基于现象的科学竞赛辅导方略

文/广州市协和小学 陈 哲

“老师，我吃紫薯的时候偶然沾了些百香果汁，发现紫薯的紫色变成了玫红色，但加橙汁就不会。”肖同学兴奋地跟我汇报了他的生活发现。这么好的研究课题，我当然不会放过： “你的发现真棒，老师都没有留意过！为什么植物会显色？什么因素使颜色发生改变？我们以植物色素为主题来设立一个研究好吗？你做一个美篇把研究展示给同学们吧！”肖同学又自豪又兴奋,按照我的提示，查资料、做实验、收集数据、拍照片，做美篇，有理有据地向全班同学进行了分享。

像这样基于现象的科学研究项目，笔者带了不少。 《神奇的纸结构》 《不同价位的牙膏比较研究》《蜻蜓家族探秘》 《奇妙的大泡泡》……每个主题都是生活中的现象，当我们熟视无睹，它们就平淡无奇，而一旦深入，就让孩子们走进科学探究世界，每个不起眼的现象后面都有无限的研究价值。

一、课题的来源：基于现象，源于观察

俗话说，生活不缺乏美，只缺乏发现美的眼睛。同理，不缺乏科学研究课题，只缺乏发现问题的眼睛。科学研究基于现象，现象来源于对事物的观察。比如自然观察、生活观察、阅读等。

1.自然观察。如月月同学的《蜻蜓家族探秘》，从对蜻蜓的观察发现蜻蜒的种类，以及蜻蜓和水环境的关系，用传感仪器测量水环境，制作蜻蜓一生的手绘图。这个项目获得全国青少年科技创新大赛一等奖。

2.阅读。如钟同学的 《奇怪的鸟膝盖》探究项目。她在阅读一本鸟类书籍时，发现书上提到我们以为的鸟膝盖并不是真的鸟膝盖而是鸟的脚后跟。于是她跟我交流，碰撞出了这个鸟膝盖的研究项目。还真是有趣：为了证明鸟进化，或者说是退化的膝盖，建了模型来模拟鸟的运动，反证这个鸟膝盖如果长成人类膝盖这样的比例和位置，那恐怕蹲进鸟巢都不是个容易的事了。

3.社会生活难题。芷珊同学在道旁树调查活动中发现，很多树根拱出地面，把马路拱烂，影响城市容貌。究其原因，是树根被水泥和柏油路面封死，呼吸困难只好拱烂地面求生。于是她发明了连接树木生命通道的装置，由水管做框架在种树的同时植入地下，形成几个出口向上的管道，给了树根自由呼吸的通道。目前该项目已经成功申请了专利。

二、课题的验证：基于方法，源于用心

面对生活中常见的现象和言之凿凿的流言，我们如何去验证？我常跟学生说科学研究是有套路的，这个套路，从四年级开始我就 “碎碎念”给孩子们听：1.发现问题；2.查找资料；3.实验研究；4.分析数据，得出结论；5.提出新的问题。比如，毛同学在观鸟过程中发现鸟巢材质的变化，笔者引导他把这个现象的发现做成科学探究，呈现基于现象的科学探究五部法。

以下就是他的创作： 《环保传统巢与创新现代巢探究》。

第一，发现问题。我在榕树上发现多个鸟巢，这些巢是用化纤绳、人造纤维等人类生活材料混搭制作的，这与使用大自然传统材料的鸟巢有所不同。使用哪种筑巢材料更适合雏鸟的成长呢，我们去探究一下吧！

第二，查找资料。鸟巢有什么作用呢？1.可以把卵集成团堆状，保护卵不会滚散。2.利于亲鸟喂养还能躲避敌害。3.能为卵的孵化和雏鸟的成长提供适宜的温度。4.可以刺激鸟类繁殖行为的进行等。

第三，模拟实验。传统巢和现代巢的材料有什么不同呢？我们来看下，乡下的领雀嘴鹎使用传统枯枝、枯松针、枯草等大自然材料筑巢。而城市的白头鹎呢，除使用传统材料筑巢外还使用了化纤绳、人造纤维绒等人类生活材料。

哪种巢更适合鸟类成长呢？我手工搭建两类巢，模拟下雨、刮风等自然天气对鸟巢的影响。发现传统巢排水更快，摇晃后巢无松散；现代巢排水相对较慢，摇晃后巢有轻微松散。现代巢使用的材料颜色多样，容易被发现。

新闻媒体报导：鸟儿因使用铁丝筑巢影响动车运行；喜鹊在高压线上 “违规搭建”而遭 “强拆”。

第四，得出结论。通过实验和调查发现：传统巢能为雏鸟提供更适宜的成长环境。现代巢不易达到雏鸟的生长要求，容易因恒温、排水不好而生病，化纤绳会造成雏鸟绞死、勒死，容易被捕鸟人发现等。

第五，进一步的思考。我们能为鸟类做些什么呢？从我做起并向大众呼吁：1.生活中多使用环保材料，积极参与绿化，不捕捉、不食用野生鸟类。2.向大众宣传环境保护、鸟类知识等，让大众认识到保护鸟类就是保护我们的地球。

毛同学按研究思路做出了这篇小论文。并配上了图片、数据表格，完全符合STEAM的项目研究，科学、技术、工程、人文艺术、数学完美结合。

基于现象，善于观察，掌握方法，认真用心，探究之潮终会袭来。不为功利，不为比赛而探究，我们更期待的是科学精神的养成，以及因探究科学而获得的快乐。