科學課堂中的美

紀海霞

科學學科的美盡管與其他美有不同的表現，但在本質上是一致的，是人類自由創造的精神產物。主要包括兩個方面的內容：一是科學作為審美對象所具有的內在即規律性的和諧美;二是人作為審美主體在科學活動過程中產生的美感。

一、在科學中規律是一種美，用不同圖表表示規律就是把規律美顯性化。

《擺與圖表》教學內容為科學學科實踐活動《擺》的第二課時，嘗試改變長度在單位時間是怎樣影響擺動次數的，用圖表記錄展示研究結果，根據圖表去發現可疑的數據以及找出實驗變量和結果的關系，并繪制二維圖表展示可控實驗結果，以此理解二維圖表在可控實驗中體現關系、進行預測的意義。

二、將美育滲透在教學環節中，用圖畫呈現實物、用曲線表現變化規律，在發現美的過程中激發創造力和審美能力，體會邏輯美、欣賞規律美。

步驟一：提出問題——影響擺動次數的因素滲透變化美

提問：1.影響擺動次數的因素有哪些？

2.我們要研究擺線長度對擺動次數的影響，哪個變量變化，哪些變量不變？

設計意圖：本環節教學是復習變量控制：在可控實驗中只能改變一個變量。平衡中有變化，就單獨實驗而言是一種變化，一個變量改變其他變量均不變，從而證實改變的變量對結果的影響。這種動態的、變化的美的滲透，潛移默化的在學生心中播下科學之美的種子。

步驟二：實踐活動——從實物圖到二維圖表感受規律美

（一）增加擺的長度，單位時間擺的次數減少

談話：要研究長度這個變量，我們就要做各種不同長度的擺，老師準備了這樣長度的擺90cm、70cm、60cm、50cm、40cm、30cm、20cm，每組同學任選一個長度的擺進行實驗

1.實驗要求：

（1）質量相同（五角硬幣）

（2）起始位置與桌面水平

（3）計時15秒

（4）2人一組，一人固定擺一人放擺共同記數

（5）把擺掛在黑板上相應的擺動次數條上

2.觀察討論：擺線長度和擺動次數有關系嗎？有什么樣的關系？

設計意圖：通過實驗，不同長度的擺按照擺線從長到短依次掛在擺動次數條上，擺動次數逐漸增多，科學結論一目了然。掛在擺動次數條上的擺的規律性以實物圖的形式呈現在學生面前，它是科學實驗結果也是一幅不刻意的圖畫，學生可以從中感受到科學、圖畫、規律之間密不可分的關系，是一種和諧的美。

（二）擺的圖畫式圖表

談話：掛在擺動次數條上的擺給了我們很多好的信息，但是對于儲存下來將來做為參考并不是件容易的事，你有什么辦法把它保存下來？

把黑板上實物擺圖畫在“擺的圖畫式圖表”中

（三）擺的二維圖表

1.談話：“擺的圖畫式圖表”是擺在擺動次數條上的一幅圖畫，相同的信息可以被抽象地呈現在一張二維圖表上。

2.創建二維圖表

方法：（1）閱讀第一個擺在二維圖表中長度和擺動次數

（2）在水平軸找到這個數表示第一個擺的長度

（3）用手指著這一行，直到在水平軸找到第一個擺的擺動次數

（4）在這個位置用鉛筆點一個點

（5）其余的擺重復這樣的做法

設計意圖：從實物圖到圖畫式圖，完成形象圖向畫圖式轉換，再運用數對的概念找坐標點，形成抽象的曲線圖，美得簡潔。

步驟三：歸納與演繹——二維圖表的作用激發創造美

1.回顧創建三個擺的圖表

2.討論：三個圖表有什么相同？有什么不同？使用二維圖表有什么好處？

3.使用圖表去預測

談話：預測是根據信息和經驗進行估計，二維圖表可以用來進行預測。你能預測15秒80cm長的擺將擺動多少次嗎？你是怎樣做的？

設計意圖：真的擺掛在擺動次數條上的是形象的圖表;圖畫式的圖表是真實物體畫出來的;二維圖表是用點來象征真實的物體，并且二維圖表可以用來預測，學生體驗到了三種圖表可以呈現相同的信息，以和諧為起點創造美。

三、教學實施美育的效果

《擺與圖表》的科學教學，以擺為載體呈現了從形象思維到抽象思維的全過程，從而提高了學生解決問題的能力與質量。利用科學思維過程去指導研究過程，并建立解釋。全過程中發現的“真”本身也是令人嘆服的美，在取得研究成果后，學生們體驗到了無比的喜悅。

四、教學實施美育的反思

1.老師要善于發現科學內容蘊含的美。

我們從小就經常說這樣一句話：美麗的大自然！小學科學就是從自然界的美開始的。除此之外，隨著知識與探究的不斷深入，科學中更多的美呈現在我們眼前。牛頓說過：“自然界喜歡簡單，而不愛以什么多余的原因以夸耀自己，”這是簡單美;海森堡曾說過：“美是真理的光輝———其意義也可以理解為，探索者最初是借助于這種光輝，借助于它的照耀來認識真理的，”這是真理美;在日月運行、四時變化、萬物生長之中，存在著無數的陽剛之美與陰柔之美;抽象的邏輯美、和諧美、平衡美、變化美……只有教師用心去挖掘這些美的存在，科學教學中的美無處不在。

2.科學探究的過程很美。

科學研究的對象常常有其美的特征，在完成研究的過程中需要全身心地投入，達到一種忘我境界，這是精神層面的美。我們期待在欣賞大自然美的同時，浸潤更高一層次的科學精神之美！

總之，在科學教學中滲透美育教育既是對客觀規律的順應與尊重，也是提高教學質量，培養全面發展人才的實際需要。