“小物品”凸顯“大科學(xué)”

吳春霞

摘要：江蘇省科學(xué)技術(shù)館針對初中生設(shè)計開發(fā)了“神奇的雞蛋”活動，試圖以小見大，借助科學(xué)實驗，探索科技館科普教育的新形式。從一枚普通的雞蛋入手，發(fā)現(xiàn)日常生活背后的科學(xué)原理，進而激發(fā)孩子們對于物理學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)會觀察、學(xué)會思考、學(xué)會提問、學(xué)會動手，真正達到自身情感體驗與知識技能學(xué)習(xí)的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：科普教育 科學(xué)實驗 館校合作

0 引言

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。實驗，是科學(xué)研究的基本方法之一，能讓知識更為直觀、具體地呈現(xiàn)出來，易于理解和掌握。從提出問題、實施實驗、觀察現(xiàn)象到分析結(jié)果，在活動的過程中，孩子們不僅學(xué)會了解決問題的方法，并且具備了縝密的思維和活躍的思想。江蘇省科學(xué)技術(shù)館針對初中生設(shè)計開發(fā)了“神奇的雞蛋”活動，借助科學(xué)實驗，試圖用“小物品”凸顯“大科學(xué)”，從一枚普通的雞蛋入手，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)日常生活背后的科學(xué)原理，進而激發(fā)他們對于物理學(xué)習(xí)的興趣。

1 活動背景

意大利教育家瑪利亞·蒙臺梭利曾說過：我聽過的會忘記，我看過的會記得，我做過的才會理解。這正是“做中學(xué)”的精髓，即強調(diào)“參與、互動、體驗”，旨在從實踐中獲取直接經(jīng)驗。科技館的科學(xué)實驗通過創(chuàng)設(shè)問題情境，吸引觀眾的注意力，在科技輔導(dǎo)員的幫助下，建構(gòu)對于科學(xué)的認知。

學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)始于他們在生活中對自然界的認識和探索，而不單是對書本知識的記憶和接受。因此，物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)“從生活走向物理，從物理走向社會”，真正做到“物理生活化，生活物理化”。這就要求我們尋找貼近生活的教學(xué)方式，喚起學(xué)生的好奇心和求知欲，帶領(lǐng)他們用科學(xué)的眼光看待周圍的世界。比如，雞蛋是廚房里的尋常事物，不妨挖掘與其相關(guān)的實驗素材，有效而生動地落實新課標(biāo)“面向生活”的教育理念。

2 活動實施

“神奇的雞蛋”活動的開展依據(jù)科學(xué)原理，遵循由淺入深、循序漸進的原則，分為“堅硬”的雞蛋、雞蛋“愛咸”還是“愛甜”、“堅定不移”的雞蛋三組實驗，闡釋了結(jié)構(gòu)、密度和浮力、慣性的概念。從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個層面，有助于學(xué)生了解物質(zhì)的基本性質(zhì)，認識常見的物質(zhì)運動形態(tài)，理解物質(zhì)運動及其相互的作用，學(xué)會分享與寫作，養(yǎng)成觀察、實驗、收集和處理信息的初步技能，樹立“學(xué)物理有趣，學(xué)物理不難”的信心。

值得注意的是，該活動立足探究式學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供了更多自主選擇的空間和機會。為鞏固學(xué)習(xí)成果，我們特別采用了三色記錄法，即記下看到的、做到的、想到的，借助三種顏色加以區(qū)分，對應(yīng)問題、方法和結(jié)果。

2.1 “堅硬”的雞蛋

實驗還沒開始，就有學(xué)生提出疑問：雞蛋不是一碰就碎嗎？怎么會是堅硬的呢？質(zhì)疑是科學(xué)學(xué)習(xí)的第一步！對此，科技輔導(dǎo)員應(yīng)當(dāng)給予肯定，鼓勵學(xué)生踴躍嘗試：用手握緊雞蛋使勁捏;用鉛筆尖敲擊雞蛋;用縫衣針穿過蛋殼……接著，科技輔導(dǎo)員拋出一個問題：小雞是如何破殼而出的？學(xué)生們打開雞蛋一看，原來蛋殼分為凹面和凸面。假設(shè)用鉛筆來模擬小雞和母雞，蛋殼究竟是從里面被小雞啄開的還是從外面被母雞啄開的？由表1可知，堅硬的不是雞蛋本身，而是雞蛋兩端的圓頂形結(jié)構(gòu)。雞蛋是橢圓形的，這種特殊的結(jié)構(gòu)使得它能把力量分散，導(dǎo)致壓強并不大，所以捏不碎、敲不壞、刺不破。最后，舉一反三，以安全帽為例進行知識遷移。

2.2 雞蛋“愛咸”還是“愛甜”

首先，科技輔導(dǎo)員組織學(xué)生展開討論：雞蛋能在鹽水還是糖水中浮起來。然后，將學(xué)生們分為“鹽水派”和“糖水派”兩大陣營，通過對比實驗驗證各自的猜想。如表2所示，一邊用鹽溶于水中，雞蛋很快浮了起來;另一邊則似乎不太順利，用糖溶于水中，雞蛋卻紋絲不動，隨著糖塊越加越多，雞蛋這才探出水面。清水的密度比雞蛋的密度小，所以雞蛋放入水中就會沉下去。加入鹽粒后，鹽水的濃度慢慢增加，比重也隨之增加。等到鹽水的密度比雞蛋的密度大時，雞蛋自然而然就浮起來了。同理，加入糖塊也是類似的。至于鹽粒和糖塊的用量為何差距如此之大，這是由于密度的不同，密度大的物體加得少就能把雞蛋浮起來，密度小的物體加得多才能把雞蛋浮起來。于是，又給學(xué)生留下了一個延伸的問題：醋、醬油也能讓雞蛋浮起來嗎？

2.3 “堅定不移”的雞蛋

在裝有水的杯口覆蓋盤子，上面放置雞蛋。當(dāng)有一個杯子一個雞蛋時，如何讓雞蛋穩(wěn)妥地掉進杯子？當(dāng)有三個杯子三個雞蛋時呢？科技輔導(dǎo)員要求學(xué)生分組討論，并通過實驗進行驗證。如表3所示，雞蛋沒有跟隨盤子飛出去，而是具有慣性保持靜止的狀態(tài)，又由于受到重力落入杯中。可為什么一杯一雞蛋成功，而三杯三雞蛋卻失敗了呢？僅僅是數(shù)量的差異嗎？事實上，慣性的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量大的物體運動狀態(tài)相對難于改變，也就是慣性大;質(zhì)量小的物體運動狀態(tài)相對易于改變，也就是慣性小。最后，舉一反三，以洗衣機的甩干功能為例進行知識遷移。

3 結(jié)語

形式的創(chuàng)新是實施科普教育的關(guān)鍵。一方面，傳統(tǒng)的說教灌輸已經(jīng)過時了，在信息如此發(fā)達的網(wǎng)絡(luò)時代很難再調(diào)動起廣大受眾的熱情;另一方面，面對社會發(fā)展，我們要滿足個性化的需求，贏得更大的市場、保持長久的活力。科技館作為科普教育的主陣地，在提升青少年科學(xué)素養(yǎng)方面扮演了重要角色，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮場館的資源優(yōu)勢，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。因此，只有將科學(xué)實驗與課堂教學(xué)有機結(jié)合，才能不斷拓寬教育活動的主題，豐富教育活動的內(nèi)容。

參考文獻

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