浅悟科学之美

陆梦琪

【摘  要】本文通过阐述小学科学的独特美感，展示科学课对学生提升核心素养、蓄力终身发展的重要意义。

【关键词】科学之美；核心素养；终身发展

科学从来都是美的，有时甚至可以说是完美的，如匀速圆周像运动一般优美和谐、如原子晶体结构一般美观对称、如各色植物花朵一般美艳动人，科学之美，闪耀着理性的光芒。

一、科学之美，美在永葆好奇

爱因斯坦说：“我没有特别的才能，只有强烈的好奇心，永远保持好奇心的人是永远进步的人。”在教育部新颁布的《义务教育科学课程标准（2022版）》中，也有类似课程理念的表述，倡导教师设计学生喜闻乐见的科学活动，营造愉悦的教学氛围，保护学生的好奇心。因此，看似源于初中物理、化学、生物学、地理等学科基础知识的小学科学课，其侧重点其实千差万别。初中教学注重量化计算，重视保持学生对自然现象的好奇心，为今后的学习、生活奠定良好的基础，为学生终身发展奠定良好基础的小学科学课程，则是一门注重实用性的综合性课程。

在物理学上，只要温度发生变化，物质就会发生神奇的三态变化，水蒸气遇冷凝结成一个个小水滴，小水滴遇冷又凝固成一个个小冰晶，于是就形成了自然界的雨、雾、霜、雪。在化学中，只要点燃火焰，金属粉末就会产生多彩的焰色反应，黄色火焰的钠，紫色火焰的钾，红色火焰的锂，庆祝节日时燃放的烟花因此更加绚烂。生物学科中，只要耐心等待，种子终有一日会破土而出，生根、发芽、长叶、开花、结果，生命的奇妙旅程从此徐徐展开。地理学中，只要背上行囊，就可以饱览祖国的大好河山，终年积雪的世界屋脊、资源富饶的四大盆地、色彩斑斓的丹霞地貌……世界上所有已经发现的地形地貌都能在神州大地上找到踪迹。

科学课既有丰富多彩的教学内容，又有别开生面的课堂教学方式。

如六年级上册物质的变化单元“制作汽水”一课，学生刚进入科学课堂时，教师就直接抛出制作汽水的问题。对从来没有在课堂上制作过食品的学生来说，这个问题立即就吸引了他们的全部注意力，不需要教师的过多讲授，学生就会自主探究制作汽水过程中的学问。汽水中的气体是如何产生的呢？到底是哪两种物质混合在一起能产生气泡？气泡里有什么气体？制作汽水时需要注意哪些问题？汽水制作过程中未产生新物质的变化是何时产生的？什么时候的变化产生了新物质？整节课围绕“制作汽水”这一趣味话题，学生不但知道了其中蕴含的科学知识，还学会了汽水的制作方法，更感受到科学技术的发展对人们生活的改善。

又如三年级上册地球上的水资源单元“地下水”一课，对于学生日常生活中接触相对较少的地下水，教师在教学过程中设计了制作简易水井模型环节，并把“多人合作完成简易水井模型的制作”作为该课的教学难点。教学伊始，教师出示泉水和井水的图片，学生对这些水的来源并不清楚，于是在教师的引导下，开始动手制作简易水井模型，当学生慢慢往水井模型周围倒水，水井里逐渐出现井水时，整堂课的气氛达到高潮，教室里一片欢呼雀跃。学生成功突破教学难点，在动手制作模型的过程中取得了良好的成绩。

再如四年级上册“简单电路”单元“生活中的电”一课，教师将学生身边的实际生活导入课题，由教师出示生活中常见的遥控车、电脑、电饭锅等用电器，引導学生对这些用电器进行分类，让他们知道不同的用电器采用不同的供电方式，生活中的电可以分为直流电和交流电，并在教师的讲解中初步知晓直流电和交流电的区别。教师还和学生一起了解哪些地方能够提供交流电，进而引出学生对直流电来源的疑问。这时，教师拿出生活中常见的橙子、柠檬等水果，和学生一起制作水果电池。当水果电池真在学生手中成功使LED灯亮起时，学生喜出望外，喜悦之情溢于言表。

科学课就是这样，有时问题新颖有趣，有时过程十分精彩，还有时的结果令人意外，学生为之惊叹，沉迷其中，更充满好奇。每次科学课下课后，总有些学生依依不舍，唧唧喳喳地围着教师说这说那，“原来小池塘的水里有这么多微生物”“太阳光居然是由七种颜色的光组成的”“宇宙到底有多大”……科学课，将学习兴趣厚植于学生的心间，让他们永葆对未知世界的好奇，以更积极向上的心态面对将来的生活。学生眼中的光是校园里最美的风景。

二、科学之美，美在启迪思维

苏霍姆林斯基说过，越是学生清晰地提出疑难问题，那么他在童年初期就会对周围的物品有更多的了解，越聪明，眼睛更明亮，记忆力更敏锐。可见思维发展对学生成长的重要意义。2022版新课标明确将“掌握基本的思维方法，具有初步的科学思维能力”列为课程总目标之一，与之前的课程标准相比，将关注学生的科学思维摆在了极为重要的位置，而科学思维恰恰是最饱含学生智慧又最不容易展现的一个维度，如何将它更好地进行展示，是科学教师需要深思的问题。

二年级上册第四单元“奇妙的光”中的“玩玻璃纸”一课，教材中提出了三个教学目标，一是通过探究演员裙子在舞台上变色的实验，知道物体在色光照射下会改变原有的颜色；二是通过彩色透明玻璃纸可以发现物体的颜色会发生变化；三是通过玩玻璃纸可以发现物体的颜色会发生变化；三是通过玩玻璃悟出光与色的变化，妙趣横生。二年级的学生如何通过一系列充满趣味性的观察活动，引发他们思考，启迪他们的思维，是教师这节课要解决的难点问题。

（一）从全面观察到重点观察，碰撞出思维的火花

学生透过红色玻璃纸观察周围物体的颜色变化，在课堂上安排充足的时间，放手让他们自主进行充分的观察。第一次接触玻璃纸的学生都会被眼前瞬间变红的世界所震撼，教室里发出此起彼伏的惊呼声。学生脱口而出自己的观察结果，还在与同伴的交流中碰撞出了思维的火花，“灯变红了”“墙变红了”“你看，我的橡皮也红了”。

（二）从重点观察到分类归纳，梳理出思维的脉络

教师提出问题，“透过红色玻璃纸，哪些物体的颜色改变了，哪些物体没有变色”，将学生的观察注意力逐渐集中到重点物体上，“红领巾变色了吗”“树叶呢”“蓝色玩偶有没有变色呢”……学生通过小组实验、组内讨论，逐渐厘清思路，进而得出结论，透过红色玻璃纸观察物体，白色、黑色、红色的物体不变色，其他颜色的物体则变色。

（三）从分类归纳到合理推测，拓展出思维的深度

经过前两个环节，学生已经对实验过程了然于胸。这时教师再提问，将学生的思维引向深入，“如果我们用绿色的玻璃纸代替红色的呢？”有的学生会猜测，白色的、黑色的、绿色的物体，通过绿色的玻璃纸观察物体是不会变色的，其他颜色的物体也是不会变色的。这时教师要注意通过实验的方式，引导学生证明自己的猜测。之后，教师又会将问题改成“如果我们用蓝色玻璃纸代替绿色玻璃纸呢？”这时大部分学生就会合理推测，通过蓝色玻璃纸观察物体，白色的、黑色的、蓝色的物体是不会变色的，而其他颜色的物体是变色的，并且能够主动说出要用实验验证他们的推测。最后，教师还应进一步启发学生，将三种颜色的玻璃纸的实验结果进行分析和总结，最大限度地扩大实验结论的使用范围，即“透过玻璃纸观察物体，白色、黑色与玻璃纸同色的物体不变色，其他颜色的物体变色”，进一步启发学生。

教师通过一点点渗透、一次次追问、一步步引导，将语言表述、思维导图、理想模型、实验方案……作为学生展示自己思维过程的载体，把形成于头脑中无法看见、较难呈现的思维，通过大家都能理解的方式展现出来，使其他学生直观地感受到突破定势、合理联想的思维魅力，达到重组和发散思维的目的，进而建构起新旧知识之间的桥梁，科学思维也就逐步形成了。

三、科学之美，美在改变生活

近年来，我国的一系列标志性成果一次次惊艳世界，如中国高度，我们将5G基站建在世界之巅。中国速度，高速磁浮交通系统时速600千米在青岛下线，世界铁路时速再一次被中国刷新。中国精度，有微波雷达保驾护航，在100千米的测量范围内，以及0.2米的测距精度只需21秒的一“抱”一“抓”，就让历经千难万险采集到的月球样品，一气呵成地踏上了通往地球的路。这一项项历史性成就的背后，无不蕴含着科学的强大力量。是科学改变了世界，也是科学让生活更美好。

在小学科学课堂上，教师虽然无法完成如此高精尖的科学项目，但是可以和学生一起，从日常生活中的科学现象出发，通过一个个符合学生认知特点的科学小实验，让他们不断感知科学给生活带来的巨大变化。

在二年级下册的“天空中的星体”单元，低年级学生在“晒太阳”一课中，通过描述太阳东升西落的位置变化，发现太阳的运动规律可以帮助辨别方向，感知太阳的光和热，可以为人们带来光明、提供能量，使人们可以在阳光下欢乐地游戏，回家之后，还可以打开太阳能热水器，洗一个舒服的热水澡。在“看月亮”一课中，学生通过观察月亮和月相盒模型，知道月亮有不同的形状，通过阅读人类观察月亮的科学史，知道在发明了望远镜之后，人们不用再遥望月亮去想象那里的景象，终于可以看清月亮真实的样子。在“数星星”一课中，学生通过观察科学家绘制的星空图，知道星星有大小、明暗的区别，感受到是由于科学的不断发展、科学家的不懈努力，我们才能看到满天繁星。在四年级下册的“地球、月球与太阳”单元，中年级学生通过科学阅读，知道随着科学测绘技术的发展，人们掌握了更多的数据，如太阳与地球之间的距离约为1.5亿千米，在地球上乘坐飞机要连续飞行17年才能到达太阳，使我们更具体地感知到了地球、月球、太阳三者之间的空间关系。在六年級上册“探索宇宙”单元，高年级学生通过了解嫦娥工程探测器的工作原理，能够对太阳、地球和月球的周期性运动以及相关的自然现象有更深的理解，认识到对太空的探索大大拓宽了人类的视野。

从需要付出生命的代价进行环球航行才能证明地球是球形的，到宇航员们在月球上亲眼见到球形的地球，从用石块摆放在木棒周围组成的简易太阳钟，到现在使用的计时精确的电子钟，从明朝人万户第一个尝试利用火箭飞上天空，到当今中国神舟飞天、筑梦天宫的圆满成功，科学给生活带来的改变无处不在。学生在享受科学带来的美好生活时，也能知晓这一切是多么来之不易，因为难以得到，所以更显美好。正如居里夫人所言，科学家的天职就是要为彻底揭示自然界的奥秘而继续奋斗，为将来造福人类而掌握其中的奥妙。

科学之美，不仅体现在实验设备的整齐划一、实验操作的规范统一、实验态度的严谨专一，更表现在以科学的魅力永葆学生的好奇心，以科学的智慧启迪学生的思维，以科学的力量造就美好的生活。在全科育人的大背景下，展现科学之美，引导学生向美而生、与美同行，不断培养他们的核心素养，为学生的终身发展奠定基础，使他们成长为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。