文/廣州市協(xié)和小學(xué) 陳 哲
“老師,我吃紫薯的時候偶然沾了些百香果汁,發(fā)現(xiàn)紫薯的紫色變成了玫紅色,但加橙汁就不會?!毙ね瑢W(xué)興奮地跟我匯報了他的生活發(fā)現(xiàn)。這么好的研究課題,我當(dāng)然不會放過: “你的發(fā)現(xiàn)真棒,老師都沒有留意過!為什么植物會顯色?什么因素使顏色發(fā)生改變?我們以植物色素為主題來設(shè)立一個研究好嗎?你做一個美篇把研究展示給同學(xué)們吧!”肖同學(xué)又自豪又興奮,按照我的提示,查資料、做實驗、收集數(shù)據(jù)、拍照片,做美篇,有理有據(jù)地向全班同學(xué)進(jìn)行了分享。
像這樣基于現(xiàn)象的科學(xué)研究項目,筆者帶了不少。 《神奇的紙結(jié)構(gòu)》 《不同價位的牙膏比較研究》《蜻蜓家族探秘》 《奇妙的大泡泡》……每個主題都是生活中的現(xiàn)象,當(dāng)我們熟視無睹,它們就平淡無奇,而一旦深入,就讓孩子們走進(jìn)科學(xué)探究世界,每個不起眼的現(xiàn)象后面都有無限的研究價值。
俗話說,生活不缺乏美,只缺乏發(fā)現(xiàn)美的眼睛。同理,不缺乏科學(xué)研究課題,只缺乏發(fā)現(xiàn)問題的眼睛??茖W(xué)研究基于現(xiàn)象,現(xiàn)象來源于對事物的觀察。比如自然觀察、生活觀察、閱讀等。
1.自然觀察。如月月同學(xué)的《蜻蜓家族探秘》,從對蜻蜓的觀察發(fā)現(xiàn)蜻蜒的種類,以及蜻蜓和水環(huán)境的關(guān)系,用傳感儀器測量水環(huán)境,制作蜻蜓一生的手繪圖。這個項目獲得全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。
2.閱讀。如鐘同學(xué)的 《奇怪的鳥膝蓋》探究項目。她在閱讀一本鳥類書籍時,發(fā)現(xiàn)書上提到我們以為的鳥膝蓋并不是真的鳥膝蓋而是鳥的腳后跟。于是她跟我交流,碰撞出了這個鳥膝蓋的研究項目。還真是有趣:為了證明鳥進(jìn)化,或者說是退化的膝蓋,建了模型來模擬鳥的運動,反證這個鳥膝蓋如果長成人類膝蓋這樣的比例和位置,那恐怕蹲進(jìn)鳥巢都不是個容易的事了。
3.社會生活難題。芷珊同學(xué)在道旁樹調(diào)查活動中發(fā)現(xiàn),很多樹根拱出地面,把馬路拱爛,影響城市容貌。究其原因,是樹根被水泥和柏油路面封死,呼吸困難只好拱爛地面求生。于是她發(fā)明了連接樹木生命通道的裝置,由水管做框架在種樹的同時植入地下,形成幾個出口向上的管道,給了樹根自由呼吸的通道。目前該項目已經(jīng)成功申請了專利。
面對生活中常見的現(xiàn)象和言之鑿鑿的流言,我們?nèi)绾稳ヲ炞C?我常跟學(xué)生說科學(xué)研究是有套路的,這個套路,從四年級開始我就 “碎碎念”給孩子們聽:1.發(fā)現(xiàn)問題;2.查找資料;3.實驗研究;4.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論;5.提出新的問題。比如,毛同學(xué)在觀鳥過程中發(fā)現(xiàn)鳥巢材質(zhì)的變化,筆者引導(dǎo)他把這個現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)做成科學(xué)探究,呈現(xiàn)基于現(xiàn)象的科學(xué)探究五部法。
以下就是他的創(chuàng)作: 《環(huán)保傳統(tǒng)巢與創(chuàng)新現(xiàn)代巢探究》。
第一,發(fā)現(xiàn)問題。我在榕樹上發(fā)現(xiàn)多個鳥巢,這些巢是用化纖繩、人造纖維等人類生活材料混搭制作的,這與使用大自然傳統(tǒng)材料的鳥巢有所不同。使用哪種筑巢材料更適合雛鳥的成長呢,我們?nèi)ヌ骄恳幌掳桑?/p>
第二,查找資料。鳥巢有什么作用呢?1.可以把卵集成團(tuán)堆狀,保護(hù)卵不會滾散。2.利于親鳥喂養(yǎng)還能躲避敵害。3.能為卵的孵化和雛鳥的成長提供適宜的溫度。4.可以刺激鳥類繁殖行為的進(jìn)行等。
第三,模擬實驗。傳統(tǒng)巢和現(xiàn)代巢的材料有什么不同呢?我們來看下,鄉(xiāng)下的領(lǐng)雀嘴鵯使用傳統(tǒng)枯枝、枯松針、枯草等大自然材料筑巢。而城市的白頭鵯呢,除使用傳統(tǒng)材料筑巢外還使用了化纖繩、人造纖維絨等人類生活材料。
哪種巢更適合鳥類成長呢?我手工搭建兩類巢,模擬下雨、刮風(fēng)等自然天氣對鳥巢的影響。發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)巢排水更快,搖晃后巢無松散;現(xiàn)代巢排水相對較慢,搖晃后巢有輕微松散?,F(xiàn)代巢使用的材料顏色多樣,容易被發(fā)現(xiàn)。
新聞媒體報導(dǎo):鳥兒因使用鐵絲筑巢影響動車運行;喜鵲在高壓線上 “違規(guī)搭建”而遭 “強(qiáng)拆”。
第四,得出結(jié)論。通過實驗和調(diào)查發(fā)現(xiàn):傳統(tǒng)巢能為雛鳥提供更適宜的成長環(huán)境。現(xiàn)代巢不易達(dá)到雛鳥的生長要求,容易因恒溫、排水不好而生病,化纖繩會造成雛鳥絞死、勒死,容易被捕鳥人發(fā)現(xiàn)等。
第五,進(jìn)一步的思考。我們能為鳥類做些什么呢?從我做起并向大眾呼吁:1.生活中多使用環(huán)保材料,積極參與綠化,不捕捉、不食用野生鳥類。2.向大眾宣傳環(huán)境保護(hù)、鳥類知識等,讓大眾認(rèn)識到保護(hù)鳥類就是保護(hù)我們的地球。
毛同學(xué)按研究思路做出了這篇小論文。并配上了圖片、數(shù)據(jù)表格,完全符合STEAM的項目研究,科學(xué)、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)、數(shù)學(xué)完美結(jié)合。
基于現(xiàn)象,善于觀察,掌握方法,認(rèn)真用心,探究之潮終會襲來。不為功利,不為比賽而探究,我們更期待的是科學(xué)精神的養(yǎng)成,以及因探究科學(xué)而獲得的快樂。