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和探究兴趣来自于儿童的天性，这也是最基本的学习动机。但这种主要来自于好奇的探究倾向，最初只是潜在的动机力量，需要在实践中不断取得成功才能逐渐形成和稳固下来。根据学科的特点和学生的年龄、心理和认知特点，在科学探究的活动中尤其要注重科学性、趣味性、儿童化三者的有机结合。
一、浓厚的科学味
作为科学老师，既然教的是科学，就要端正自己的态度，以一种科研者的身份鞭策自己，充分利用各种科学资源，引领孩子们像科学家那样“真刀真枪”地学习科学。那么在备课中我们就得思考：问题的产生是学生真正的需要吗？做活动到底需要多长时间？我们的动手做有多少思维价值？引导学生得出的结论科学吗？
其次要力求真实，自己做的活动尽量强调学生动手做，苏霍姆林斯基曾说过“儿童的智慧生长在他们的手指尖上。”教师的教学也要真实：设计的是一个真情景，发生的是一个真事件，产生的是一个真问题，经历的是一个真过程。
最后通过教师一系列科学有效地教学措施，使学生不仅得出科学性的知识结果，更能促进其科学态度的形成以及科学探究的习惯与方法。
例如在上《蜗牛》这一课时，我让学生事先捉了蜗牛养在家里，那种迫不及待与蜗牛近距离接触，并生活在一起是全班学生一致的愿望。他们为了能把自己的蜗牛喂养得棒棒的，就会想尽办法找各种食物给它，并且逐步摸清了蜗牛最喜欢吃什么东西。在照顾蜗牛的过程中，更多的发现了蜗牛的特点及生活习性。它的嘴巴是怎么样的；吃东西还会发出声音；蜗牛是怎么走路的；还会装死等等甚至有人还给蜗牛洗澡啊，进行蜗牛赛跑……这是仅靠课堂短短40分钟里，老师让学生观察蜗牛的效果是远远达不到的。我们应当把以往“灌输”为中心的课堂活动转变成以“探究”为核心的科学活动中去，让学生在活动中参与知识的发生和再创造过程。“给学生足够的时间和空间，对周围事物进行认真、细致、有计划地研究。让学生自主学习，合作学习，充分体验、感悟科学的过程。”那么久而久之，孩子就会对科学产生浓厚的兴趣，逐渐养成对身边不起眼、习以为常的事物观察研究的习惯。
二、生动的情趣味
科学课必须要符合其科学逻辑，但也不能枯燥乏味，除了要注重开展活动的探究性，科学性之外，应体现活动的趣味性，综合性。避免采用生硬说教和死板实验的教育环境带给学生厌倦，反感等负面影响。所以在教学活动中最忌的就是“平、满、浅、空”。一忌讲课平铺直叙，无风无浪。口传知识是引不起学生一点兴趣的。二忌把课堂塞得满满当当，不留半点空隙，补充的内容多而杂，其实课堂上也应留有余地，更要还给学生思考的空间。三忌知识结构的浅薄，没有提升。为了学生主体发展，新的科学教材是开放的，开放意味着教材有“空间”，那么教师在教学前应该先读出这些省去的东西，尽力读出更多的内容，这是教师读教材的基本功，要知道是用“教材教，而不是教教材”。四忌空洞乏味，不借助任何载体和工具。
要把科学课上出情趣味来，就要想办法吸引孩子的眼和心，抓住学生的心理特点，“好奇、好动、好胜、好玩”是他们的天性。在导入课时，要引发学生的好奇之心，如有一位老师在上《光的传播》时，把学生带入一个黑暗的教室，拉上了窗帘，关闭了所有的灯，问孩子：今天的教室与以往有什么不同？这就是为了激发探究的愿望而创设的探究情境。教师为学生首先创设了一个黑暗的环境，由于违背了常规，学生的好奇心一下就被调动了起来，注意力就集中到光的研究上来。
在组织活动实验中，要激发学生好动的细胞。在认识光源时，教师让学生想办法用课前准备好的各种发光的物体把教室照亮，比如点亮蜡烛、手电筒、火柴等，让学生在动手活动中体会到光源的作用，引导学生对光的研究兴趣。又如在《加热和冷却》中，教师让学生研究蜡烛的加热与冷却时，发给每个人一支蜡烛，点燃加热后，用滴下的蜡油在彩色纸上作画。谁都想把画作得很美，况且又是平常不接触的新奇方法，学生就兴趣盎然地投入到活动中，等蜡油在纸上冷却了就定型了一幅画。此时在不知不觉中，孩子们观察到了蜡烛加热与冷却的全过程以及变化。
在小组合作竞争时，调动孩子的好胜心起着决定性作用。比如我在上《简单电路》时，比赛哪一组能先使小灯泡发亮，学生便会积极思考并且动作迅速地合作完成，争夺第一。如学完《肺和呼吸》这一课，要求小组合作完成一幅“戒烟宣传小报”，进行展览评比，学生带着好胜心，也会完成得十分出色。除此之外，课堂也要联系生活，让他们觉得科学课不仅好玩，更与生活息息相关，有时也能用科学知识服务于生活。如自行制作的指南针，手掌日晷等还能用于实际生活。
科学探究中有了趣味性，课堂就呈现了一波三折，高潮迭起。学生的记忆也会深刻，神经兴奋却不紧张，使学生的思维随课堂的生动有趣不断碰撞出智慧的火花来。
三、亲切的儿童味
我们要像科学家一样来做科学，但面对的毕竟是小学生，而在短短的课堂四十分钟，不宜搞得太复杂。要突出主要教学目标，做到“万绿从中一点红”，过程上更要“小中见大”，材料上能越简单，越典型越好。
如我在上《热空气和冷空气》时，让学生研究空气受热时会怎样流动呢？其中有一个小实验，用纸蛇转动来证明空气受热向上流动。材料简单易操作，但又不失生动，学生十分热情地把纸蛇放在蜡烛火焰的不同部位试验，当放在火焰上方，看到纸蛇旋转起来那一刻，大家是多么兴奋，有人甚至欢呼起来：“纸蛇活啦！”
在活动过程中也要符合儿童的特点，简单易操作的实验可让学生独立研究，而有些需要两两合作甚至小组合作才能完成的。当学生通过观察验证发现并提出问题不成熟、不完整时，教师要多鼓励，营造一种民主的教学气氛，促进学生积极观察探索，形成创新的心理愿望。让学生品尝到跳一跳摘果子的喜悦。如果是望天难登的感觉，久之会使其丧失活动的兴趣。
总之，把握好科学活动中的“三味性”，为学生创造充分的自由思维的氛围，为学生提供足够的活动时间和空间，让他们在玩的过程中不断获得成功，获得成功的体验，让他们的好奇心得到真正的满足。只有这样才能培养学生持续的探究科学学习科学的兴趣。
宇宙是如何诞生并且演化到今天的？其未来又将走向何方？这个科学命题——或者说哲学命题，数千年来一直困扰着人类。
大约14年前，人们一度以为有了完美的答案：通过对于宇宙背景微波辐射的观测，天文学家最终验证了1929年爱德文哈勃(Edwin Hubble)的猜想，即宇宙诞生于大约137亿年前的大爆炸(Big Bang)。之后，随着宇宙的演化，银河系、太阳系、地球，乃至我们人类自身，都陆续登场。
2006年10月，正是凭借这一重要成就，美国科学家乔治斯穆特(George F Smoot)、约翰马瑟(John C Mather)分享了该年度的诺贝尔物理学奖。
但我们对宇宙的了解，显然也还刚刚开始。就在此一个月后，美国航空航天局(NASA)公布的最新研究结果表明：至少在90亿年前，一种被称为“暗能量”(dark energy)的神秘力量已经存在。
也就是说，在整个宇宙诞生后不到50亿年时，就开始受到暗能量影响。而此前，科学家普遍认为，在宇宙的早期，或许这种力量并不存在，因为那个时候主宰一切的还是我们熟悉的引力。
尽管这一结果仍不能确定地告诉我们宇宙的未来是怎样的，但显然，它为我们彻底理解宇宙的运行规律带来了新的曙光。相关的论文也将发表在2007年2月美国《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)上。
这一研究小组的负责人、美国约翰霍普金斯大学(John Hopkins)教授阿德姆瑞斯(Adam Riess)在接受《财经》记者采访时表示：“我们距离真正了解暗能量仍然很远。但很显然，这是非常重要的一步，因为它给出了更多的‘线索’(clue)。”
宇宙为什么加速膨胀？
暗能量的发现过程极富戏剧性。
按照宇宙大爆炸理论，在大爆炸发生之后，随着时间的推移，宇宙的膨胀速度将因为物质之间的引力作用而逐渐减慢，就像缓慢踩了刹车的汽车一样。也就是说，距离地球相对遥远的星系，其膨胀速度应该比那些近的星系慢一些。
但1998年，美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)物理学教授、劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)高级科学家索尔皮尔姆特(Saul Perlmutter)，以及澳大利亚国立大学布赖恩施密特(Brian Schmidt)分别领导的两个小组，通过观测发现，那些遥远的星系正在以越来越快的速度远离我们。
换句话说，宇宙是在加速膨胀，仿佛一辆不断踩油门的汽车，而不是像此前科学家所预测的那样处于减速膨胀状态。
这样一个完全出乎意料的观测结果，从根本上动摇了对宇宙的传统理解。那么到底是什么样的力量，在促使所有的星系或者其他物质加速远离呢？
科学家们将这种与引力相反的斥力来源，称为“暗能量”。但“暗能量”到底意味着什么？至今我们能够给出的，只是一个十分粗略的宇宙结构“金字塔图景”：
我们所熟悉的世界，即由普通的原子构成的一草一木、山河星月，仅占整个宇宙的4%，相当于金字塔顶的那一块。
下面的22%，则为暗物质。这种物质由仍然未知的粒子构成，它们不参与电磁作用，无法用肉眼看到。但其和普通物质一样，参与引力作用，因此仍可能探测到。
作为塔基的74%，则由最为神秘的暗能量构成。它无处不在，无时不在，由于我们对其性质知之甚少，所以科学家还不清楚如何在实验室中验证其存在。惟一的手段，仍然是通过天文观测这种间接手段来了解其奥秘。
对Ia类型超新星(supernova)的爆发进行观测，则是目前最主要观测手段。这种超新星是由双星系统中的白矮星(white dwarf)爆炸形成的，亮度几乎恒定。这样，通过测量其亮度，就可以知道其和地球之间的距离，进而了解其速度。
借助哈勃这样灵敏的天文仪器的帮助，我们至少可以观测到90亿光年之外，即了解宇宙在90亿年前的信息。
霍普金斯大学教授阿德姆瑞斯给我们展示的最新“暗能量”场景如下：
在大爆炸后的初期，宇宙经历了一个急速膨胀阶段。此后，由于暗物质以及物质之间的距离非常接近，在引力作用下，宇宙的膨胀速度开始减速。
然而，至少在90亿年前，宇宙中另外一种力量——表现为排斥力量的暗能量已经出现，并且开始逐步抵消引力作用。
随着宇宙的膨胀，不断增长的暗能量终于在大约50亿至60亿年前超越引力。此后，宇宙从减速膨胀，转变为加速膨胀状态，并且一直持续至今。
爱因斯坦的遗产
中国科学技术大学物理学教授李淼曾经半开玩笑地表示：“有多少暗能量专家，就有多少暗能量模型。”也许这种说法不无夸张之处，但暗能量在理论方面的混沌状况，从中也可见一斑。
其中，最具戏剧性的理论，则是复活爱因斯坦当年提出的“宇宙常数”(cosmological constant)。1917年，被认为是整个20世纪最伟大的科学家阿尔伯特爱因斯坦(Albert Einstein)，为了建立一个稳态宇宙模型，最早提出了这个概念。不过，后来就连他本人也承认，“宇宙常数”只是一个错误的概念。
但暗能量的存在，则为宇宙常数提供了新的可能性。如果暗能量就是这个宇宙常数的话，那么它的力量强弱将只和宇宙的大小有关。随着宇宙的膨胀，其体积逐渐增大，因而暗能量也将逐渐增大。最终，它会达到一个临界点，使得宇宙从减速状态变成加速状态，并且一直加速下去。
中国科学院高能物理所研究员张新民在接受《财经》记者采访时指出，迄今为止的观测结果，包括瑞斯最新的结果在内，与爱因斯坦的宇宙常数理论“都很符合”。
但是，宇宙常数距离成为一种确定性的暗能量理论还差得很远。一些科学家半开玩笑地说，按照这种模型，宇宙将一成不变地加速膨胀下去，未免太“枯燥”(boring)了一些。
当然，最为致命的是，按照量子场论计算出来的宇宙常数，比天文观测获得的上限至少也要高出10的120次方倍。
一个最为诡异但不乏科学依据的解释，是“多宇宙论”。观测和理论或许都没有错，事实上，在我们生存的宇宙之外，还存在多到无法计数的其他的宇宙。科学家们可以想像到的宇宙数量不是以万或者亿来计算的，很可能多到10的1000次方个。
每个宇宙都有不同的宇宙常数，而我们恰恰生存在一个宇宙常数很小的宇宙中。仿佛冥冥之中有一个“上帝之手”，把一个适合智慧生命生存的宇宙呈现在我们面前。
但对于这种寄希望多宇宙存在的“人择原理”(anthropic principle)，在天文学家和物理学家中间都存在很大的争议。中国科学院高能物理所研究员张新民对《财经》记者说，很多人认为这仅仅是一种猜想而已，还远远谈不上“原理”。
更为尖锐的批评，则认为这种解释与其说是一种科学理论，倒不如说更像一种宗教信仰。
为避免这种冲突，科学家们提出个各种暗能量理论，来代替宇宙常数模型。其中比较有代表性的包括精质(quintessence)模型、幽灵(phantom)模型等，张新民和中国科学技术大学物理学教授李淼也分别提出了精灵(quintom)和全息(holographic)模型。
宇宙的未来
如果这些替代的暗能量理论能够成立，它们所指向的将是截然不同的宇宙未来：
根据精质等动力学标量场(scalar field)模型，宇宙的未来将复杂得多；也许将继续加速膨胀下去，也许会减缓膨胀的速度，甚至走向收缩，导致宇宙最终以与大爆炸相反的“大坍缩”(big crunch)收场。
而根据幽灵模型，暗能量将不断增大，导致宇宙以越来越快的加速度膨胀。最终，宇宙将走向“大撕裂”(big rip)。
精灵模型则给出了一个“振荡的未来”。张新民对《财经》表示，根据他提出的这一理论，整个宇宙将在加速膨胀和减速膨胀之间反复演绎，“大坍缩”和“大撕裂”这两种极端的情况都不会出现。
最大的困难，在于迄今为止，我们能够研究暗能量的手段仍然十分有限。目前，最主流的仍然是借助超新星的观测。但有些人担心，特别是在宇宙早期，可能超新星的亮度也不是恒定的，它也有自己的演化过程。
即使这种担心可以排除，鉴于这些超新星距离地球非常非常遥远，观测它们的难度，在瑞斯看来就像在两个月球的距离之外观测一个60瓦的灯泡。即使哈勃望远镜具有非常高的敏感度，也存在难以消除的系统误差。
通过对大尺度宇宙结构(比如星系团等)的研究，或许能为暗能量提供新的线索。一旦暗能量存在的话，星系团的形成过程可能要更慢一些，因为引力需要先克服这种斥力。
目前，一个空间探测计划斯隆数字巡天(SDSS)已经完成了第一阶段为期五年的运行，一旦全部完成之后，这一足以覆盖四分之一的天空的精细光学成像设备，无疑将披露更多的细节。
据悉，目前中国科学家也正在试图利用北京附近新上马的LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱望远镜)来观测超新星，从而探索在中国首次进行暗能量实验研究的可能性。而利用伽马暴(超大质量星体爆发而形成的宇宙高能辐射)，也许将为进一步研究更早期的暗能量提供间接手段。
北京师范大学物理学教授朱宗宏在接受《财经》记者采访时指出，目前对于伽马暴天文学的探索还处在初级阶段，有点类似于1998年暗能量刚被发现时的超新星天文学，但其某些性质，从长期来看仍然有可能用来研究暗能量。
那么，是否有可能利用实验室来直接研究暗能量呢？一些人已经宣称，可以利用纳米技术来实现这一目标。瑞斯在接受《财经》采访时表示，一些科学家也希望利用短距离(short-range)的引力实验，发现暗能量的线索。
美国加州理工学院(CIT)的物理学家西恩卡罗尔(Sean Carroll)也对《财经》记者强调，要找到一个更具确定性的模型，不仅需要天文学上的数据，可能更需要来自粒子物理学的证据。尤其是2007年即将在欧洲投入运行的大型强子对撞机(LHC)，或许“我们可以期待”。
不过，由于对暗能量的性质、包括与其他物质的反应机理还不清楚，很多科学家认为，短期之内还无法对实验室内的工作寄予太大希望；更为现实的渠道，或许仍来自天文观测。
如果不出意外，普朗克(PLANCK)探测器将于2007年一季度正式升空，它将对天空进行更加精密的探测。在接受《财经》记者采访时，皮尔姆特也表示，由它所在的实验室负责设计的超新星加速探测器(SNAP)，按照计划将于2013年或者2014年升空。
“在未来五到十年中，我们对于暗能量的性质或许将有更加清晰的了解。”英国诺丁汉大学物理与天文学院教授克里斯托弗康瑟利斯(Christopher Conselice)对《财经》记者说。
几乎没有人否认，暗能量对于整个宇宙学乃至物理学而言，都不啻是一场革命。1979年诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬温伯格(Steven Weinberg)曾明确表示，“如果不解决暗能量这个‘路障’，我们就无法全面理解基础物理学。”著名华裔物理学家、1957年诺贝尔物理赞同291|评论(8)
一、浓厚的科学味
作为科学老师，既然教的是科学，就要端正自己的态度，以一种科研者的身份鞭策自己，充分利用各种科学资源，引领孩子们像科学家那样“真刀真枪”地学习科学。那么在备课中我们就得思考：问题的产生是学生真正的需要吗？做活动到底需要多长时间？我们的动手做有多少思维价值？引导学生得出的结论科学吗？
其次要力求真实，自己做的活动尽量强调学生动手做，苏霍姆林斯基曾说过“儿童的智慧生长在他们的手指尖上。”教师的教学也要真实：设计的是一个真情景，发生的是一个真事件，产生的是一个真问题，经历的是一个真过程。
最后通过教师一系列科学有效地教学措施，使学生不仅得出科学性的知识结果，更能促进其科学态度的形成以及科学探究的习惯与方法。
例如在上《蜗牛》这一课时，我让学生事先捉了蜗牛养在家里，那种迫不及待与蜗牛近距离接触，并生活在一起是全班学生一致的愿望。他们为了能把自己的蜗牛喂养得棒棒的，就会想尽办法找各种食物给它，并且逐步摸清了蜗牛最喜欢吃什么东西。在照顾蜗牛的过程中，更多的发现了蜗牛的特点及生活习性。它的嘴巴是怎么样的；吃东西还会发出声音；蜗牛是怎么走路的；还会装死等等甚至有人还给蜗牛洗澡啊，进行蜗牛赛跑……这是仅靠课堂短短40分钟里，老师让学生观察蜗牛的效果是远远达不到的。我们应当把以往“灌输”为中心的课堂活动转变成以“探究”为核心的科学活动中去，让学生在活动中参与知识的发生和再创造过程。“给学生足够的时间和空间，对周围事物进行认真、细致、有计划地研究。让学生自主学习，合作学习，充分体验、感悟科学的过程。”那么久而久之，孩子就会对科学产生浓厚的兴趣，逐渐养成对身边不起眼、习以为常的事物观察研究的习惯。
二、生动的情趣味
科学课必须要符合其科学逻辑，但也不能枯燥乏味，除了要注重开展活动的探究性，科学性之外，应体现活动的趣味性，综合性。避免采用生硬说教和死板实验的教育环境带给学生厌倦，反感等负面影响。所以在教学活动中最忌的就是“平、满、浅、空”。一忌讲课平铺直叙，无风无浪。口传知识是引不起学生一点兴趣的。二忌把课堂塞得满满当当，不留半点空隙，补充的内容多而杂，其实课堂上也应留有余地，更要还给学生思考的空间。三忌知识结构的浅薄，没有提升。为了学生主体发展，新的科学教材是开放的，开放意味着教材有“空间”，那么教师在教学前应该先读出这些省去的东西，尽力读出更多的内容，这是教师读教材的基本功，要知道是用“教材教，而不是教教材”。四忌空洞乏味，不借助任何载体和工具。
要把科学课上出情趣味来，就要想办法吸引孩子的眼和心，抓住学生的心理特点，“好奇、好动、好胜、好玩”是他们的天性。在导入课时，要引发学生的好奇之心，如有一位老师在上《光的传播》时，把学生带入一个黑暗的教室，拉上了窗帘，关闭了所有的灯，问孩子：今天的教室与以往有什么不同？这就是为了激发探究的愿望而创设的探究情境。教师为学生首先创设了一个黑暗的环境，由于违背了常规，学生的好奇心一下就被调动了起来，注意力就集中到光的研究上来。
在组织活动实验中，要激发学生好动的细胞。在认识光源时，教师让学生想办法用课前准备好的各种发光的物体把教室照亮，比如点亮蜡烛、手电筒、火柴等，让学生在动手活动中体会到光源的作用，引导学生对光的研究兴趣。又如在《加热和冷却》中，教师让学生研究蜡烛的加热与冷却时，发给每个人一支蜡烛，点燃加热后，用滴下的蜡油在彩色纸上作画。谁都想把画作得很美，况且又是平常不接触的新奇方法，学生就兴趣盎然地投入到活动中，等蜡油在纸上冷却了就定型了一幅画。此时在不知不觉中，孩子们观察到了蜡烛加热与冷却的全过程以及变化。
在小组合作竞争时，调动孩子的好胜心起着决定性作用。比如我在上《简单电路》时，比赛哪一组能先使小灯泡发亮，学生便会积极思考并且动作迅速地合作完成，争夺第一。如学完《肺和呼吸》这一课，要求小组合作完成一幅“戒烟宣传小报”，进行展览评比，学生带着好胜心，也会完成得十分出色。除此之外，课堂也要联系生活，让他们觉得科学课不仅好玩，更与生活息息相关，有时也能用科学知识服务于生活。如自行制作的指南针，手掌日晷等还能用于实际生活。
科学探究中有了趣味性，课堂就呈现了一波三折，高潮迭起。学生的记忆也会深刻，神经兴奋却不紧张，使学生的思维随课堂的生动有趣不断碰撞出智慧的火花来。
三、亲切的儿童味
我们要像科学家一样来做科学，但面对的毕竟是小学生，而在短短的课堂四十分钟，不宜搞得太复杂。要突出主要教学目标，做到“万绿从中一点红”，过程上更要“小中见大”，材料上能越简单，越典型越好。
如我在上《热空气和冷空气》时，让学生研究空气受热时会怎样流动呢？其中有一个小实验，用纸蛇转动来证明空气受热向上流动。材料简单易操作，但又不失生动，学生十分热情地把纸蛇放在蜡烛火焰的不同部位试验，当放在火焰上方，看到纸蛇旋转起来那一刻，大家是多么兴奋，有人甚至欢呼起来：“纸蛇活啦！”
在活动过程中也要符合儿童的特点，简单易操作的实验可让学生独立研究，而有些需要两两合作甚至小组合作才能完成的。当学生通过观察验证发现并提出问题不成熟、不完整时，教师要多鼓励，营造一种民主的教学气氛，促进学生积极观察探索，形成创新的心理愿望。让学生品尝到跳一跳摘果子的喜悦。如果是望天难登的感觉，久之会使其丧失活动的兴趣。
总之，把握好科学活动中的“三味性”，为学生创造充分的自由思维的氛围，为学生提供足够的活动时间和空间，让他们在玩的过程中不断获得成功，获得成功的体验，让他们的好奇心得到真正的满足。只有这样才能培养学生持续的探究科学学习科学的兴趣。
宇宙是如何诞生并且演化到今天的？其未来又将走向何方？这个科学命题——或者说哲学命题，数千年来一直困扰着人类。
大约14年前，人们一度以为有了完美的答案：通过对于宇宙背景微波辐射的观测，天文学家最终验证了1929年爱德文哈勃(Edwin Hubble)的猜想，即宇宙诞生于大约137亿年前的大爆炸(Big Bang)。之后，随着宇宙的演化，银河系、太阳系、地球，乃至我们人类自身，都陆续登场。
2006年10月，正是凭借这一重要成就，美国科学家乔治斯穆特(George F Smoot)、约翰马瑟(John C Mather)分享了该年度的诺贝尔物理学奖。
但我们对宇宙的了解，显然也还刚刚开始。就在此一个月后，美国航空航天局(NASA)公布的最新研究结果表明：至少在90亿年前，一种被称为“暗能量”(dark energy)的神秘力量已经存在。
也就是说，在整个宇宙诞生后不到50亿年时，就开始受到暗能量影响。而此前，科学家普遍认为，在宇宙的早期，或许这种力量并不存在，因为那个时候主宰一切的还是我们熟悉的引力。
尽管这一结果仍不能确定地告诉我们宇宙的未来是怎样的，但显然，它为我们彻底理解宇宙的运行规律带来了新的曙光。相关的论文也将发表在2007年2月美国《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)上。
这一研究小组的负责人、美国约翰霍普金斯大学(John Hopkins)教授阿德姆瑞斯(Adam Riess)在接受《财经》记者采访时表示：“我们距离真正了解暗能量仍然很远。但很显然，这是非常重要的一步，因为它给出了更多的‘线索’(clue)。”
宇宙为什么加速膨胀？
暗能量的发现过程极富戏剧性。
按照宇宙大爆炸理论，在大爆炸发生之后，随着时间的推移，宇宙的膨胀速度将因为物质之间的引力作用而逐渐减慢，就像缓慢踩了刹车的汽车一样。也就是说，距离地球相对遥远的星系，其膨胀速度应该比那些近的星系慢一些。
但1998年，美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)物理学教授、劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)高级科学家索尔皮尔姆特(Saul Perlmutter)，以及澳大利亚国立大学布赖恩施密特(Brian Schmidt)分别领导的两个小组，通过观测发现，那些遥远的星系正在以越来越快的速度远离我们。
换句话说，宇宙是在加速膨胀，仿佛一辆不断踩油门的汽车，而不是像此前科学家所预测的那样处于减速膨胀状态。
这样一个完全出乎意料的观测结果，从根本上动摇了对宇宙的传统理解。那么到底是什么样的力量，在促使所有的星系或者其他物质加速远离呢？
科学家们将这种与引力相反的斥力来源，称为“暗能量”。但“暗能量”到底意味着什么？至今我们能够给出的，只是一个十分粗略的宇宙结构“金字塔图景”：
我们所熟悉的世界，即由普通的原子构成的一草一木、山河星月，仅占整个宇宙的4%，相当于金字塔顶的那一块。
下面的22%，则为暗物质。这种物质由仍然未知的粒子构成，它们不参与电磁作用，无法用肉眼看到。但其和普通物质一样，参与引力作用，因此仍可能探测到。
作为塔基的74%，则由最为神秘的暗能量构成。它无处不在，无时不在，由于我们对其性质知之甚少，所以科学家还不清楚如何在实验室中验证其存在。惟一的手段，仍然是通过天文观测这种间接手段来了解其奥秘。
对Ia类型超新星(supernova)的爆发进行观测，则是目前最主要观测手段。这种超新星是由双星系统中的白矮星(white dwarf)爆炸形成的，亮度几乎恒定。这样，通过测量其亮度，就可以知道其和地球之间的距离，进而了解其速度。
借助哈勃这样灵敏的天文仪器的帮助，我们至少可以观测到90亿光年之外，即了解宇宙在90亿年前的信息。
霍普金斯大学教授阿德姆瑞斯给我们展示的最新“暗能量”场景如下：
在大爆炸后的初期，宇宙经历了一个急速膨胀阶段。此后，由于暗物质以及物质之间的距离非常接近，在引力作用下，宇宙的膨胀速度开始减速。
然而，至少在90亿年前，宇宙中另外一种力量——表现为排斥力量的暗能量已经出现，并且开始逐步抵消引力作用。
随着宇宙的膨胀，不断增长的暗能量终于在大约50亿至60亿年前超越引力。此后，宇宙从减速膨胀，转变为加速膨胀状态，并且一直持续至今。
爱因斯坦的遗产
中国科学技术大学物理学教授李淼曾经半开玩笑地表示：“有多少暗能量专家，就有多少暗能量模型。”也许这种说法不无夸张之处，但暗能量在理论方面的混沌状况，从中也可见一斑。
其中，最具戏剧性的理论，则是复活爱因斯坦当年提出的“宇宙常数”(cosmological constant)。1917年，被认为是整个20世纪最伟大的科学家阿尔伯特爱因斯坦(Albert Einstein)，为了建立一个稳态宇宙模型，最早提出了这个概念。不过，后来就连他本人也承认，“宇宙常数”只是一个错误的概念。
但暗能量的存在，则为宇宙常数提供了新的可能性。如果暗能量就是这个宇宙常数的话，那么它的力量强弱将只和宇宙的大小有关。随着宇宙的膨胀，其体积逐渐增大，因而暗能量也将逐渐增大。最终，它会达到一个临界点，使得宇宙从减速状态变成加速状态，并且一直加速下去。
中国科学院高能物理所研究员张新民在接受《财经》记者采访时指出，迄今为止的观测结果，包括瑞斯最新的结果在内，与爱因斯坦的宇宙常数理论“都很符合”。
但是，宇宙常数距离成为一种确定性的暗能量理论还差得很远。一些科学家半开玩笑地说，按照这种模型，宇宙将一成不变地加速膨胀下去，未免太“枯燥”(boring)了一些。
当然，最为致命的是，按照量子场论计算出来的宇宙常数，比天文观测获得的上限至少也要高出10的120次方倍。
一个最为诡异但不乏科学依据的解释，是“多宇宙论”。观测和理论或许都没有错，事实上，在我们生存的宇宙之外，还存在多到无法计数的其他的宇宙。科学家们可以想像到的宇宙数量不是以万或者亿来计算的，很可能多到10的1000次方个。
每个宇宙都有不同的宇宙常数，而我们恰恰生存在一个宇宙常数很小的宇宙中。仿佛冥冥之中有一个“上帝之手”，把一个适合智慧生命生存的宇宙呈现在我们面前。
但对于这种寄希望多宇宙存在的“人择原理”(anthropic principle)，在天文学家和物理学家中间都存在很大的争议。中国科学院高能物理所研究员张新民对《财经》记者说，很多人认为这仅仅是一种猜想而已，还远远谈不上“原理”。
更为尖锐的批评，则认为这种解释与其说是一种科学理论，倒不如说更像一种宗教信仰。
为避免这种冲突，科学家们提出个各种暗能量理论，来代替宇宙常数模型。其中比较有代表性的包括精质(quintessence)模型、幽灵(phantom)模型等，张新民和中国科学技术大学物理学教授李淼也分别提出了精灵(quintom)和全息(holographic)模型。
宇宙的未来
如果这些替代的暗能量理论能够成立，它们所指向的将是截然不同的宇宙未来：
根据精质等动力学标量场(scalar field)模型，宇宙的未来将复杂得多；也许将继续加速膨胀下去，也许会减缓膨胀的速度，甚至走向收缩，导致宇宙最终以与大爆炸相反的“大坍缩”(big crunch)收场。
而根据幽灵模型，暗能量将不断增大，导致宇宙以越来越快的加速度膨胀。最终，宇宙将走向“大撕裂”(big rip)。
精灵模型则给出了一个“振荡的未来”。张新民对《财经》表示，根据他提出的这一理论，整个宇宙将在加速膨胀和减速膨胀之间反复演绎，“大坍缩”和“大撕裂”这两种极端的情况都不会出现。
最大的困难，在于迄今为止，我们能够研究暗能量的手段仍然十分有限。目前，最主流的仍然是借助超新星的观测。但有些人担心，特别是在宇宙早期，可能超新星的亮度也不是恒定的，它也有自己的演化过程。
即使这种担心可以排除，鉴于这些超新星距离地球非常非常遥远，观测它们的难度，在瑞斯看来就像在两个月球的距离之外观测一个60瓦的灯泡。即使哈勃望远镜具有非常高的敏感度，也存在难以消除的系统误差。
通过对大尺度宇宙结构(比如星系团等)的研究，或许能为暗能量提供新的线索。一旦暗能量存在的话，星系团的形成过程可能要更慢一些，因为引力需要先克服这种斥力。
目前，一个空间探测计划斯隆数字巡天(SDSS)已经完成了第一阶段为期五年的运行，一旦全部完成之后，这一足以覆盖四分之一的天空的精细光学成像设备，无疑将披露更多的细节。
据悉，目前中国科学家也正在试图利用北京附近新上马的LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱望远镜)来观测超新星，从而探索在中国首次进行暗能量实验研究的可能性。而利用伽马暴(超大质量星体爆发而形成的宇宙高能辐射)，也许将为进一步研究更早期的暗能量提供间接手段。
北京师范大学物理学教授朱宗宏在接受《财经》记者采访时指出，目前对于伽马暴天文学的探索还处在初级阶段，有点类似于1998年暗能量刚被发现时的超新星天文学，但其某些性质，从长期来看仍然有可能用来研究暗能量。
那么，是否有可能利用实验室来直接研究暗能量呢？一些人已经宣称，可以利用纳米技术来实现这一目标。瑞斯在接受《财经》采访时表示，一些科学家也希望利用短距离(short-range)的引力实验，发现暗能量的线索。
美国加州理工学院(CIT)的物理学家西恩卡罗尔(Sean Carroll)也对《财经》记者强调，要找到一个更具确定性的模型，不仅需要天文学上的数据，可能更需要来自粒子物理学的证据。尤其是2007年即将在欧洲投入运行的大型强子对撞机(LHC)，或许“我们可以期待”。
不过，由于对暗能量的性质、包括与其他物质的反应机理还不清楚，很多科学家认为，短期之内还无法对实验室内的工作寄予太大希望；更为现实的渠道，或许仍来自天文观测。
如果不出意外，普朗克(PLANCK)探测器将于2007年一季度正式升空，它将对天空进行更加精密的探测。在接受《财经》记者采访时，皮尔姆特也表示，由它所在的实验室负责设计的超新星加速探测器(SNAP)，按照计划将于2013年或者2014年升空。
“在未来五到十年中，我们对于暗能量的性质或许将有更加清晰的了解。”英国诺丁汉大学物理与天文学院教授克里斯托弗康瑟利斯(Christopher Conselice)对《财经》记者说。
几乎没有人否认，暗能量对于整个宇宙学乃至物理学而言，都不啻是一场革命。1979年诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬温伯格(Steven Weinberg)曾明确表示，“如果不解决暗能量这个‘路障’，我们就无法全面理解基础物理学。”著名华裔物理学家、1957年诺贝尔物理赞同291|评论(8)
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新课标指出：“小学科学课是一门指导学生积极探究周围环境、初步认识世界，进行生活和科学启蒙教育的课程”。小学科学的学习是以探究为核心，灵活和综合运用各种教学方法和策略的活动过程。小学生对周围科学世界的好奇心和探究兴趣来自于儿童的天性，这也是最基本的学习动机。但这种主要来自于好奇的探究倾向，最初只是潜在的动机力量，需要在实践中不断取得成功才能逐渐形成和稳固下来。根据学科的特点和学生的年龄、心理和认知特点，在科学探究的活动中尤其要注重科学性、趣味性、儿童化三者的有机结合。
一、浓厚的科学味
作为科学老师，既然教的是科学，就要端正自己的态度，以一种科研者的身份鞭策自己，充分利用各种科学资源，引领孩子们像科学家那样“真刀真枪”地学习科学。那么在备课中我们就得思考：问题的产生是学生真正的需要吗？做活动到底需要多长时间？我们的动手做有多少思维价值？引导学生得出的结论科学吗？
其次要力求真实，自己做的活动尽量强调学生动手做，苏霍姆林斯基曾说过“儿童的智慧生长在他们的手指尖上。”教师的教学也要真实：设计的是一个真情景，发生的是一个真事件，产生的是一个真问题，经历的是一个真过程。
最后通过教师一系列科学有效地教学措施，使学生不仅得出科学性的知识结果，更能促进其科学态度的形成以及科学探究的习惯与方法。
例如在上《蜗牛》这一课时，我让学生事先捉了蜗牛养在家里，那种迫不及待与蜗牛近距离接触，并生活在一起是全班学生一致的愿望。他们为了能把自己的蜗牛喂养得棒棒的，就会想尽办法找各种食物给它，并且逐步摸清了蜗牛最喜欢吃什么东西。在照顾蜗牛的过程中，更多的发现了蜗牛的特点及生活习性。它的嘴巴是怎么样的；吃东西还会发出声音；蜗牛是怎么走路的；还会装死等等甚至有人还给蜗牛洗澡啊，进行蜗牛赛跑……这是仅靠课堂短短40分钟里，老师让学生观察蜗牛的效果是远远达不到的。我们应当把以往“灌输”为中心的课堂活动转变成以“探究”为核心的科学活动中去，让学生在活动中参与知识的发生和再创造过程。“给学生足够的时间和空间，对周围事物进行认真、细致、有计划地研究。让学生自主学习，合作学习，充分体验、感悟科学的过程。”那么久而久之，孩子就会对科学产生浓厚的兴趣，逐渐养成对身边不起眼、习以为常的事物观察研究的习惯。
二、生动的情趣味
科学课必须要符合其科学逻辑，但也不能枯燥乏味，除了要注重开展活动的探究性，科学性之外，应体现活动的趣味性，综合性。避免采用生硬说教和死板实验的教育环境带给学生厌倦，反感等负面影响。所以在教学活动中最忌的就是“平、满、浅、空”。一忌讲课平铺直叙，无风无浪。口传知识是引不起学生一点兴趣的。二忌把课堂塞得满满当当，不留半点空隙，补充的内容多而杂，其实课堂上也应留有余地，更要还给学生思考的空间。三忌知识结构的浅薄，没有提升。为了学生主体发展，新的科学教材是开放的，开放意味着教材有“空间”，那么教师在教学前应该先读出这些省去的东西，尽力读出更多的内容，这是教师读教材的基本功，要知道是用“教材教，而不是教教材”。四忌空洞乏味，不借助任何载体和工具。
要把科学课上出情趣味来，就要想办法吸引孩子的眼和心，抓住学生的心理特点，“好奇、好动、好胜、好玩”是他们的天性。在导入课时，要引发学生的好奇之心，如有一位老师在上《光的传播》时，把学生带入一个黑暗的教室，拉上了窗帘，关闭了所有的灯，问孩子：今天的教室与以往有什么不同？这就是为了激发探究的愿望而创设的探究情境。教师为学生首先创设了一个黑暗的环境，由于违背了常规，学生的好奇心一下就被调动了起来，注意力就集中到光的研究上来。
在组织活动实验中，要激发学生好动的细胞。在认识光源时，教师让学生想办法用课前准备好的各种发光的物体把教室照亮，比如点亮蜡烛、手电筒、火柴等，让学生在动手活动中体会到光源的作用，引导学生对光的研究兴趣。又如在《加热和冷却》中，教师让学生研究蜡烛的加热与冷却时，发给每个人一支蜡烛，点燃加热后，用滴下的蜡油在彩色纸上作画。谁都想把画作得很美，况且又是平常不接触的新奇方法，学生就兴趣盎然地投入到活动中，等蜡油在纸上冷却了就定型了一幅画。此时在不知不觉中，孩子们观察到了蜡烛加热与冷却的全过程以及变化。
在小组合作竞争时，调动孩子的好胜心起着决定性作用。比如我在上《简单电路》时，比赛哪一组能先使小灯泡发亮，学生便会积极思考并且动作迅速地合作完成，争夺第一。如学完《肺和呼吸》这一课，要求小组合作完成一幅“戒烟宣传小报”，进行展览评比，学生带着好胜心，也会完成得十分出色。除此之外，课堂也要联系生活，让他们觉得科学课不仅好玩，更与生活息息相关，有时也能用科学知识服务于生活。如自行制作的指南针，手掌日晷等还能用于实际生活。
科学探究中有了趣味性，课堂就呈现了一波三折，高潮迭起。学生的记忆也会深刻，神经兴奋却不紧张，使学生的思维随课堂的生动有趣不断碰撞出智慧的火花来。
三、亲切的儿童味
我们要像科学家一样来做科学，但面对的毕竟是小学生，而在短短的课堂四十分钟，不宜搞得太复杂。要突出主要教学目标，做到“万绿从中一点红”，过程上更要“小中见大”，材料上能越简单，越典型越好。
如我在上《热空气和冷空气》时，让学生研究空气受热时会怎样流动呢？其中有一个小实验，用纸蛇转动来证明空气受热向上流动。材料简单易操作，但又不失生动，学生十分热情地把纸蛇放在蜡烛火焰的不同部位试验，当放在火焰上方，看到纸蛇旋转起来那一刻，大家是多么兴奋，有人甚至欢呼起来：“纸蛇活啦！”
在活动过程中也要符合儿童的特点，简单易操作的实验可让学生独立研究，而有些需要两两合作甚至小组合作才能完成的。当学生通过观察验证发现并提出问题不成熟、不完整时，教师要多鼓励，营造一种民主的教学气氛，促进学生积极观察探索，形成创新的心理愿望。让学生品尝到跳一跳摘果子的喜悦。如果是望天难登的感觉，久之会使其丧失活动的兴趣。
总之，把握好科学活动中的“三味性”，为学生创造充分的自由思维的氛围，为学生提供足够的活动时间和空间，让他们在玩的过程中不断获得成功，获得成功的体验，让他们的好奇心得到真正的满足。只有这样才能培养学生持续的探究科学学习科学的兴趣。
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一、浓厚的科学味
作为科学老师，既然教的是科学，就要端正自己的态度，以一种科研者的身份鞭策自己，充分利用各种科学资源，引领孩子们像科学家那样“真刀真枪”地学习科学。那么在备课中我们就得思考：问题的产生是学生真正的需要吗？做活动到底需要多长时间？我们的动手做有多少思维价值？引导学生得出的结论科学吗？
其次要力求真实，自己做的活动尽量强调学生动手做，苏霍姆林斯基曾说过“儿童的智慧生长在他们的手指尖上。”教师的教学也要真实：设计的是一个真情景，发生的是一个真事件，产生的是一个真问题，经历的是一个真过程。
最后通过教师一系列科学有效地教学措施，使学生不仅得出科学性的知识结果，更能促进其科学态度的形成以及科学探究的习惯与方法。
例如在上《蜗牛》这一课时，我让学生事先捉了蜗牛养在家里，那种迫不及待与蜗牛近距离接触，并生活在一起是全班学生一致的愿望。他们为了能把自己的蜗牛喂养得棒棒的，就会想尽办法找各种食物给它，并且逐步摸清了蜗牛最喜欢吃什么东西。在照顾蜗牛的过程中，更多的发现了蜗牛的特点及生活习性。它的嘴巴是怎么样的；吃东西还会发出声音；蜗牛是怎么走路的；还会装死等等甚至有人还给蜗牛洗澡啊，进行蜗牛赛跑……这是仅靠课堂短短40分钟里，老师让学生观察蜗牛的效果是远远达不到的。我们应当把以往“灌输”为中心的课堂活动转变成以“探究”为核心的科学活动中去，让学生在活动中参与知识的发生和再创造过程。“给学生足够的时间和空间，对周围事物进行认真、细致、有计划地研究。让学生自主学习，合作学习，充分体验、感悟科学的过程。”那么久而久之，孩子就会对科学产生浓厚的兴趣，逐渐养成对身边不起眼、习以为常的事物观察研究的习惯。
二、生动的情趣味
科学课必须要符合其科学逻辑，但也不能枯燥乏味，除了要注重开展活动的探究性，科学性之外，应体现活动的趣味性，综合性。避免采用生硬说教和死板实验的教育环境带给学生厌倦，反感等负面影响。所以在教学活动中最忌的就是“平、满、浅、空”。一忌讲课平铺直叙，无风无浪。口传知识是引不起学生一点兴趣的。二忌把课堂塞得满满当当，不留半点空隙，补充的内容多而杂，其实课堂上也应留有余地，更要还给学生思考的空间。三忌知识结构的浅薄，没有提升。为了学生主体发展，新的科学教材是开放的，开放意味着教材有“空间”，那么教师在教学前应该先读出这些省去的东西，尽力读出更多的内容，这是教师读教材的基本功，要知道是用“教材教，而不是教教材”。四忌空洞乏味，不借助任何载体和工具。
要把科学课上出情趣味来，就要想办法吸引孩子的眼和心，抓住学生的心理特点，“好奇、好动、好胜、好玩”是他们的天性。在导入课时，要引发学生的好奇之心，如有一位老师在上《光的传播》时，把学生带入一个黑暗的教室，拉上了窗帘，关闭了所有的灯，问孩子：今天的教室与以往有什么不同？这就是为了激发探究的愿望而创设的探究情境。教师为学生首先创设了一个黑暗的环境，由于违背了常规，学生的好奇心一下就被调动了起来，注意力就集中到光的研究上来。
在组织活动实验中，要激发学生好动的细胞。在认识光源时，教师让学生想办法用课前准备好的各种发光的物体把教室照亮，比如点亮蜡烛、手电筒、火柴等，让学生在动手活动中体会到光源的作用，引导学生对光的研究兴趣。又如在《加热和冷却》中，教师让学生研究蜡烛的加热与冷却时，发给每个人一支蜡烛，点燃加热后，用滴下的蜡油在彩色纸上作画。谁都想把画作得很美，况且又是平常不接触的新奇方法，学生就兴趣盎然地投入到活动中，等蜡油在纸上冷却了就定型了一幅画。此时在不知不觉中，孩子们观察到了蜡烛加热与冷却的全过程以及变化。
在小组合作竞争时，调动孩子的好胜心起着决定性作用。比如我在上《简单电路》时，比赛哪一组能先使小灯泡发亮，学生便会积极思考并且动作迅速地合作完成，争夺第一。如学完《肺和呼吸》这一课，要求小组合作完成一幅“戒烟宣传小报”，进行展览评比，学生带着好胜心，也会完成得十分出色。除此之外，课堂也要联系生活，让他们觉得科学课不仅好玩，更与生活息息相关，有时也能用科学知识服务于生活。如自行制作的指南针，手掌日晷等还能用于实际生活。
科学探究中有了趣味性，课堂就呈现了一波三折，高潮迭起。学生的记忆也会深刻，神经兴奋却不紧张，使学生的思维随课堂的生动有趣不断碰撞出智慧的火花来。
三、亲切的儿童味
我们要像科学家一样来做科学，但面对的毕竟是小学生，而在短短的课堂四十分钟，不宜搞得太复杂。要突出主要教学目标，做到“万绿从中一点红”，过程上更要“小中见大”，材料上能越简单，越典型越好。
如我在上《热空气和冷空气》时，让学生研究空气受热时会怎样流动呢？其中有一个小实验，用纸蛇转动来证明空气受热向上流动。材料简单易操作，但又不失生动，学生十分热情地把纸蛇放在蜡烛火焰的不同部位试验，当放在火焰上方，看到纸蛇旋转起来那一刻，大家是多么兴奋，有人甚至欢呼起来：“纸蛇活啦！”
在活动过程中也要符合儿童的特点，简单易操作的实验可让学生独立研究，而有些需要两两合作甚至小组合作才能完成的。当学生通过观察验证发现并提出问题不成熟、不完整时，教师要多鼓励，营造一种民主的教学气氛，促进学生积极观察探索，形成创新的心理愿望。让学生品尝到跳一跳摘果子的喜悦。如果是望天难登的感觉，久之会使其丧失活动的兴趣。
总之，把握好科学活动中的“三味性”，为学生创造充分的自由思维的氛围，为学生提供足够的活动时间和空间，让他们在玩的过程中不断获得成功，获得成功的体验，让他们的好奇心得到真正的满足。只有这样才能培养学生持续的探究科学学习科学的兴趣。
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