玩轉(zhuǎn)科學(xué)？不容易

蟲原

9月10日，一年一度的教師節(jié)又來啦！除了真摯地送上節(jié)日祝福，還有沒有別的道賀方式呢？比如，送最喜歡的老師登上雜志！

這不，五位小特工組成的記者團(tuán)，就好好采訪了一番他們最喜歡的科學(xué)老師，還挖出了這個職業(yè)背后不少的小秘密。如此優(yōu)秀的案例，自然輕松上雜志啦！

科學(xué)課，學(xué)什么

每次上科學(xué)課，我們總覺得它和別的科目不一樣。具體有什么不一樣，我們又說不上來。于是，我們好好請教了一番科學(xué)老師們。

廖老師首先開了口。她說，簡而言之，科學(xué)課就是提倡大家多動手、多動腦。在積累和記憶知識的基礎(chǔ)上，科學(xué)課更要求大家要主動思考、積極表達(dá)?？茖W(xué)老師會教給大家觀察和思考的方法，并注重鍛煉大家的思維、表達(dá)以及解決問題的能力?？偠灾茖W(xué)課就是要讓同學(xué)們學(xué)會像科學(xué)家一樣思考，像科學(xué)家那樣認(rèn)識這個世界。

黃老師則補(bǔ)充了一點(diǎn)。她說希望我們在一次次的探究中，逐漸培養(yǎng)起批判性思維能力。批判性思維，簡單地說，就是不輕信任何觀點(diǎn)，要通過對證據(jù)的分析，來判斷觀點(diǎn)正確與否，再形成自己的想法。她舉了這樣一個例子——

長輩常說吃有機(jī)食品更健康。對于這一說法，如果我們用批判性思維來思考，第一反應(yīng)應(yīng)當(dāng)是：“我不知道這個觀點(diǎn)是不是正確的，需要求證。”然后，在查閱、分析證據(jù)的基礎(chǔ)上，我們就會發(fā)現(xiàn)，從營養(yǎng)成分上來說，有機(jī)食品與普通食品并無二致，“有機(jī)食品更健康”這個說法并不科學(xué)。

2科學(xué)家，在做啥

像科學(xué)家一樣思考？科學(xué)家的學(xué)識比我們淵博多了，他們研究的課題看上去都那么艱深。我們小學(xué)生，又怎么能像他們一樣思考呢？

見我們來了興趣，三位老師又解釋了一番：科學(xué)課上的探究，的確比不上真正的科學(xué)研究，但會遵照一套類似的科學(xué)實(shí)踐方法——

其中，解決問題的能力最關(guān)鍵。在科學(xué)課的各項(xiàng)實(shí)踐中，老師們也會有意識地融入STEM的課程組織方式，也就是教大家將科學(xué)（Science）技術(shù)（Technology）工程（Engineering）與數(shù)學(xué)（Mathematics）融為一體，利用科學(xué)、數(shù)學(xué)知識和先進(jìn)技術(shù)，以工程思維來解決問題。在這樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，同學(xué)們的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力自然就能得到提升。

“說了這么多唬人的話，是不是聽得云里霧里的？我用實(shí)例來說明吧?！闭f著，廖老師拿出了一幅自然筆記作品，“這個可是獲得了市級比賽特等獎的作品！

3小小一頁紙，背后門道多

戴凡杰同學(xué)守在自家小區(qū)池塘，不僅仔細(xì)觀察了水面自在游弋的水黽，畫出了栩栩如生的圖像，還結(jié)合查閱到的資料，將水黽身體各個部分的特點(diǎn)和作用標(biāo)注得一清二楚。他還參照水黽的樣子，設(shè)計(jì)了一個仿生機(jī)器人：機(jī)器人利用四個與水黽足類似的漂浮氣墊浮在水面，并擁有攝像機(jī)、機(jī)械手等部件，能擔(dān)負(fù)起水上救援、旅游觀光的責(zé)任。

這不過就是在觀察的基礎(chǔ)上發(fā)揮了一下想象力，我們都有點(diǎn)不服氣。

廖老師看透了我們的心思，介紹道，這看似簡單的一幅自然筆記，首先體現(xiàn)的是觀察能力，然后在觀察的基礎(chǔ)上，利用STEM完成了最終的機(jī)器人設(shè)計(jì)——

S科學(xué)原理要知道

從上面的文字記錄就知道，戴凡杰同學(xué)在細(xì)致觀察之外，查閱了不少資料。他準(zhǔn)確掌握了水黽的身體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了水上漂的“核心技術(shù)”——腿上微小剛毛形成的氣墊。

T技術(shù)難點(diǎn)能掌握

靠著細(xì)長的腿，水黽就能在水面上支撐起身體。以這樣的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，完全可以設(shè)計(jì)一種靠氣墊漂浮的新型船舶。

E工程應(yīng)用，解決實(shí)際問題

有了從水黽身上學(xué)來的技術(shù)，這樣的新型船舶能發(fā)揮什么作用呢？

結(jié)合機(jī)械臂、推進(jìn)器等部件，這艘船搖身一變，成為仿生機(jī)器人。戴凡杰設(shè)想的救援、觀光，甚至科考用途，都不難實(shí)現(xiàn)。

M數(shù)學(xué)，數(shù)據(jù)支撐一切

雖然這幅作品沒有體現(xiàn)出太多運(yùn)用數(shù)學(xué)的地方，但如果要進(jìn)一步推進(jìn)仿生機(jī)器人的原型制作，數(shù)學(xué)就必不可少了。

氣墊最多能支撐多少重量？載重量與行進(jìn)速度有什么關(guān)系？太陽能電池板可以提供多少能源？……諸如此類的問題，都需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行解答。

這下，換我們特工團(tuán)目瞪口呆了。平時(shí)老把科學(xué)掛在嘴上，可是知易行難，真正用科學(xué)來解決問題，原來還有這么多門道和講究?？衫蠋焸冋f，還沒完！

4科學(xué)，意外是常態(tài)

侯老師說，科學(xué)課還有一項(xiàng)重要的使命，就是教會大家如何從錯誤和失敗中吸取教訓(xùn)，尋找正確的方向。

廖老師提到了“環(huán)保膠水課題組”遇到的問題——

在利用牛耳大黃黏液制作環(huán)保膠水時(shí)，由于沒有弄清楚牛耳大黃的特性，課題組錯誤地將它們進(jìn)行了冷藏。結(jié)果，冷藏后的黏液，黏度大大降低。這個失誤差點(diǎn)兒導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)進(jìn)行。有了這個教訓(xùn)，在之后的實(shí)驗(yàn)中，大家更加小心，最終使課題研究成功完成。

黃老師補(bǔ)充道，即使是最厲害的科學(xué)家，即使做了最精心的準(zhǔn)備，他們依然有可能面對失敗。事實(shí)上，研究科學(xué)就是探索未知，失敗肯定無法避免。正因?yàn)槭?，才會讓科學(xué)家們調(diào)整思路，再次嘗試，從而接近目標(biāo)。這樣的試錯過程，是科學(xué)探究必不可少的體驗(yàn)。這也是科學(xué)老師在課上鼓勵大家大膽嘗試的原因，因?yàn)閺氖≈惺斋@的知識和經(jīng)驗(yàn)，印象會更深刻。

或許，我們長大后并不會成為科學(xué)家，但有了科學(xué)課，有了科學(xué)老師的指引，我們就有了對科學(xué)的好奇心，有了探索的熱情和方法，我們就會更努力地探索科學(xué)的秘密。

玩轉(zhuǎn)科學(xué)或許不容易，但喜愛科學(xué)，我們一定能做到。

指導(dǎo)老師：廖佳?黃馨慧?侯俊

豪重慶市兩江新區(qū)金山小學(xué)