让科学课拥有超能力

作者: 许宵雪

科学就在生活中,无法从网中漏出的水、漂浮在水面的铜丝都能引起孩子们的认知冲突,从而激发起探究欲。

在南京南师附中新城小学北校区,孩子们都知道,李楠老师拥有一种神奇的力量,她的桌子抽屉里藏着许多宝贝,经她的巧手“点兵点将”后,筷子能够组装成一把枪,火柴做的火箭能“发射升空”,毛毛虫在她手心里幻化成蝴蝶翩跹起舞……

科学课和魔术课

李楠从2012年开始教授小学科学课程。她介绍说,科学课一般不在普通教室上,而是前往配备各种常见的实验器材的功能室。如果涉及认识土壤、花草等课程内容,她会带着孩子们来到户外,让孩子们亲近自然、了解自然。

上科学课时,最能“拿捏”住孩子们注意力的是一个个有趣的小实验。在孩子们眼中,每次上科学课时,一场场“魔术”就上演了。学到“探索宇宙”这一课时,书中讲到了火箭结构、发射原理等知识,然而火箭是平时难以接触到的,怎样用寻常可见的材料造一个“火箭”,让孩子们了解其中的原理呢?李楠准备好火柴、回形针、铝箔、缝衣针,组装后点燃火柴头,小“火箭”便“嗖”的一声发射升空了。孩子们惊讶极了:“想不到一根小小的火柴,竟然有这么大的威力。到底是什么力量推动火柴飞出去的呢?”孩子们思索时,李楠趁机带着他们动手改进火柴火箭,让它能够飞得更远。

筷子枪也是受孩子们欢迎的小实验。李楠演示过后,孩子们一起用筷子和橡皮筋组装成枪的模样,一按“扳机”,皮筋就像子弹一样发射出去。小实验中,李楠不仅注重培养孩子们动手制作的能力,还有创造能力。演示结束后,她会让孩子们改良筷子枪,让它可以连续发射。“同学们,请仔细观察,按动‘扳机’时,筷子弯曲产生形变,让皮筋发射出去,这就是弹性势能。”当孩子们掌握实验方法时,李楠会讲解相应的科学原理,揭开“魔术”的神秘面纱。

在科学课上,让孩子们亲近自然也是重要的部分。在学习昆虫的单元中,养蚕是比较普遍的教学方式。李楠想,大家已经很熟悉蚕蛾的模样,而蝴蝶的发育过程和蚕蛾一样,但形态和花纹各不相同,更能引起孩子们的兴趣,于是她在教授的五个班级中设置了一个养蝶对照班。从卵到幼虫,再到蛹、成虫,孩子们精心喂食柑橘叶,清除粪便,控制好温度和湿度。二十天后,当幼虫羽化成蝶时,孩子们不禁感叹生命的多样和多变;当心急的孩子剪开茧导致羽化失败时,李楠会让他们明白尊重生命、顺应自然的道理。

科学就在生活中

从2022年开始,李楠参与了多期江苏省电化教育馆的“科学干细胞”公益直播,引导孩子们在家运用常见的材料实施科学小实验。“同学们,看,我手中的这张网上有许多洞眼,但我将网罩在盛有水的杯子中,杯子倒置后,水却不会从网眼中漏出来,这是为什么呢?”在“表面张力”直播中,李楠先用一个不符合孩子们认知的小实验抓住他们的好奇心,然后揭示出水的表面有张力这一原理。

随后,李楠将孩子们的关注点引向大自然:“夏天时,我们常常能看见池塘的水面上有许多小虫子,它们不会沉入水中,这是什么原因呢?”“老师,是因为浮力!”有孩子抢答。为了弄清究竟是不是浮力让虫子漂浮,李楠用铜丝模拟水上生物水黾,然后将其分别放在水、酒精和洗洁精水中,最终,只有其中一杯的铜丝能浮在表面。有孩子说:“沉下去的铜丝一定是因为没有轻轻放。”也有孩子提问:“老师,这三杯水是不是不一样?”孩子们从各个角度探究影响实验结果的因素。

认识了表面张力后,李楠带领孩子们动手实操,改变表面张力,比如在水里放上洗洁精,它的表面张力就减小了,无法让铜丝浮在表面。从物理的角度解释原理后,李楠又从生物的角度引导孩子们观察水黾的脚部结构:这些细小的毛脚能够帮助它在水面上站立。

在李楠看来,无法从网中漏出的水、漂浮在水面的铜丝都能引起孩子们的认知冲突,从而激发起探究欲。作为科学教师,她一直坚持让孩子们在真实的情境、生活化的场景中发现问题,然后和他们一起探索规律,开展研究。因此,小实验总是贴近孩子们的日常,取材也是生活中随处可见的材料。李楠笑着说:“有时候科学老师有点像收破烂的,我的办公室和实验室里常常看起来乱糟糟的,因为舍不得扔东西。哪怕是快递泡沫箱,我也舍不得丢,想着下次做模拟地震的时候就能用上了。”

不一样的闪光点

科学实验是孩子们少有的能主动发挥创造力的课堂时间,为了让他们能够更好地参与其中,有一学期的时间,李楠做了一个新尝试——每节科学课之前,由几名学生分享自己感兴趣的科学话题,李楠则记录下他们的兴趣点,希望能融入之后的实验中。“孩子并不像大人想象得那么幼稚,他们对科学的理解和热爱往往超出我的认知,我也在他们的分享中学到了很多,我想,这也是教学相长的意义。”

从事教学十余年,李楠用许许多多的“小魔术”博得了孩子们的喜爱。有位妈妈发信息告诉她,孩子在观看李楠录制的科学公益直播时,每个问题都抢着回答,还隔着屏幕大声和老师打招呼,让人忍俊不禁;学习制作酸奶后,有个孩子特地从家里给李楠带来一碗,请她尝尝好不好喝;课堂上的小孔成像实验失败了,有个孩子回家后更换材料、反复操作,成功后特地给李楠发来“喜报”……

每当这时,李楠都感到由衷的高兴,“有些在其他学科中表现并不突出的孩子,在科学学科上却表现得相当积极。有些家长觉得孩子太调皮,但在他感兴趣的科学实验中,却显示出强烈的探究欲和专注力。”在李楠领队的科学竞赛中,她选拔队员最看重的也是孩子的兴趣。她会给队员们布置任务要求,但他们做的往往比要求的更好,有时候甚至废寝忘食了。李楠觉得,科学学科似乎拥有超能力,既能从广阔的角度发现孩子的闪光点,也为他们提供了自信绽放的舞台。

李楠认为,兴趣是学习的开端,读小学的孩子是好奇心最强烈的时期,对外部世界和自然现象有巨大的兴趣。通过科学的学习,唤起孩子的好奇,能够促进科学思维的发展,从而增强综合能力。“综合能力的发展并不能在短时间内显现,它融入孩子每次遇到问题、解决问题的过程中,伴随并影响孩子的一生。”因此,在科学学科中,李楠提倡“真探究”,即探究真实情境中的真实问题,培养解决问题的相应能力,而非更看重获得知识的多少。

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