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科学课也可以教出“中国味”

2021-12-04江苏省南京市溧水区实验小学汪志平

小学教学研究 2021年15期
关键词:走马灯杆秤冰糖葫芦

江苏省南京市溧水区实验小学 汪志平

中华优秀传统文化是中华民族的“根”和“魂”。传承弘扬中华优秀传统文化,是基础教育工作者的应有之责。《国家基础教育课程改革指导纲要》明确提出“用教材教”而不是“教教材”的新观念,提倡教师依据课程标准灵活地、创造性地使用教材。

科学教材的教学内容是供学生使用的,可以有更多的中国特色和中国元素。在科学教材的使用过程中有意识地强化或增加一些经典的“中国元素”的探究材料,可以使学生更多了解中国古人的智慧,丰富学生科学素养,让科学课有“科学味”的同时,也有“中国味”。

如苏教版科学六年级上册的《馒头发霉了》,是一节设计控制变量研究物体发霉条件的实验课。导入部分教师可以用驰名中外的素食佳肴安徽特色食品毛豆腐代替原先的食物发霉的图片,图片与佳肴画等号的认知冲突,立即引起学生们的探究兴趣。在本课的科学阅读部分介绍了弗莱明发现了青霉素,教师还可以补充介绍明代用含有青霉素的“陈芥菜卤”治疗高热病症的事例。教师通过教学类似的青霉素培养条件,引发学生对中国古代科学史和对弗莱明能最终发现青霉素的思考。

利用深厚的中国传统文化来“用教材教”,是我们科学团队近几年来一直思考和实践的方向。在实践中我们逐渐摸索出了替换、深入、应用、补充、创编等五种方式开发设计有“中国味”的科学教材。

一、替换

苏教版科学四年级上册《热空气和冷空气》一课中有“借助纸蛇观察热空气的运动”的操作实验。虽然借助纸蛇观察热空气运动的实验效果不错,但缺乏“中国元素”。我们想到了利用走马灯来“替换”纸蛇。

案例:走马灯旋转的秘密

教师从元宵节的风俗习惯入手,让学生们观察会旋转的“走马灯”激发其研究兴趣;接着介绍走马灯的历史和让学生亲自组装一个简易的走马灯;组装结束后,教师引导学生逐个探究走马灯各部分的作用,通过实验学生明白了走马灯旋转的原理:蜡烛加热空气,热空气上升,带动叶轮进行旋转;最后让学生观看利用纸杯制作走马灯的视频,启发学生课后利用 纸杯制作“走马灯”。

走马灯是中国特色工艺品,是利用热空气上升原理制作的古代传统节日玩具之一。用“走马灯”替代纸蛇,学生兴趣浓厚,在学习科学原理的同时,也激发了学生对古代工艺品进行科学探究的兴趣。

二、深入

教学苏教版科学三年级上册《纸》一课时,学生在研究完纸的各种性能后,教材最后的科学阅读部分安排了纸的生产过程的插图。这部分内容以学生阅读为主,学生只能大致了解插图展示的“剥去树皮→将木头切成小片→将木片煮烂成浆→搅拌纸浆→沥干水分→烘干水分后压成纸浆”等纸的生产过程。造纸是中国古代四大发明之一,这一重大发现理应让学生有切身的体验和感受,是否可以再现造纸过程?我们来了一次真正的“深入”造纸。

案例:桑树皮造纸

教学时,教师先导入新年祝福语,然后鼓励学生将祝福语写在纸片上送给听课老师。之后播放视频“我国书写材料的演变”,让学生了解造纸的意义。这时教师适时告诉学生课前发放的写有祝福的纸片就是另一个班的学生亲手制作的,激发起他们强烈的造纸欲望。播放完视频“桑皮造纸法”后,教师引导学生体验打槽、抄纸、晾晒的流程。等到下节课,学生们就可以用自己做的纸来书写了。最后,教师鼓励学生进一步了解其他材料造纸的方法。

学习造纸的过程仅仅是“纸上”学习或只是体验“假”的造纸过程,即用纸造纸的过程,肯定是不够的。只有让学生们体验一次真实的造纸过程,尤其是科学社团的学生更是全程参与了造纸过程,印象是极其深刻的。

三、应用

在教学苏教版科学五年级下册《怎样移动重物》一课时,教师引导学生探究杠杆的基本原理后,引用了科学家阿基米德的话:如果在宇宙中找到一个支点,就能把整个地球撬起来,让学生们讨论是否有道理。学生刚刚学完最基本的原理,教师就组织其开展这样的讨论是否适合?有没有更加接“地气”的,让学生能参与和感受的教学内容?我们扩大研究范围,在老祖宗们留下的杆秤上找到了灵感。

案例:自制小杆秤

教师先请一个学生用木杆秤称量两本书的重量,将木杆秤这种具有中国文化特色的工具引入课堂,指导学生如何找到“定盘星”(零刻度),接着引导学生利用生活中常见的1元硬币给木杆标上刻度(1枚硬币重6克),接着让学生用自制小杆秤称量出一个螺母的质量。课堂上,学生积极思考,乐于探究。最后,教师通过展示相关图片让学生认识我国更为古老的取水工具桔槔,这也是利用杠杆原理制成的一件民间生活用具,鼓励学生们课后制作一个类似的装置。

木杆秤在中国有上千年的历史,时至今日,我们也还在使用。这是我国古代劳动人民利用杠杆原理制作的非常有中国特色的计量工具。在学完《怎样移动重物》一课后,教师可以为学生拓展学习“自制小杆秤”,一方面使学生对杠杆原理的应用有了进一步的理解,另一方面让学生更加惊叹于我国人民的智慧和高超的制作工艺。

四、补充

中国古代对天文的观测源远流长,先人在上古时代就开始将满天星斗划分成群,为它们取名,到三国时期,就建立了“三垣四象二十八宿”的星官体系,隋代出现的《步天歌》更是古代学习天文的必读书,但苏教版科学六年级上册《看星座》一课中相关内容极少。为了弥补这种缺憾拓宽学生的视野,我们开发设计了北斗七星案例。

案例:北斗七星

教师先从学生熟悉的明孝陵开始,告诉学生,考古人员有了一个重要的发现:明孝陵整体布局呈“北斗星”图形,从而引出北斗七星;再通过数据进行二次建模,让学生认识北斗七星的“真实模样”;接着,从北斗七星讲到大熊星座,以及北极星所在的小熊星座,进而扩展到全天的88个星座。最后,补充介绍中国古代“星官”系统把天空分为“三垣二十八宿”,其中“二十八宿”又分为“朱雀”“玄武”“青龙”“白虎”四大星区,激发学生的学习兴趣。

现今大家广泛使用的是源自古希腊传统的88星座系统,它的主要依据是希腊神话和动物世界,由此组成了天上的奥林匹斯山和动物园。中国有自己的星座体系和星座文化,经过长期发展,达到了高深精微的程度,在教学星座的内容时,教师可以在原先教材设计的基础上补充一些中国的传统星座体系,这是非常有必要的。

五、创编

苏教版科学教材四年级上册《加热和冷却》一课中有加热和冷却对物体形态和体积影响的探究内容。在第一部分介绍加热和冷却对物体形态的影响时,教材是直接用糖和蜡烛来实验的。如何利用“中国元素”激发学生的探究热情?我们利用民间传统美食冰糖葫芦来“创编”教材。

案例:冰糖葫芦

教师先从引导学生谈吃冰糖葫芦的体会开始,接着让学生们讨论冰糖葫芦外面这层糖是怎样裹上去的,接着教学生用糖、小勺子、酒精灯、黄瓜、苹果、萝卜、牙签等材料做不同口味的冰糖葫芦。在制作的过程中,学生自然而然地观察到了糖在加热和冷却时形态的变化。最后,学生们举出了很多类似物体遇冷遇热后形态发生变化的事例。

我国的民间饮食博大精深,许多美食的制作过程中就有科学的原理。本案例的“冰糖葫芦”的制作就巧妙地借助如何将糖裹在“葫芦”上,引发学生的热烈讨论。由于做完冰糖葫芦的实验后还可以品尝,在观察糖在加热和冷却时形态的变化时,学生的探究热情高涨。

“民族的才是世界的。”在科学教育中,尊重本民族特有的一些文化传统,才是我们与世界同行们交流的基础。科学无国界,我们不能强迫学生一定要接受和喜欢“中国味”的探究,我们只要提供一个平台,让学生能看见、能接触到这些中国特色的元素。当然,在开发“中国味”科学课的同时,一定要根据学生的年龄特点,选择一些难度适中,既有挑战性又有趣味性的探究内容,巧妙自然地引入科学课堂,逐渐探索出一条提升学生科学素养的“中国”路径。

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