科技館展品在小學(xué)科學(xué)教育中的應(yīng)用淺析

鄒利衡

摘? 要：科技館作為青少年科普活動(dòng)中心，隨著時(shí)間推移，新鮮感不再，展品利用率低下。為解決這一難題，文章主要從小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)的視角，以科技館展品為載體，開發(fā)學(xué)校校本課程，高效利用好科技館展品，實(shí)現(xiàn)展品與科學(xué)教育的結(jié)合，借機(jī)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，啟發(fā)學(xué)生跨學(xué)科、連鎖思維能力，實(shí)現(xiàn)育人價(jià)值最大化，具有一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：場(chǎng)館展品;STEAM教育;科技創(chuàng)新;小學(xué)科學(xué);校本課程

一、激趣悟理

（一）展品介紹

如圖所示，兩個(gè)一樣的小球同時(shí)從A處分別沿著直線軌道、曲線軌道滾落，抵達(dá)B處，哪條軌道的小球先到？

（二）事實(shí)與猜想之間的“反差”

要得到一個(gè)結(jié)論，往往需要通過實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。當(dāng)然，也有許多學(xué)生會(huì)根據(jù)自己的“常識(shí)”進(jìn)行猜測(cè)：兩點(diǎn)之間，線段最短，照這樣的常理，應(yīng)該是沿著直線軌道滾落的球先抵達(dá)B處。實(shí)踐證明，幾乎所有參觀的人會(huì)持有這樣的觀點(diǎn)。

然而觀察實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和之前的猜測(cè)有巨大的反差。這種沖擊著常識(shí)的“反差”往往能激發(fā)他們的探究欲望。不僅如此，他們通過多次實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間，并從時(shí)間長(zhǎng)短的比對(duì)中找出哪條路線才是最快的。

二、遷移融合——圍繞展品，開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)

（一）科學(xué)學(xué)科

物理學(xué)作為小學(xué)科學(xué)的一個(gè)分支，上述“最速降線”也可以從物理學(xué)角度來(lái)分析。在其中加入路程、時(shí)間、速度的概念，通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算出每條線路上小球整個(gè)滾落過程中的平均速度。通過這個(gè)過程，讓學(xué)生明白解決此問題不僅只能比較時(shí)間的多少，還能夠通過比較平均速度的大小得出結(jié)論。當(dāng)找到問題的答案，就能夠簡(jiǎn)單分析出A處至B處兩個(gè)球哪個(gè)能更快到達(dá)。

（二）數(shù)學(xué)學(xué)科

上述“最速降線”還可以突破數(shù)學(xué)學(xué)科中的一些理論，實(shí)驗(yàn)——觀察——實(shí)驗(yàn)，如此反復(fù)，最終得出結(jié)論。在數(shù)學(xué)學(xué)科理論中，有一句很經(jīng)典的話：兩點(diǎn)之間，線段最短。可是——是不是最短的距離就一定可以最快到達(dá)呢？出乎意料，結(jié)果是從曲線軌道滾落的小球先到達(dá)。這樣就能在課堂上引起學(xué)生強(qiáng)烈的意識(shí)反差，更加激發(fā)學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的探究欲望。對(duì)于小學(xué)生而言，線段距離非常容易測(cè)量，可是曲線段距離如何測(cè)量呢？從而引發(fā)一個(gè)新的數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生展開思考，激發(fā)多維解決問題的方法。

（三）美術(shù)學(xué)科

除了以上途徑可以得出結(jié)論，上述“最速降線”還能從美育的角度引導(dǎo)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)美——“最速降線”在我國(guó)古代早有應(yīng)用。我國(guó)南方多雨水，因此，屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)除了需要能擋雨水外，還需要解決讓雨水盡快流走的問題。這個(gè)知識(shí)點(diǎn)又是工程學(xué)的范疇。小學(xué)科學(xué)課堂上，通過這樣的課程讓學(xué)生去欣賞古代房屋屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)，并融入自己的思考，校園科技節(jié)有一個(gè)項(xiàng)目叫《偉大的建筑》，有部分學(xué)生在這個(gè)競(jìng)賽過程中受《最速降線》展品的啟發(fā)，設(shè)計(jì)自己的作品，取得了優(yōu)異的成績(jī)。在整個(gè)過程中，學(xué)生既能對(duì)我國(guó)的歷史文化建筑產(chǎn)生濃厚的興趣，進(jìn)一步了解科學(xué)知識(shí)，還會(huì)對(duì)古代勞動(dòng)人民產(chǎn)生深深的敬意。他們?cè)谒季S里引起共鳴，在情感中得到升華。

三、創(chuàng)新實(shí)踐——以展品為主題，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)

（一）校園科技節(jié)——工程設(shè)計(jì)大賽：設(shè)計(jì)一座房子

在“最速降線”探討的基礎(chǔ)上，首先帶領(lǐng)學(xué)生欣賞古代不同風(fēng)格的屋頂。在欣賞的教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從多方面對(duì)屋頂進(jìn)行評(píng)價(jià)。以此為基礎(chǔ)，激發(fā)出學(xué)生自己的設(shè)計(jì)理念。再引導(dǎo)學(xué)生交流這樣設(shè)計(jì)的原因，最后鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作。

這樣的教學(xué)活動(dòng)，增加了科學(xué)學(xué)科在玩中體驗(yàn)科學(xué)的魅力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強(qiáng)了學(xué)生的三維空間意識(shí)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

（二）開展室外調(diào)查體驗(yàn)活動(dòng)：尋找植物界加快雨水流動(dòng)的方法

青少年調(diào)查體驗(yàn)活動(dòng)旨在鼓勵(lì)青少年學(xué)習(xí)科研方法，像科學(xué)家一樣思考，體驗(yàn)科研過程，引導(dǎo)青少年關(guān)注身邊的科學(xué)，對(duì)真實(shí)的科學(xué)問題進(jìn)行調(diào)查和探究，從而激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)科學(xué)思維，提升創(chuàng)新意識(shí)和解決問題的能力。科技館展品校本課程恰巧借助這樣一個(gè)主題帶領(lǐng)孩子們?nèi)ヌ骄繂栴}，遷移思維——世界上許多事物之間有一定的聯(lián)系，而需要做的是要善于找到它們之間的聯(lián)系，這樣才能發(fā)現(xiàn)科學(xué)的奧秘。衡州小學(xué)李艷瓊老師指導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)影像作品《露珠的滑梯》獲得2019年全國(guó)青少年科技影像節(jié)三等獎(jiǎng)，學(xué)生的靈感正是來(lái)自于此。

（三）組織校園科技創(chuàng)新大賽：設(shè)計(jì)一款神器——如何將物品從高層建筑快速運(yùn)輸?shù)降孛?/p>

近年來(lái)，高層建筑增多，如何讓高處的物體較快地到達(dá)地面，就可以演變成一個(gè)模型問題：即如何讓物體快速地從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，可以從“最速降線”引發(fā)思考，還可以在植物界尋找答案。

“青少年科技創(chuàng)新大賽”是一項(xiàng)全國(guó)性青少年科技創(chuàng)新成果和科學(xué)探究項(xiàng)目的綜合性科技競(jìng)賽，是面向在校中小學(xué)生開展的具有示范性和導(dǎo)向性的科技教育活動(dòng)之一。

“最速降線”引發(fā)了不少人思考，可以遷移到如何讓物體快速地從一點(diǎn)到達(dá)另一點(diǎn)。在這樣的背景下，在學(xué)校舉行了這次競(jìng)賽，設(shè)計(jì)一款神器——如何將物品從高層建筑快速運(yùn)輸?shù)降孛娴母?jìng)賽，在整個(gè)競(jìng)賽過程中，孩子們收獲滿滿，既有助于培養(yǎng)孩子們的科學(xué)思維，提升孩子們的科學(xué)素養(yǎng)，也可以在此過程中提高科學(xué)教師的水平和技能。

四、總結(jié)反思

1. 借助學(xué)校及周邊資源（例如學(xué)校植物園、飼養(yǎng)園、氣象站、辦學(xué)文化、本土民俗文化、美食特產(chǎn)、旅游勝地），開發(fā)小學(xué)科學(xué)類校本課程是學(xué)校發(fā)展的新的生命力，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有效形式。

2. 多學(xué)科融合的特點(diǎn)在于能有力地創(chuàng)造情景式教學(xué)模式，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用具有極強(qiáng)的激趣性，能拓展學(xué)生的思維，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生全方位發(fā)展，從而為學(xué)生的綜合素質(zhì)能力提升與發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3. 通過這樣的方式，讓身邊的資源“重獲新生”，既讓學(xué)生走出了沉悶的課堂，在愉悅的環(huán)境中學(xué)習(xí)實(shí)踐，又為今后活動(dòng)的開展提供了良好的素材。

在研究過程中，依靠的不僅僅是科學(xué)學(xué)科的教師，還要聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、美術(shù)、語(yǔ)文、英語(yǔ)、心理健康、體育等各個(gè)學(xué)科的教師力量，這也是團(tuán)體重要性的體現(xiàn)。最重要的是學(xué)生，只有真正讓學(xué)生受益，方才驗(yàn)證校本課程的“真”。

當(dāng)然，研究的過程不是一帆風(fēng)順的，例如時(shí)間短缺，由于小學(xué)生年齡小、每天的學(xué)習(xí)時(shí)間短，如何在不耽誤學(xué)校課程的情況下抽出時(shí)間去學(xué)習(xí)校本課程就是一個(gè)問題;又如知識(shí)涵蓋面，不是每個(gè)學(xué)生都既有時(shí)間又有興趣去學(xué)習(xí)校本課程……綜合種種因素考慮，我校目前只能采用社團(tuán)的方式去開展，沒有普及到每一個(gè)孩子，這也是一種遺憾吧。

（責(zé)任編輯：胡甜甜）