摘 要:现代科学教育要从现实社会、生活、生产和发展中的现代科技问题里,选取符合我国少年儿童认知规律的内容及形式开展活动,让学生在丰富有趣的活动中获得新知识,学习思维方法,更重要的是让学生增强现代科学意识,把以往学科里要知道的“是什么”、“为什么”提高到知道“怎么办“的高度。
关键词:实验;实践;创造思维
一、设计身边生活事物小实验,鼓励学生留心观察身边事物,多问几个“为什么”。 提高学生的科技意识。
利用生活中物品,设计系列小实验,引起学生好奇心,激发学生探究意识。我给学生表演过“小魔术”—“筷子的神力”:把一根筷子插入装着米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起了。学生大为惊讶!有的学生默默思考;有点学生就问怎么会这样?为什么呢?经过大家讨论、查阅资料,发现由于杯内米粒之间的挤压,使杯内的空气被挤出来,杯子外面的压力大于杯内的压力,使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起,所以筷子就能将成米的杯子提起来。
再如:设计“瓶子赛跑”的小实验。
思考:装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,谁先到达终点?
材料:同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书。
操作:
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中,将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动 4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点。
探讨小结: 沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩 擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。而不是学生想象中的同时到达。
这就教育了学生要用科学知识解释,用实践证明。不能轻信人们的传言、说法。曾有人说:从人造卫星上能看到的地球上的人为建筑物只有长城和金字塔,并以此证明古代劳动人民的智慧。其实这只是个想象中的误导。有科学意识的人应该反问一下:“用什么看?”因为如果用肉眼看,应该是什么也看不见;如果用高分辨率的电子望远镜看,则不但能看见长城,连城墙上爬着的一只蚱蜢也能看见:如果用能见度为几十公里大物体的望远镜看,可能只见长城和金宇塔而不见他物。航天英雄杨利伟就说他在太空中用肉眼就没有看到长城。
二、应用身边生活事物小实验,必须强调实践精神,提高学生的科技意识。
通过小实验激发学生探究意识,还必须由学生动手实验,亲历实践过程。上述“瓶子赛跑”试验后,鼓励学生思考:有没有办法验证结果正确?学生经过讨论交流认为:将瓶子里的物质换一换,再让它们比比赛吧! 这下使实验有了创新成分。
设计比如“光与彩虹” 的小实验,思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个。
操作: 把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解: 将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
操作:把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。讲解: 将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。 创造: 小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
创造: 小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹? 思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
学生经过实践,发现了许多办法:有的同学使用三棱镜看出七彩色,有点同学使用喷雾器对着阳光喷洒水。
有过这样一个小故事:在法国有一位科学家曾向几个小朋友提出一个问题:“一杯倒满水的杯子,在杯子里放进一条金鱼,为什么水不会溢出来?”有的小孩子回答:“鱼到水中就喝水,所以水不会溢出。”有的小孩说;“鱼鳞片有空隙,藏进了许多水,所以水不会溢出。”其中有个小姑娘不作答复,却躲进了里间屋,一会儿她走出来对大科学家说:“您错了,金鱼放在水杯里,水不能不溢出来”。这位科学家问他:“为什么?”小姑娘说:“我进屋试了一下。”这个小姑娘就是后来的居里夫人。她实践出真知的科技意识,使她成了伟大的物理学家和化学家。
三、通过设计身边生活事物小实验,培养学生的创造思维能力,要提高学生的科技意识。
创造思维大体可分三种:第一种是发散思维,一个爱科学的人想象力一定很丰富。第二种是变通思维,也叫做逆向思维,当遇到一个难题时,可从另外路线甚至反方向去寻求出路。中国古代智童司马光打破水缸救小伙伴的故事传颂了几百年,这里就有一个创造思维的体现。第三种是奇特思维,也可以叫它想入非非。许多科学家的成就来自突发奇想,我们也可以先设定条件引导学生去产生奇思妙想。比如,老师让学生设计一座未来的桥,但先不宣布它,而是随意拿出一支笔作插入点,让学生说出与笔有关的事物。有的说作家,有的说家具。再接着往下联想,有的学生想到了“桥梁”,说桥梁的设计。
利用身边生活事物设计小实验,同样可以训练学生创造思维。比如:“冰块融化后会怎样?”
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水。
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解: 水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。 其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
这就打破思维定势,以为水会溢出。进一步逆向思维,水解成冰体积会怎么样呢?要求设计实验来动手证明。
再如:“自动旋转的奥秘”
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水。
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸
盒顺时针旋转 讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转。
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转 ?
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转?
学生通过观察描述,自由研究,动手制作,当场演示,训练学生多种思维能力,增强实践能力。
教师利用学生身边生活事物,设计系列小实验,大大激发学生的科学探究兴趣,培养学生科技意识。生活中的小实验可以设计很多:“带电的报纸”、 “胡椒粉与盐巴的分离”、“ 可爱的浮水印”、“ 神奇的牙签”、“ 蜡烛吹不灭”等等。
总之,运用多种多样的课内外综合实验、实践活动,让学生在丰富有趣的活动中,增强现代科学意识,加强实践能力,这是培养少年儿童科学兴趣、科学意识和科学探索能力的重要途径。