科學(xué)教師如何點(diǎn)燃學(xué)生求知火花

“花朵為什么能進(jìn)化出如此多彩的顏色？”“獨(dú)角仙的頭部為什么那么硬？”“紫外輻射如何影響蜂的色覺(jué)感知？”……伴隨著一個(gè)又一個(gè)有趣的話題，3月24日，由教育部教師工作司和中國(guó)科學(xué)院主辦的第4期“特色科學(xué)教師研修班”落下帷幕。

研修班期間，來(lái)自云南各地州的小學(xué)科學(xué)教師走進(jìn)中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所，在科研人員的帶領(lǐng)下走進(jìn)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、亞洲最大的野生生物種質(zhì)資源庫(kù)、植物標(biāo)本館、生物多樣性體驗(yàn)園等，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和體驗(yàn)活動(dòng)，體驗(yàn)知識(shí)和思維上的“頭腦風(fēng)暴”。

作為一名科學(xué)教師，如何將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的教學(xué)實(shí)踐？如何發(fā)現(xiàn)有趣的知識(shí)點(diǎn)并進(jìn)行拓展引申？如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)家精神？帶著這些疑問(wèn)，記者進(jìn)行了深入采訪。

如何由“被動(dòng)引導(dǎo)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)求知”

如何區(qū)分真蜜蜂與不蜇人的“假蜜蜂”食蚜蠅？“假如某一天，你手中握著一只食蚜蠅走進(jìn)教室，對(duì)著學(xué)生說(shuō)：‘看，老師正抓著一只蜜蜂。’是不是可以瞬間吸引學(xué)生的眼球，之后順勢(shì)引出知識(shí)點(diǎn)‘蜜蜂和食蚜蠅的區(qū)別’，這堂課是不是效果滿(mǎn)滿(mǎn)？”研修班的教學(xué)案例啟發(fā)了本期學(xué)員、云南省保山市實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)名師張?jiān)藕铡?/P>

“如何激發(fā)學(xué)生的興趣？”“如何設(shè)計(jì)出有趣的課題？”這些問(wèn)題讓張?jiān)藕障萑肓怂伎肌?/P>

“學(xué)習(xí)熱脹冷縮內(nèi)容時(shí)，我可以用我擅長(zhǎng)表演的小魔術(shù)‘神奇的小噴泉’進(jìn)行導(dǎo)入，吸引學(xué)生的興趣?！睆?jiān)藕照劦?，通過(guò)“自觸發(fā)”科學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在科學(xué)試驗(yàn)中隨著場(chǎng)景的變化自動(dòng)觸發(fā)思考，主動(dòng)通過(guò)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，推導(dǎo)和思考問(wèn)題的答案，進(jìn)而由“被動(dòng)引導(dǎo)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)求知”。

“中小學(xué)科學(xué)教師就像一個(gè)個(gè)‘點(diǎn)’，等他們回到課堂就可以帶動(dòng)學(xué)生的千萬(wàn)個(gè)‘點(diǎn)’。”中科院昆明植物研究所辦公室副主任楊梅表示，本期特色科學(xué)教師研修班的核心不是知識(shí)的普及，而是把先進(jìn)的教學(xué)思維傳導(dǎo)給教師，引導(dǎo)他們通過(guò)觀察對(duì)信息的分析、篩選、決策、實(shí)施，自己進(jìn)行思考和實(shí)踐。

“授人以魚(yú)不如授人以漁，不如告訴大家使用魚(yú)鉤、漁網(wǎng)的底層原理和邏輯，讓大家自己發(fā)明適用于自己的捕魚(yú)工具。”中科院昆明植物研究所副所長(zhǎng)吳建強(qiáng)說(shuō)。

如何進(jìn)行科學(xué)知識(shí)引申和拓展

“有一種叫‘毛頭鬼傘’的植物很神奇，它年輕的時(shí)候是菌類(lèi)，老了會(huì)變成一灘墨水?！敝参飳W(xué)家、自然科普作家上官法智在課堂上分享了一個(gè)有趣的案例。

上官法智介紹，“大型真菌”“鬼傘屬”“自溶現(xiàn)象”這些是知識(shí)背景，在此基礎(chǔ)上教師可以進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)加工，提取出“原來(lái)是一種美食”“菜市場(chǎng)常見(jiàn)”“成熟后會(huì)變成墨水”，最后再進(jìn)行知識(shí)拓展，引出“大型真菌是什么”“它的形態(tài)結(jié)構(gòu)如何”“它為什么要自溶”。層層深入，引發(fā)學(xué)生的深度思考。

“首先要通過(guò)對(duì)象分析延伸到背后的知識(shí)，再進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)提取、加工處理，最終進(jìn)行知識(shí)展現(xiàn)和知識(shí)拓展?！鄙瞎俜ㄖ钦f(shuō)。

秉承著“思考是科學(xué)的發(fā)端，質(zhì)疑和求實(shí)是科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力”這一理念，“自主探究”成為本期研修班的一大亮點(diǎn)，重點(diǎn)引導(dǎo)參加培訓(xùn)的教師觀察生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，提出科學(xué)問(wèn)題，并通過(guò)一些科學(xué)試驗(yàn)逐步探索驗(yàn)證尋求答案。

“不以試驗(yàn)結(jié)果的成功與否為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樵囼?yàn)失敗也是科學(xué)的一部分?！痹颇鲜∥麟p版納傣族自治州勐?？h勐混中心小學(xué)科學(xué)教師田維剛認(rèn)為，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、總結(jié)、想象，提出問(wèn)題、理性懷疑、保持追問(wèn)、動(dòng)手求證，多角度看待問(wèn)題及結(jié)果，進(jìn)而激發(fā)出學(xué)生的“科學(xué)家”潛力。

“希望教師們能通過(guò)科研工作者的視角去看待問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)日常生活中的科學(xué)問(wèn)題，建立合理有效的探索方式、創(chuàng)新的思維方式，體會(huì)并弘揚(yáng)科學(xué)家精神，為學(xué)生以身作則?！眳墙◤?qiáng)說(shuō)。

如何碰撞出科學(xué)和人文的火花

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)70％以上的小學(xué)科學(xué)教師是兼任教師；在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，小學(xué)全科教師更是身兼多職。此外，還有一部分文科背景的教師擔(dān)任科學(xué)課教師。

“對(duì)于跨學(xué)科背景的教師而言，可以將語(yǔ)文、數(shù)學(xué)等知識(shí)和生活中的科學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合，拓展知識(shí)面，做好科學(xué)知識(shí)和人文知識(shí)的貫通引申。”植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任鞠鵬表示，科學(xué)不是一個(gè)單獨(dú)的學(xué)科，而是一種認(rèn)識(shí)世界的方法，滲透在我們生活的方方面面。

著名植物科學(xué)畫(huà)大師曾孝濂先生分享了一個(gè)故事：一名來(lái)自深圳的科學(xué)教師和學(xué)生一起制作了一本《植物志》，這名教師帶領(lǐng)學(xué)生將學(xué)校方圓十里內(nèi)的植物描摹下來(lái)，最后裝訂成集。在植物描摹中，學(xué)生通過(guò)悉心觀察，耐心勾畫(huà)，提升了觀察力和表現(xiàn)力，將“科學(xué)和藝術(shù)”互聯(lián)融通。

“畫(huà)作的美丑不重要，重要的是要尋其天性，倡其真情。”曾孝濂談到，記錄是一種很好的感受科學(xué)的方式，要讓學(xué)生在自然中體會(huì)到真，進(jìn)而感受到科學(xué)的樂(lè)。

與此同時(shí)，中科院昆明植物研究所植物園副主任牛洋也在科學(xué)探索中找到人文價(jià)值。貓的世界由黑、白、灰、黃、綠和藍(lán)構(gòu)成，狗的世界只有黑白。牛洋設(shè)想，可以在課堂中讓學(xué)生戴上一副彩色鏡片，模仿貓或狗的視野，體會(huì)動(dòng)物世界，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的感知力和觀察力。在此基礎(chǔ)上，還可以完全遮住學(xué)生的眼睛，讓他們體驗(yàn)視障人士的世界，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課題研究，比如設(shè)計(jì)服務(wù)特殊群體的公共設(shè)施，思考如何為視障人士提供便利服務(wù)等。

“科學(xué)可以幫助學(xué)生更好地了解自我、認(rèn)識(shí)宇宙、改造世界?！迸Ｑ蟊硎?，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生感受其他人或動(dòng)物的世界，能增加學(xué)生的同理心，從自我走出來(lái)，更多地關(guān)注他人、關(guān)注社會(huì)，為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。

《中國(guó)教育報(bào)》2023年03月28日第3版