基于現(xiàn)象的科學(xué)競賽輔導(dǎo)方略

陳哲

“老師，我吃紫薯的時(shí)候偶然沾了些百香果汁，發(fā)現(xiàn)紫薯的紫色變成了玫紅色，但加橙汁就不會(huì)。”肖同學(xué)興奮地跟我匯報(bào)了他的生活發(fā)現(xiàn)。這么好的研究課題，我當(dāng)然不會(huì)放過：“你的發(fā)現(xiàn)真棒，老師都沒有留意過！為什么植物會(huì)顯色？什么因素使顏色發(fā)生改變？我們以植物色素為主題來設(shè)立一個(gè)研究好嗎？你做一個(gè)美篇把研究展示給同學(xué)們吧！”肖同學(xué)又自豪又興奮，按照我的提示，查資料、做實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、拍照片，做美篇，有理有據(jù)地向全班同學(xué)進(jìn)行了分享。

像這樣基于現(xiàn)象的科學(xué)研究項(xiàng)目，筆者帶了不少。《神奇的紙結(jié)構(gòu)》《不同價(jià)位的牙膏比較研究》《蜻蜓家族探秘》《奇妙的大泡泡》……每個(gè)主題都是生活中的現(xiàn)象，當(dāng)我們熟視無睹，它們就平淡無奇，而一旦深入，就讓孩子們走進(jìn)科學(xué)探究世界，每個(gè)不起眼的現(xiàn)象后面都有無限的研究價(jià)值。

一、課題的來源：基于現(xiàn)象，源于觀察

俗話說，生活不缺乏美，只缺乏發(fā)現(xiàn)美的眼睛。同理，不缺乏科學(xué)研究課題，只缺乏發(fā)現(xiàn)問題的眼睛。科學(xué)研究基于現(xiàn)象，現(xiàn)象來源于對事物的觀察。比如自然觀察、生活觀察、閱讀等。

1. 自然觀察。如月月同學(xué)的《蜻蜓家族探秘》，從對蜻蜓的觀察發(fā)現(xiàn)蜻蜒的種類，以及蜻蜓和水環(huán)境的關(guān)系，用傳感儀器測量水環(huán)境，制作蜻蜓一生的手繪圖。這個(gè)項(xiàng)目獲得全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。

2. 閱讀。如鐘同學(xué)的《奇怪的鳥膝蓋》探究項(xiàng)目。她在閱讀一本鳥類書籍時(shí)，發(fā)現(xiàn)書上提到我們以為的鳥膝蓋并不是真的鳥膝蓋而是鳥的腳后跟。于是她跟我交流，碰撞出了這個(gè)鳥膝蓋的研究項(xiàng)目。還真是有趣：為了證明鳥進(jìn)化，或者說是退化的膝蓋，建了模型來模擬鳥的運(yùn)動(dòng)，反證這個(gè)鳥膝蓋如果長成人類膝蓋這樣的比例和位置，那恐怕蹲進(jìn)鳥巢都不是個(gè)容易的事了。

3. 社會(huì)生活難題。芷珊同學(xué)在道旁樹調(diào)查活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，很多樹根拱出地面，把馬路拱爛，影響城市容貌。究其原因，是樹根被水泥和柏油路面封死，呼吸困難只好拱爛地面求生。于是她發(fā)明了連接樹木生命通道的裝置，由水管做框架在種樹的同時(shí)植入地下，形成幾個(gè)出口向上的管道，給了樹根自由呼吸的通道。目前該項(xiàng)目已經(jīng)成功申請了專利。

二、課題的驗(yàn)證：基于方法，源于用心

面對生活中常見的現(xiàn)象和言之鑿鑿的流言，我們?nèi)绾稳ヲ?yàn)證？我常跟學(xué)生說科學(xué)研究是有套路的，這個(gè)套路，從四年級開始我就“碎碎念”給孩子們聽：1.發(fā)現(xiàn)問題；2.查找資料；3.實(shí)驗(yàn)研究；4. 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；5.提出新的問題。比如，毛同學(xué)在觀鳥過程中發(fā)現(xiàn)鳥巢材質(zhì)的變化，筆者引導(dǎo)他把這個(gè)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)做成科學(xué)探究，呈現(xiàn)基于現(xiàn)象的科學(xué)探究五部法。

以下就是他的創(chuàng)作：《環(huán)保傳統(tǒng)巢與創(chuàng)新現(xiàn)代巢探究》。

第一，發(fā)現(xiàn)問題。我在榕樹上發(fā)現(xiàn)多個(gè)鳥巢，這些巢是用化纖繩、人造纖維等人類生活材料混搭制作的，這與使用大自然傳統(tǒng)材料的鳥巢有所不同。使用哪種筑巢材料更適合雛鳥的成長呢，我們?nèi)ヌ骄恳幌掳桑?/p>

第二，查找資料。鳥巢有什么作用呢？1.可以把卵集成團(tuán)堆狀，保護(hù)卵不會(huì)滾散。2.利于親鳥喂養(yǎng)還能躲避敵害。3.能為卵的孵化和雛鳥的成長提供適宜的溫度。4.可以刺激鳥類繁殖行為的進(jìn)行等。

第三，模擬實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)巢和現(xiàn)代巢的材料有什么不同呢？我們來看下，鄉(xiāng)下的領(lǐng)雀嘴鵯使用傳統(tǒng)枯枝、枯松針、枯草等大自然材料筑巢。而城市的白頭鵯呢，除使用傳統(tǒng)材料筑巢外還使用了化纖繩、人造纖維絨等人類生活材料。

哪種巢更適合鳥類成長呢？我手工搭建兩類巢，模擬下雨、刮風(fēng)等自然天氣對鳥巢的影響。發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)巢排水更快，搖晃后巢無松散；現(xiàn)代巢排水相對較慢，搖晃后巢有輕微松散。現(xiàn)代巢使用的材料顏色多樣，容易被發(fā)現(xiàn)。

新聞媒體報(bào)導(dǎo)：鳥兒因使用鐵絲筑巢影響動(dòng)車運(yùn)行；喜鵲在高壓線上“違規(guī)搭建”而遭“強(qiáng)拆”。

第四，得出結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)和調(diào)查發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)巢能為雛鳥提供更適宜的成長環(huán)境。現(xiàn)代巢不易達(dá)到雛鳥的生長要求，容易因恒溫、排水不好而生病，化纖繩會(huì)造成雛鳥絞死、勒死，容易被捕鳥人發(fā)現(xiàn)等。

第五，進(jìn)一步的思考。我們能為鳥類做些什么呢？從我做起并向大眾呼吁：1.生活中多使用環(huán)保材料，積極參與綠化，不捕捉、不食用野生鳥類。2.向大眾宣傳環(huán)境保護(hù)、鳥類知識(shí)等，讓大眾認(rèn)識(shí)到保護(hù)鳥類就是保護(hù)我們的地球。

毛同學(xué)按研究思路做出了這篇小論文。并配上了圖片、數(shù)據(jù)表格，完全符合STEAM的項(xiàng)目研究，科學(xué)、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)、數(shù)學(xué)完美結(jié)合。

基于現(xiàn)象，善于觀察，掌握方法，認(rèn)真用心，探究之潮終會(huì)襲來。不為功利，不為比賽而探究，我們更期待的是科學(xué)精神的養(yǎng)成，以及因探究科學(xué)而獲得的快樂。

責(zé)任編輯 李少杰