紀海霞
科學學科的美盡管與其他美有不同的表現(xiàn),但在本質上是一致的,是人類自由創(chuàng)造的精神產物。主要包括兩個方面的內容:一是科學作為審美對象所具有的內在即規(guī)律性的和諧美;二是人作為審美主體在科學活動過程中產生的美感。
一、在科學中規(guī)律是一種美,用不同圖表表示規(guī)律就是把規(guī)律美顯性化。
《擺與圖表》教學內容為科學學科實踐活動《擺》的第二課時,嘗試改變長度在單位時間是怎樣影響擺動次數(shù)的,用圖表記錄展示研究結果,根據(jù)圖表去發(fā)現(xiàn)可疑的數(shù)據(jù)以及找出實驗變量和結果的關系,并繪制二維圖表展示可控實驗結果,以此理解二維圖表在可控實驗中體現(xiàn)關系、進行預測的意義。
二、將美育滲透在教學環(huán)節(jié)中,用圖畫呈現(xiàn)實物、用曲線表現(xiàn)變化規(guī)律,在發(fā)現(xiàn)美的過程中激發(fā)創(chuàng)造力和審美能力,體會邏輯美、欣賞規(guī)律美。
步驟一:提出問題——影響擺動次數(shù)的因素滲透變化美
提問:1.影響擺動次數(shù)的因素有哪些?
2.我們要研究擺線長度對擺動次數(shù)的影響,哪個變量變化,哪些變量不變?
設計意圖:本環(huán)節(jié)教學是復習變量控制:在可控實驗中只能改變一個變量。平衡中有變化,就單獨實驗而言是一種變化,一個變量改變其他變量均不變,從而證實改變的變量對結果的影響。這種動態(tài)的、變化的美的滲透,潛移默化的在學生心中播下科學之美的種子。
步驟二:實踐活動——從實物圖到二維圖表感受規(guī)律美
(一)增加擺的長度,單位時間擺的次數(shù)減少
談話:要研究長度這個變量,我們就要做各種不同長度的擺,老師準備了這樣長度的擺90cm、70cm、60cm、50cm、40cm、30cm、20cm,每組同學任選一個長度的擺進行實驗
1.實驗要求:
(1)質量相同(五角硬幣)
(2)起始位置與桌面水平
(3)計時15秒
(4)2人一組,一人固定擺一人放擺共同記數(shù)
(5)把擺掛在黑板上相應的擺動次數(shù)條上
2.觀察討論:擺線長度和擺動次數(shù)有關系嗎?有什么樣的關系?
設計意圖:通過實驗,不同長度的擺按照擺線從長到短依次掛在擺動次數(shù)條上,擺動次數(shù)逐漸增多,科學結論一目了然。掛在擺動次數(shù)條上的擺的規(guī)律性以實物圖的形式呈現(xiàn)在學生面前,它是科學實驗結果也是一幅不刻意的圖畫,學生可以從中感受到科學、圖畫、規(guī)律之間密不可分的關系,是一種和諧的美。
(二)擺的圖畫式圖表
談話:掛在擺動次數(shù)條上的擺給了我們很多好的信息,但是對于儲存下來將來做為參考并不是件容易的事,你有什么辦法把它保存下來?
把黑板上實物擺圖畫在“擺的圖畫式圖表”中
(三)擺的二維圖表
1.談話:“擺的圖畫式圖表”是擺在擺動次數(shù)條上的一幅圖畫,相同的信息可以被抽象地呈現(xiàn)在一張二維圖表上。
2.創(chuàng)建二維圖表
方法:(1)閱讀第一個擺在二維圖表中長度和擺動次數(shù)
(2)在水平軸找到這個數(shù)表示第一個擺的長度
(3)用手指著這一行,直到在水平軸找到第一個擺的擺動次數(shù)
(4)在這個位置用鉛筆點一個點
(5)其余的擺重復這樣的做法
設計意圖:從實物圖到圖畫式圖,完成形象圖向畫圖式轉換,再運用數(shù)對的概念找坐標點,形成抽象的曲線圖,美得簡潔。
步驟三:歸納與演繹——二維圖表的作用激發(fā)創(chuàng)造美
1.回顧創(chuàng)建三個擺的圖表
2.討論:三個圖表有什么相同?有什么不同?使用二維圖表有什么好處?
3.使用圖表去預測
談話:預測是根據(jù)信息和經驗進行估計,二維圖表可以用來進行預測。你能預測15秒80cm長的擺將擺動多少次嗎?你是怎樣做的?
設計意圖:真的擺掛在擺動次數(shù)條上的是形象的圖表;圖畫式的圖表是真實物體畫出來的;二維圖表是用點來象征真實的物體,并且二維圖表可以用來預測,學生體驗到了三種圖表可以呈現(xiàn)相同的信息,以和諧為起點創(chuàng)造美。
三、教學實施美育的效果
《擺與圖表》的科學教學,以擺為載體呈現(xiàn)了從形象思維到抽象思維的全過程,從而提高了學生解決問題的能力與質量。利用科學思維過程去指導研究過程,并建立解釋。全過程中發(fā)現(xiàn)的“真”本身也是令人嘆服的美,在取得研究成果后,學生們體驗到了無比的喜悅。
四、教學實施美育的反思
1.老師要善于發(fā)現(xiàn)科學內容蘊含的美。
我們從小就經常說這樣一句話:美麗的大自然!小學科學就是從自然界的美開始的。除此之外,隨著知識與探究的不斷深入,科學中更多的美呈現(xiàn)在我們眼前。牛頓說過:“自然界喜歡簡單,而不愛以什么多余的原因以夸耀自己,”這是簡單美;海森堡曾說過:“美是真理的光輝———其意義也可以理解為,探索者最初是借助于這種光輝,借助于它的照耀來認識真理的,”這是真理美;在日月運行、四時變化、萬物生長之中,存在著無數(shù)的陽剛之美與陰柔之美;抽象的邏輯美、和諧美、平衡美、變化美……只有教師用心去挖掘這些美的存在,科學教學中的美無處不在。
2.科學探究的過程很美。
科學研究的對象常常有其美的特征,在完成研究的過程中需要全身心地投入,達到一種忘我境界,這是精神層面的美。我們期待在欣賞大自然美的同時,浸潤更高一層次的科學精神之美!
總之,在科學教學中滲透美育教育既是對客觀規(guī)律的順應與尊重,也是提高教學質量,培養(yǎng)全面發(fā)展人才的實際需要。