“小物品”凸显“大科学”

吴春霞

摘要：江苏省科学技术馆针对初中生设计开发了“神奇的鸡蛋”活动，试图以小见大，借助科学实验，探索科技馆科普教育的新形式。从一枚普通的鸡蛋入手，发现日常生活背后的科学原理，进而激发孩子们对于物理学习的兴趣，学会观察、学会思考、学会提问、学会动手，真正达到自身情感体验与知识技能学习的统一。

关键词：科普教育 科学实验 馆校合作

0 引言

“紙上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。实验，是科学研究的基本方法之一，能让知识更为直观、具体地呈现出来，易于理解和掌握。从提出问题、实施实验、观察现象到分析结果，在活动的过程中，孩子们不仅学会了解决问题的方法，并且具备了缜密的思维和活跃的思想。江苏省科学技术馆针对初中生设计开发了“神奇的鸡蛋”活动，借助科学实验，试图用“小物品”凸显“大科学”，从一枚普通的鸡蛋入手，引导学生发现日常生活背后的科学原理，进而激发他们对于物理学习的兴趣。

1 活动背景

意大利教育家玛利亚·蒙台梭利曾说过：我听过的会忘记，我看过的会记得，我做过的才会理解。这正是“做中学”的精髓，即强调“参与、互动、体验”，旨在从实践中获取直接经验。科技馆的科学实验通过创设问题情境，吸引观众的注意力，在科技辅导员的帮助下，建构对于科学的认知。

学生对科学的学习始于他们在生活中对自然界的认识和探索，而不单是对书本知识的记忆和接受。因此，物理教学应当“从生活走向物理，从物理走向社会”，真正做到“物理生活化，生活物理化”。这就要求我们寻找贴近生活的教学方式，唤起学生的好奇心和求知欲，带领他们用科学的眼光看待周围的世界。比如，鸡蛋是厨房里的寻常事物，不妨挖掘与其相关的实验素材，有效而生动地落实新课标“面向生活”的教育理念。

2 活动实施

“神奇的鸡蛋”活动的开展依据科学原理，遵循由浅入深、循序渐进的原则，分为“坚硬”的鸡蛋、鸡蛋“爱咸”还是“爱甜”、“坚定不移”的鸡蛋三组实验，阐释了结构、密度和浮力、惯性的概念。从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个层面，有助于学生了解物质的基本性质，认识常见的物质运动形态，理解物质运动及其相互的作用，学会分享与写作，养成观察、实验、收集和处理信息的初步技能，树立“学物理有趣，学物理不难”的信心。

值得注意的是，该活动立足探究式学习，为学生提供了更多自主选择的空间和机会。为巩固学习成果，我们特别采用了三色记录法，即记下看到的、做到的、想到的，借助三种颜色加以区分，对应问题、方法和结果。

2.1 “坚硬”的鸡蛋

实验还没开始，就有学生提出疑问：鸡蛋不是一碰就碎吗？怎么会是坚硬的呢？质疑是科学学习的第一步！对此，科技辅导员应当给予肯定，鼓励学生踊跃尝试：用手握紧鸡蛋使劲捏;用铅笔尖敲击鸡蛋;用缝衣针穿过蛋壳……接着，科技辅导员抛出一个问题：小鸡是如何破壳而出的？学生们打开鸡蛋一看，原来蛋壳分为凹面和凸面。假设用铅笔来模拟小鸡和母鸡，蛋壳究竟是从里面被小鸡啄开的还是从外面被母鸡啄开的？由表1可知，坚硬的不是鸡蛋本身，而是鸡蛋两端的圆顶形结构。鸡蛋是椭圆形的，这种特殊的结构使得它能把力量分散，导致压强并不大，所以捏不碎、敲不坏、刺不破。最后，举一反三，以安全帽为例进行知识迁移。

2.2 鸡蛋“爱咸”还是“爱甜”

首先，科技辅导员组织学生展开讨论：鸡蛋能在盐水还是糖水中浮起来。然后，将学生们分为“盐水派”和“糖水派”两大阵营，通过对比实验验证各自的猜想。如表2所示，一边用盐溶于水中，鸡蛋很快浮了起来;另一边则似乎不太顺利，用糖溶于水中，鸡蛋却纹丝不动，随着糖块越加越多，鸡蛋这才探出水面。清水的密度比鸡蛋的密度小，所以鸡蛋放入水中就会沉下去。加入盐粒后，盐水的浓度慢慢增加，比重也随之增加。等到盐水的密度比鸡蛋的密度大时，鸡蛋自然而然就浮起来了。同理，加入糖块也是类似的。至于盐粒和糖块的用量为何差距如此之大，这是由于密度的不同，密度大的物体加得少就能把鸡蛋浮起来，密度小的物体加得多才能把鸡蛋浮起来。于是，又给学生留下了一个延伸的问题：醋、酱油也能让鸡蛋浮起来吗？

2.3 “坚定不移”的鸡蛋

在装有水的杯口覆盖盘子，上面放置鸡蛋。当有一个杯子一个鸡蛋时，如何让鸡蛋稳妥地掉进杯子？当有三个杯子三个鸡蛋时呢？科技辅导员要求学生分组讨论，并通过实验进行验证。如表3所示，鸡蛋没有跟随盘子飞出去，而是具有惯性保持静止的状态，又由于受到重力落入杯中。可为什么一杯一鸡蛋成功，而三杯三鸡蛋却失败了呢？仅仅是数量的差异吗？事实上，惯性的大小与物体的质量有关。质量大的物体运动状态相对难于改变，也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对易于改变，也就是惯性小。最后，举一反三，以洗衣机的甩干功能为例进行知识迁移。

3 结语

形式的创新是实施科普教育的关键。一方面，传统的说教灌输已经过时了，在信息如此发达的网络时代很难再调动起广大受众的热情;另一方面，面对社会发展，我们要满足个性化的需求，赢得更大的市场、保持长久的活力。科技馆作为科普教育的主阵地，在提升青少年科学素养方面扮演了重要角色，应当充分发挥场馆的资源优势，培养创新型人才。因此，只有将科学实验与课堂教学有机结合，才能不断拓宽教育活动的主题，丰富教育活动的内容。

参考文献

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