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摘要:江苏省科学技术馆针对初中生设计开发了“神奇的鸡蛋”活动,试图以小见大,借助科学实验,探索科技馆科普教育的新形式。从一枚普通的鸡蛋入手,发现日常生活背后的科学原理,进而激发孩子们对于物理学习的兴趣,学会观察、学会思考、学会提问、学会动手,真正达到自身情感体验与知识技能学习的统一。
关键词:科普教育 科学实验 馆校合作
0 引言
“紙上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。实验,是科学研究的基本方法之一,能让知识更为直观、具体地呈现出来,易于理解和掌握。从提出问题、实施实验、观察现象到分析结果,在活动的过程中,孩子们不仅学会了解决问题的方法,并且具备了缜密的思维和活跃的思想。江苏省科学技术馆针对初中生设计开发了“神奇的鸡蛋”活动,借助科学实验,试图用“小物品”凸显“大科学”,从一枚普通的鸡蛋入手,引导学生发现日常生活背后的科学原理,进而激发他们对于物理学习的兴趣。
1 活动背景
意大利教育家玛利亚·蒙台梭利曾说过:我听过的会忘记,我看过的会记得,我做过的才会理解。这正是“做中学”的精髓,即强调“参与、互动、体验”,旨在从实践中获取直接经验。科技馆的科学实验通过创设问题情境,吸引观众的注意力,在科技辅导员的帮助下,建构对于科学的认知。
学生对科学的学习始于他们在生活中对自然界的认识和探索,而不单是对书本知识的记忆和接受。因此,物理教学应当“从生活走向物理,从物理走向社会”,真正做到“物理生活化,生活物理化”。这就要求我们寻找贴近生活的教学方式,唤起学生的好奇心和求知欲,带领他们用科学的眼光看待周围的世界。比如,鸡蛋是厨房里的寻常事物,不妨挖掘与其相关的实验素材,有效而生动地落实新课标“面向生活”的教育理念。
2 活动实施
“神奇的鸡蛋”活动的开展依据科学原理,遵循由浅入深、循序渐进的原则,分为“坚硬”的鸡蛋、鸡蛋“爱咸”还是“爱甜”、“坚定不移”的鸡蛋三组实验,阐释了结构、密度和浮力、惯性的概念。从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个层面,有助于学生了解物质的基本性质,认识常见的物质运动形态,理解物质运动及其相互的作用,学会分享与写作,养成观察、实验、收集和处理信息的初步技能,树立“学物理有趣,学物理不难”的信心。
值得注意的是,该活动立足探究式学习,为学生提供了更多自主选择的空间和机会。为巩固学习成果,我们特别采用了三色记录法,即记下看到的、做到的、想到的,借助三种颜色加以区分,对应问题、方法和结果。
2.1 “坚硬”的鸡蛋
实验还没开始,就有学生提出疑问:鸡蛋不是一碰就碎吗?怎么会是坚硬的呢?质疑是科学学习的第一步!对此,科技辅导员应当给予肯定,鼓励学生踊跃尝试:用手握紧鸡蛋使劲捏;用铅笔尖敲击鸡蛋;用缝衣针穿过蛋壳……接着,科技辅导员抛出一个问题:小鸡是如何破壳而出的?学生们打开鸡蛋一看,原来蛋壳分为凹面和凸面。假设用铅笔来模拟小鸡和母鸡,蛋壳究竟是从里面被小鸡啄开的还是从外面被母鸡啄开的?由表1可知,坚硬的不是鸡蛋本身,而是鸡蛋两端的圆顶形结构。鸡蛋是椭圆形的,这种特殊的结构使得它能把力量分散,导致压强并不大,所以捏不碎、敲不坏、刺不破。最后,举一反三,以安全帽为例进行知识迁移。
2.2 鸡蛋“爱咸”还是“爱甜”
首先,科技辅导员组织学生展开讨论:鸡蛋能在盐水还是糖水中浮起来。然后,将学生们分为“盐水派”和“糖水派”两大阵营,通过对比实验验证各自的猜想。如表2所示,一边用盐溶于水中,鸡蛋很快浮了起来;另一边则似乎不太顺利,用糖溶于水中,鸡蛋却纹丝不动,随着糖块越加越多,鸡蛋这才探出水面。清水的密度比鸡蛋的密度小,所以鸡蛋放入水中就会沉下去。加入盐粒后,盐水的浓度慢慢增加,比重也随之增加。等到盐水的密度比鸡蛋的密度大时,鸡蛋自然而然就浮起来了。同理,加入糖块也是类似的。至于盐粒和糖块的用量为何差距如此之大,这是由于密度的不同,密度大的物体加得少就能把鸡蛋浮起来,密度小的物体加得多才能把鸡蛋浮起来。于是,又给学生留下了一个延伸的问题:醋、酱油也能让鸡蛋浮起来吗?
2.3 “坚定不移”的鸡蛋
在装有水的杯口覆盖盘子,上面放置鸡蛋。当有一个杯子一个鸡蛋时,如何让鸡蛋稳妥地掉进杯子?当有三个杯子三个鸡蛋时呢?科技辅导员要求学生分组讨论,并通过实验进行验证。如表3所示,鸡蛋没有跟随盘子飞出去,而是具有惯性保持静止的状态,又由于受到重力落入杯中。可为什么一杯一鸡蛋成功,而三杯三鸡蛋却失败了呢?仅仅是数量的差异吗?事实上,惯性的大小与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对易于改变,也就是惯性小。最后,举一反三,以洗衣机的甩干功能为例进行知识迁移。
3 结语
形式的创新是实施科普教育的关键。一方面,传统的说教灌输已经过时了,在信息如此发达的网络时代很难再调动起广大受众的热情;另一方面,面对社会发展,我们要满足个性化的需求,赢得更大的市场、保持长久的活力。科技馆作为科普教育的主阵地,在提升青少年科学素养方面扮演了重要角色,应当充分发挥场馆的资源优势,培养创新型人才。因此,只有将科学实验与课堂教学有机结合,才能不断拓宽教育活动的主题,丰富教育活动的内容。
参考文献
[1]陈晓明.浅议科技馆实验教育[J].科技馆,2008(12):14-18.
[2]北京自然博物馆:科学小实验,儿童HIGH翻天[J].中国科技教育,2013(1):52-53.
[3]张彩霞.科技馆实验类教育活动体系研究[J].科普研究,2014(3):52-57,90.
[4]王雪颖,高军.对接课标,强化探究,提升能力——科学课程标准给科技博物馆带来的启示[J].科普研究,2017(3):33-39.
[5]徐天娇.探究式教学法在科普教育活动中的应用[J].自然科学博物馆研究,2017(A2):74-79.
关键词:科普教育 科学实验 馆校合作
0 引言
“紙上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。实验,是科学研究的基本方法之一,能让知识更为直观、具体地呈现出来,易于理解和掌握。从提出问题、实施实验、观察现象到分析结果,在活动的过程中,孩子们不仅学会了解决问题的方法,并且具备了缜密的思维和活跃的思想。江苏省科学技术馆针对初中生设计开发了“神奇的鸡蛋”活动,借助科学实验,试图用“小物品”凸显“大科学”,从一枚普通的鸡蛋入手,引导学生发现日常生活背后的科学原理,进而激发他们对于物理学习的兴趣。
1 活动背景
意大利教育家玛利亚·蒙台梭利曾说过:我听过的会忘记,我看过的会记得,我做过的才会理解。这正是“做中学”的精髓,即强调“参与、互动、体验”,旨在从实践中获取直接经验。科技馆的科学实验通过创设问题情境,吸引观众的注意力,在科技辅导员的帮助下,建构对于科学的认知。
学生对科学的学习始于他们在生活中对自然界的认识和探索,而不单是对书本知识的记忆和接受。因此,物理教学应当“从生活走向物理,从物理走向社会”,真正做到“物理生活化,生活物理化”。这就要求我们寻找贴近生活的教学方式,唤起学生的好奇心和求知欲,带领他们用科学的眼光看待周围的世界。比如,鸡蛋是厨房里的寻常事物,不妨挖掘与其相关的实验素材,有效而生动地落实新课标“面向生活”的教育理念。
2 活动实施
“神奇的鸡蛋”活动的开展依据科学原理,遵循由浅入深、循序渐进的原则,分为“坚硬”的鸡蛋、鸡蛋“爱咸”还是“爱甜”、“坚定不移”的鸡蛋三组实验,阐释了结构、密度和浮力、惯性的概念。从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个层面,有助于学生了解物质的基本性质,认识常见的物质运动形态,理解物质运动及其相互的作用,学会分享与写作,养成观察、实验、收集和处理信息的初步技能,树立“学物理有趣,学物理不难”的信心。
值得注意的是,该活动立足探究式学习,为学生提供了更多自主选择的空间和机会。为巩固学习成果,我们特别采用了三色记录法,即记下看到的、做到的、想到的,借助三种颜色加以区分,对应问题、方法和结果。
2.1 “坚硬”的鸡蛋
实验还没开始,就有学生提出疑问:鸡蛋不是一碰就碎吗?怎么会是坚硬的呢?质疑是科学学习的第一步!对此,科技辅导员应当给予肯定,鼓励学生踊跃尝试:用手握紧鸡蛋使劲捏;用铅笔尖敲击鸡蛋;用缝衣针穿过蛋壳……接着,科技辅导员抛出一个问题:小鸡是如何破壳而出的?学生们打开鸡蛋一看,原来蛋壳分为凹面和凸面。假设用铅笔来模拟小鸡和母鸡,蛋壳究竟是从里面被小鸡啄开的还是从外面被母鸡啄开的?由表1可知,坚硬的不是鸡蛋本身,而是鸡蛋两端的圆顶形结构。鸡蛋是椭圆形的,这种特殊的结构使得它能把力量分散,导致压强并不大,所以捏不碎、敲不坏、刺不破。最后,举一反三,以安全帽为例进行知识迁移。
2.2 鸡蛋“爱咸”还是“爱甜”
首先,科技辅导员组织学生展开讨论:鸡蛋能在盐水还是糖水中浮起来。然后,将学生们分为“盐水派”和“糖水派”两大阵营,通过对比实验验证各自的猜想。如表2所示,一边用盐溶于水中,鸡蛋很快浮了起来;另一边则似乎不太顺利,用糖溶于水中,鸡蛋却纹丝不动,随着糖块越加越多,鸡蛋这才探出水面。清水的密度比鸡蛋的密度小,所以鸡蛋放入水中就会沉下去。加入盐粒后,盐水的浓度慢慢增加,比重也随之增加。等到盐水的密度比鸡蛋的密度大时,鸡蛋自然而然就浮起来了。同理,加入糖块也是类似的。至于盐粒和糖块的用量为何差距如此之大,这是由于密度的不同,密度大的物体加得少就能把鸡蛋浮起来,密度小的物体加得多才能把鸡蛋浮起来。于是,又给学生留下了一个延伸的问题:醋、酱油也能让鸡蛋浮起来吗?
2.3 “坚定不移”的鸡蛋
在装有水的杯口覆盖盘子,上面放置鸡蛋。当有一个杯子一个鸡蛋时,如何让鸡蛋稳妥地掉进杯子?当有三个杯子三个鸡蛋时呢?科技辅导员要求学生分组讨论,并通过实验进行验证。如表3所示,鸡蛋没有跟随盘子飞出去,而是具有惯性保持静止的状态,又由于受到重力落入杯中。可为什么一杯一鸡蛋成功,而三杯三鸡蛋却失败了呢?仅仅是数量的差异吗?事实上,惯性的大小与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对易于改变,也就是惯性小。最后,举一反三,以洗衣机的甩干功能为例进行知识迁移。
3 结语
形式的创新是实施科普教育的关键。一方面,传统的说教灌输已经过时了,在信息如此发达的网络时代很难再调动起广大受众的热情;另一方面,面对社会发展,我们要满足个性化的需求,赢得更大的市场、保持长久的活力。科技馆作为科普教育的主阵地,在提升青少年科学素养方面扮演了重要角色,应当充分发挥场馆的资源优势,培养创新型人才。因此,只有将科学实验与课堂教学有机结合,才能不断拓宽教育活动的主题,丰富教育活动的内容。
参考文献
[1]陈晓明.浅议科技馆实验教育[J].科技馆,2008(12):14-18.
[2]北京自然博物馆:科学小实验,儿童HIGH翻天[J].中国科技教育,2013(1):52-53.
[3]张彩霞.科技馆实验类教育活动体系研究[J].科普研究,2014(3):52-57,90.
[4]王雪颖,高军.对接课标,强化探究,提升能力——科学课程标准给科技博物馆带来的启示[J].科普研究,2017(3):33-39.
[5]徐天娇.探究式教学法在科普教育活动中的应用[J].自然科学博物馆研究,2017(A2):74-79.