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课堂需要经典科学故事

2021-01-10余菊仙

科教导刊 2021年15期
关键词:课堂教学

余菊仙

摘要借助于经典科学故事,还原科学家当时的研究情境,可以使学生更好地理解科学概念,并对科学的运用与创新有更深刻的认识。教师创设各种有效的教学情境,激发学生的好奇心和探究欲望,不仅能为学生的质疑和探究起到很好的预热作用,还潜移默化地让学生形成科学的观念。

关键词 经典科学故事 研究情境 课堂教学

中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.037

Class Needs Classic Science Stories

YU Juxian

(Ximen Primary School of Longyou, Quzhou, Zhejiang 324400)

Abstract: With the help of classic science stories, the research situation of scientists at that time can be re? stored, so that students can better understand the concept of science and have a deeper understanding of the ap? plication and innovation of science. Teachers create a variety of effective teaching situations, stimulate students’ curiosity and desire to explore, not only can play a good role in preheating students’ query and exploration, but also imperceptibly let students form a scientific concept.

Keywords: classic science stories; research situation; classroom teaching

經典科学故事,是对促进科技发展有重大贡献、推动社会进步有巨大影响的科学发现或发明的事件。对小学生而言,经典科学故事就是他们能理解和接受的以故事的形式呈现的科学实验或科学发现的过程。那么如何在小学科学教学中用好“经典科学故事”呢?

聚焦兴奋点,引导科学观念与应用

儿童天生就对周围的事物充满好奇心,科学经典故事可以启发儿童的思维,聚焦他们的兴奋点,使他们的好奇心得到最大限度的满足,从而强化他们对科学的兴趣。

1.戛然而止法

上课伊始,教师展示微视频“伽利略单摆发现的故事”:

伽利略有一次来到比萨大教堂,坐在一张长凳上,目光凝视着雕刻精美的祭坛和拱形的廊柱。突然,由于工人施工,教堂大厅中央的巨灯晃动起来……他发现了一个秘密:不管圆弧的大小如何变化,吊灯摆一次的时间总是一样的。伽利略的脑子里顿时翻腾开了,书本上明明写着古希腊哲学家亚里士多德的结论,摆经过一个短弧要比经过长弧快,难道是自己的眼睛出了毛病,还是怎么回事?

此时教师暂停视频,对意犹未尽的学生提问:摆的摆动周期到底是由什么决定的呢?说说各自的猜想。然后继续播放视频并提问:伽利略找来不同长度的绳子是为了研究什么问题?找来铁球、木球又是有何用意?就这样,学生自然而然地进入到故事情境中,理解“控制变量”的目的,也感受到“科学发现源于生活,归于生活”。

当学生亲自实验并得出结论后,教师才播放故事的结尾作为本课的小结,使学生明白:一切的科学都来源于现实生活,要有一个善于思考的大脑,这个并不是一蹴而就的,要靠平时的积累和对问题的不断探讨,这样才会有新的发现。

2.角色代入法

如何让学生感受到科学知识并不难理解,科学家也并不神秘呢?我们可以让学生亲历故事,从而开启科学探究之旅:

13世纪中期,英国学者培根看到许多人因视力不好,不能看清书上的文字,就想发明一种工具来帮助人们提高视力。为此,他想了很多办法,做了不少试验,但都没有成功。一天雨后,培根来到花园散步,看到蜘蛛网上沾了不少雨珠,他发现透过雨珠看树叶,叶脉放大了不少,连树叶上细细的毛都能看得见。他看到这个现象,高兴极了。

故事讲到这里,教师提问:如果你是培根,此时你会思考什么问题?学生会提出以下问题:雨珠为什么会有放大功能?它有什么特点?哪些物体也有这样的特点?是否具有这样特点的物体就有放大作用?教师接着讲:

培根立即跑回家中,找出一颗玻璃球。但透过玻璃球,看书上的文字,还是模糊不清。他又找来一块金刚石与锤子,将玻璃割出一块,拿着这块玻璃球片靠近书一看,文字果然放大了。试验成功了,培根欣喜若狂。

教材中还有很多这样的经典科学故事,需要我们发现和挖掘。一个小小的经典科学故事往往就是探究的兴奋点,教师创设各种有效的教学情境,就能激发学生的好奇心和探究欲望,不仅能为学生的质疑和探究起到很好的预热作用,还潜移默化地让学生形成科学的观念。

关注发问点,锤炼科学思维与创新

我们希望经典科学故事不会成为过眼云烟,而是实现由表及里的深入和由此及彼的延展,产生更积极的影响。

1.刨根问底法

“沉和浮”单元让学生探究和认识浮力的秘密。《王冠的秘密》讲述的是阿基米德运用阿基米德定律,揭开了工匠在做金王冠时掺进白银的真相。

学生围绕阿基米德的鉴定过程议论不休:

科学课代表提出了异议:“金和银的密度相差并不是很多,更何况工匠也不敢掺进去太多的银,所以相同重量的金子和王冠排开水的体积也相差不多。阿基米德生活在公元前200多年,那时的测量还没那么精确。况且在实验中也会有误差存在。”

经过一番激烈的讨论,张同学灵光一闪:“王冠和金块排出的水量,确实可能是很接近的。但是我猜阿基米德可能会把两次溢出的水分别倒进细长的类似于量筒的容器中,这样两个细长的容器放在一起比较,不是一眼就能看出水位的高低了吗?”

教师引导学生关注故事中主人公的思维方式和研究方法,如逻辑性思维、联想性思维、启发性思维等,尝试体验故事主人公研究的经历,迁移运用相关概念于具体的问题情境中,锤炼科学思维,并点燃创新的火花。

2.情境还原法

借助于经典科学故事,还原科学家当时的研究情境,可以使学生更好地理解科学概念,并对科学的运用与创新有更深刻的认识。

“工具和机械”单元的资料库中有阿基米德撬地球的故事,介绍阿基米德精心设计了一套杠杆和滑轮系统,让国王一人拉动绳子推动新造的大船下海的故事。学生如果粗略一读,只会模糊感觉到阿基米德利用机械的神奇,而忽略其机械原理,科学教育的意义并不大。

对此,教师可以找准发问点,让学生以小组为单位,尝试设计、还原当年的机械结构,画示意图展示“杠杆和滑轮系统”的结构,向全班同学介绍这套系统的工作原理。让学生沉浸到理性思维的境界中。尽管教师也无法真实还原当时的故事情境,但学生在思考、探究、讨论、交流的过程中,不仅巩固运用了本单元的几种简单机械,更培养了他们的发散性思维、创新思维。

激活内化点,落实科学态度与责任

英国的汤姆逊在一份政府报告中明确提出:在科学教学中,需要把科学的主要成就及其取得这些成就的方法引进教学中,应当有更多的科学精神激活孩子心理内化点。

1.资料再现法

经典科学故事中的很多资料,都是学生学习的“范例”,它们的再现,是教学的有效助力。

在《我们关心天气》一课中,当讲到课后我们要如何坚持观察、记录天气时,很多教师都穿插了气象学家竺可桢的故事:

竺可桢是我国著名的气象学家,他一生一心扑在事业上,为追求科学真理孜孜不倦。每天记日记是他的习惯,他的一生记录了几十本厚厚的日记。在每天的日记的正文前,竺可桢都记载着当天的天气情况,比如天气阴晴、风向风力,还记下花开花落、春去秋来等等。这些日记竺可桢可不是随便记的,他把这些当作一项科学观察的工作来做的,非常认真、细致。

这就是对学生如何做观察做记录的最好指导,也是促使学生坚持研究的一剂良药。让学生体会到成功不是一蹴而就的,而是平时一点一滴积累出来的。

2.反差对比法

通过穿插讲述经典科学故事,让学生了解到科学家的研究成果及价值,与他们所享受的物质待遇,形成鲜明的对比,进而理解科學家的无私奉献精神和他们的人生价值追求。

在执教“人工选择”这个知识点时,我们都会以“杂交水稻的培育”为例子:

1960年7月,袁隆平在农校试验田中意外发现一株特殊性状的水稻。他利用该株水稻试种,发现其子代有不同性质。盛夏的稻田里骄阳似火,田间地头的气温通常高达40摄氏度。他和妻子头顶烈日,忍受着密密匝匝稻叶的切肌之痛与昆虫的叮咬,每天一头扎进一眼望不到头的稻田里……50多年来,他始终在农业科研第一线辛勤耕耘、不懈探索,为人类运用科技手段战胜饥饿带来绿色的希望和金色的收获。他的卓越成就,不仅为解决中国人民的温饱和保障国家粮食安全做出了贡献,更为世界和平和社会进步树立了丰碑。

但是袁隆平在生活方面却十分朴素,他唯一的追求就是能为国家多作点贡献。

伟大的创造、杰出的贡献与低调的生活、简单的物质,形成了强烈的对比,科学家的人生观、价值观不言自明。古今中外像这样的科学家非常多,正是这些科学家推动了人类文明的进步和科技的发展,同时他们的崇高精神也为我们诠释了“天下兴亡,匹夫有责”“为真理而献身”的含义。

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