淺悟科學之美

陸夢琪

【摘? 要】本文通過闡述小學科學的獨特美感，展示科學課對學生提升核心素養、蓄力終身發展的重要意義。

【關鍵詞】科學之美；核心素養；終身發展

科學從來都是美的，有時甚至可以說是完美的，如勻速圓周像運動一般優美和諧、如原子晶體結構一般美觀對稱、如各色植物花朵一般美艷動人，科學之美，閃耀著理性的光芒。

一、科學之美，美在永葆好奇

愛因斯坦說：“我沒有特別的才能，只有強烈的好奇心，永遠保持好奇心的人是永遠進步的人?！痹诮逃啃骂C布的《義務教育科學課程標準（2022版）》中，也有類似課程理念的表述，倡導教師設計學生喜聞樂見的科學活動，營造愉悅的教學氛圍，保護學生的好奇心。因此，看似源于初中物理、化學、生物學、地理等學科基礎知識的小學科學課，其側重點其實千差萬別。初中教學注重量化計算，重視保持學生對自然現象的好奇心，為今后的學習、生活奠定良好的基礎，為學生終身發展奠定良好基礎的小學科學課程，則是一門注重實用性的綜合性課程。

在物理學上，只要溫度發生變化，物質就會發生神奇的三態變化，水蒸氣遇冷凝結成一個個小水滴，小水滴遇冷又凝固成一個個小冰晶，于是就形成了自然界的雨、霧、霜、雪。在化學中，只要點燃火焰，金屬粉末就會產生多彩的焰色反應，黃色火焰的鈉，紫色火焰的鉀，紅色火焰的鋰，慶祝節日時燃放的煙花因此更加絢爛。生物學科中，只要耐心等待，種子終有一日會破土而出，生根、發芽、長葉、開花、結果，生命的奇妙旅程從此徐徐展開。地理學中，只要背上行囊，就可以飽覽祖國的大好河山，終年積雪的世界屋脊、資源富饒的四大盆地、色彩斑斕的丹霞地貌……世界上所有已經發現的地形地貌都能在神州大地上找到蹤跡。

科學課既有豐富多彩的教學內容，又有別開生面的課堂教學方式。

如六年級上冊物質的變化單元“制作汽水”一課，學生剛進入科學課堂時，教師就直接拋出制作汽水的問題。對從來沒有在課堂上制作過食品的學生來說，這個問題立即就吸引了他們的全部注意力，不需要教師的過多講授，學生就會自主探究制作汽水過程中的學問。汽水中的氣體是如何產生的呢？到底是哪兩種物質混合在一起能產生氣泡？氣泡里有什么氣體？制作汽水時需要注意哪些問題？汽水制作過程中未產生新物質的變化是何時產生的？什么時候的變化產生了新物質？整節課圍繞“制作汽水”這一趣味話題，學生不但知道了其中蘊含的科學知識，還學會了汽水的制作方法，更感受到科學技術的發展對人們生活的改善。

又如三年級上冊地球上的水資源單元“地下水”一課，對于學生日常生活中接觸相對較少的地下水，教師在教學過程中設計了制作簡易水井模型環節，并把“多人合作完成簡易水井模型的制作”作為該課的教學難點。教學伊始，教師出示泉水和井水的圖片，學生對這些水的來源并不清楚，于是在教師的引導下，開始動手制作簡易水井模型，當學生慢慢往水井模型周圍倒水，水井里逐漸出現井水時，整堂課的氣氛達到高潮，教室里一片歡呼雀躍。學生成功突破教學難點，在動手制作模型的過程中取得了良好的成績。

再如四年級上冊“簡單電路”單元“生活中的電”一課，教師將學生身邊的實際生活導入課題，由教師出示生活中常見的遙控車、電腦、電飯鍋等用電器，引導學生對這些用電器進行分類，讓他們知道不同的用電器采用不同的供電方式，生活中的電可以分為直流電和交流電，并在教師的講解中初步知曉直流電和交流電的區別。教師還和學生一起了解哪些地方能夠提供交流電，進而引出學生對直流電來源的疑問。這時，教師拿出生活中常見的橙子、檸檬等水果，和學生一起制作水果電池。當水果電池真在學生手中成功使LED燈亮起時，學生喜出望外，喜悅之情溢于言表。

科學課就是這樣，有時問題新穎有趣，有時過程十分精彩，還有時的結果令人意外，學生為之驚嘆，沉迷其中，更充滿好奇。每次科學課下課后，總有些學生依依不舍，唧唧喳喳地圍著教師說這說那，“原來小池塘的水里有這么多微生物”“太陽光居然是由七種顏色的光組成的”“宇宙到底有多大”……科學課，將學習興趣厚植于學生的心間，讓他們永葆對未知世界的好奇，以更積極向上的心態面對將來的生活。學生眼中的光是校園里最美的風景。

二、科學之美，美在啟迪思維

蘇霍姆林斯基說過，越是學生清晰地提出疑難問題，那么他在童年初期就會對周圍的物品有更多的了解，越聰明，眼睛更明亮，記憶力更敏銳?？梢娝季S發展對學生成長的重要意義。2022版新課標明確將“掌握基本的思維方法，具有初步的科學思維能力”列為課程總目標之一，與之前的課程標準相比，將關注學生的科學思維擺在了極為重要的位置，而科學思維恰恰是最飽含學生智慧又最不容易展現的一個維度，如何將它更好地進行展示，是科學教師需要深思的問題。

二年級上冊第四單元“奇妙的光”中的“玩玻璃紙”一課，教材中提出了三個教學目標，一是通過探究演員裙子在舞臺上變色的實驗，知道物體在色光照射下會改變原有的顏色；二是通過彩色透明玻璃紙可以發現物體的顏色會發生變化；三是通過玩玻璃紙可以發現物體的顏色會發生變化；三是通過玩玻璃悟出光與色的變化，妙趣橫生。二年級的學生如何通過一系列充滿趣味性的觀察活動，引發他們思考，啟迪他們的思維，是教師這節課要解決的難點問題。

（一）從全面觀察到重點觀察，碰撞出思維的火花

學生透過紅色玻璃紙觀察周圍物體的顏色變化，在課堂上安排充足的時間，放手讓他們自主進行充分的觀察。第一次接觸玻璃紙的學生都會被眼前瞬間變紅的世界所震撼，教室里發出此起彼伏的驚呼聲。學生脫口而出自己的觀察結果，還在與同伴的交流中碰撞出了思維的火花，“燈變紅了”“墻變紅了”“你看，我的橡皮也紅了”。

（二）從重點觀察到分類歸納，梳理出思維的脈絡

教師提出問題，“透過紅色玻璃紙，哪些物體的顏色改變了，哪些物體沒有變色”，將學生的觀察注意力逐漸集中到重點物體上，“紅領巾變色了嗎”“樹葉呢”“藍色玩偶有沒有變色呢”……學生通過小組實驗、組內討論，逐漸厘清思路，進而得出結論，透過紅色玻璃紙觀察物體，白色、黑色、紅色的物體不變色，其他顏色的物體則變色。

（三）從分類歸納到合理推測，拓展出思維的深度

經過前兩個環節，學生已經對實驗過程了然于胸。這時教師再提問，將學生的思維引向深入，“如果我們用綠色的玻璃紙代替紅色的呢？”有的學生會猜測，白色的、黑色的、綠色的物體，通過綠色的玻璃紙觀察物體是不會變色的，其他顏色的物體也是不會變色的。這時教師要注意通過實驗的方式，引導學生證明自己的猜測。之后，教師又會將問題改成“如果我們用藍色玻璃紙代替綠色玻璃紙呢？”這時大部分學生就會合理推測，通過藍色玻璃紙觀察物體，白色的、黑色的、藍色的物體是不會變色的，而其他顏色的物體是變色的，并且能夠主動說出要用實驗驗證他們的推測。最后，教師還應進一步啟發學生，將三種顏色的玻璃紙的實驗結果進行分析和總結，最大限度地擴大實驗結論的使用范圍，即“透過玻璃紙觀察物體，白色、黑色與玻璃紙同色的物體不變色，其他顏色的物體變色”，進一步啟發學生。

教師通過一點點滲透、一次次追問、一步步引導，將語言表述、思維導圖、理想模型、實驗方案……作為學生展示自己思維過程的載體，把形成于頭腦中無法看見、較難呈現的思維，通過大家都能理解的方式展現出來，使其他學生直觀地感受到突破定勢、合理聯想的思維魅力，達到重組和發散思維的目的，進而建構起新舊知識之間的橋梁，科學思維也就逐步形成了。

三、科學之美，美在改變生活

近年來，我國的一系列標志性成果一次次驚艷世界，如中國高度，我們將5G基站建在世界之巔。中國速度，高速磁浮交通系統時速600千米在青島下線，世界鐵路時速再一次被中國刷新。中國精度，有微波雷達保駕護航，在100千米的測量范圍內，以及0.2米的測距精度只需21秒的一“抱”一“抓”，就讓歷經千難萬險采集到的月球樣品，一氣呵成地踏上了通往地球的路。這一項項歷史性成就的背后，無不蘊含著科學的強大力量。是科學改變了世界，也是科學讓生活更美好。

在小學科學課堂上，教師雖然無法完成如此高精尖的科學項目，但是可以和學生一起，從日常生活中的科學現象出發，通過一個個符合學生認知特點的科學小實驗，讓他們不斷感知科學給生活帶來的巨大變化。

在二年級下冊的“天空中的星體”單元，低年級學生在“曬太陽”一課中，通過描述太陽東升西落的位置變化，發現太陽的運動規律可以幫助辨別方向，感知太陽的光和熱，可以為人們帶來光明、提供能量，使人們可以在陽光下歡樂地游戲，回家之后，還可以打開太陽能熱水器，洗一個舒服的熱水澡。在“看月亮”一課中，學生通過觀察月亮和月相盒模型，知道月亮有不同的形狀，通過閱讀人類觀察月亮的科學史，知道在發明了望遠鏡之后，人們不用再遙望月亮去想象那里的景象，終于可以看清月亮真實的樣子。在“數星星”一課中，學生通過觀察科學家繪制的星空圖，知道星星有大小、明暗的區別，感受到是由于科學的不斷發展、科學家的不懈努力，我們才能看到滿天繁星。在四年級下冊的“地球、月球與太陽”單元，中年級學生通過科學閱讀，知道隨著科學測繪技術的發展，人們掌握了更多的數據，如太陽與地球之間的距離約為1.5億千米，在地球上乘坐飛機要連續飛行17年才能到達太陽，使我們更具體地感知到了地球、月球、太陽三者之間的空間關系。在六年級上冊“探索宇宙”單元，高年級學生通過了解嫦娥工程探測器的工作原理，能夠對太陽、地球和月球的周期性運動以及相關的自然現象有更深的理解，認識到對太空的探索大大拓寬了人類的視野。

從需要付出生命的代價進行環球航行才能證明地球是球形的，到宇航員們在月球上親眼見到球形的地球，從用石塊擺放在木棒周圍組成的簡易太陽鐘，到現在使用的計時精確的電子鐘，從明朝人萬戶第一個嘗試利用火箭飛上天空，到當今中國神舟飛天、筑夢天宮的圓滿成功，科學給生活帶來的改變無處不在。學生在享受科學帶來的美好生活時，也能知曉這一切是多么來之不易，因為難以得到，所以更顯美好。正如居里夫人所言，科學家的天職就是要為徹底揭示自然界的奧秘而繼續奮斗，為將來造福人類而掌握其中的奧妙。

科學之美，不僅體現在實驗設備的整齊劃一、實驗操作的規范統一、實驗態度的嚴謹專一，更表現在以科學的魅力永葆學生的好奇心，以科學的智慧啟迪學生的思維，以科學的力量造就美好的生活。在全科育人的大背景下，展現科學之美，引導學生向美而生、與美同行，不斷培養他們的核心素養，為學生的終身發展奠定基礎，使他們成長為德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。