实验，即使是科学“小白”也能轻松上手。更重要的是，它在每一个实验之后，都会用通俗易懂的方式解释背后的科学原理，让我们在玩乐中学习，在体验中成长，真正地“满足好奇心，开拓新视界”。

评分☆☆☆☆☆

哇，收到这本《比教科书有趣的14个科学实验Ｉ：满足好奇心！开拓新视界！》真的太惊喜了！我一直觉得科学书有时会让人觉得遥不可及，好像是给那些超级聪明、埋头实验室的科学家们准备的。但这本书的标题就一下子抓住了我——“有趣”和“满足好奇心”，这不就是我一直想要的吗？尤其是在这个网络资讯爆炸的时代，想找点真正能激发孩子（当然，也包括我这个“大孩子”）动手能力和思考能力的读物，真的不容易。 打开书，我首先被它的排版和插画吸引了。不是那种死板的图文并茂，而是很活泼，很能引起共鸣。那些实验的步骤图示，一点都不会让人觉得复杂难懂，反而像是好朋友在旁边指导你一样。我特别喜欢那个关于“为什么天空是蓝色的”的章节，我以前一直以为是大气层反射阳光，但书里用了一个超级简单的装置，几样家里的常见物品，就让我们亲身体验了光线散射的原理。那个瞬间，感觉脑袋里“啪”的一声，好多以前模糊的概念都清晰了。而且，书里没有把科学讲成高高在上的道理，而是强调“探索”和“发现”，鼓励我们去问“为什么”，去尝试，即使失败了也没关系，因为失败本身也是一种学习。这种积极的态度，真的是太重要了！