分层次教育活动在合肥市科技馆的实践——以合肥市科技馆“谁主沉浮”系列教育活动为例
阅读次数:104      时间:2022-12-27 17:40:43

活动介绍

“谁主沉浮”系列活动是合肥科技馆关于浮力问题的分层次系列教育活动。新的“小学科学课程标准”对浮力的要求很简单,对一二年级学生的要求是知道力可以使物体的状态发生改变,对三四年级的要求是知道浮力是直接作用在物体上面的。科技馆做教育活动要考虑课标,但是绝不能拘于课标,一定要有所升华,否则就失去了自己的特色。基于这样的考虑,合肥科技馆的浮力系列包括三个不同层次的教育活动,分别是针对小学低年级的“制作潜水艇”,针对小学中年级的“国王的王冠”和针对小学高年级和初中低年级的“水主沉浮”。笔者是先创作出“国王的王冠”后在活动实施过程继续挖掘浮力概念内涵,创作出了其余两个活动。下面是三个教育活动的简单介绍。

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制作潜水艇教育活动设计方案

  “制作潜水艇”是合肥科技馆一个探索角的活动,活动的组织性比较强。主要针对来合肥科技馆8岁以下的小朋友。由于受众年龄比较低,活动设计目的比较简单。

  第一,通过实验初步了解浮沉需要的条件,浸入液体里的物体都会受到向上的浮力。第二,通过制作能够说出浮力如果大于它本身的重力时,物体就会上浮,当力小于重力时,就会下沉。第三,让小孩子养成良好的科学实验方法。这个活动开始是用文彦博著名的“灌水取球”故事引入的。然后问大家在这个故事中,文彦博是利用什么知识拿到了皮球呢?以此提到浮力的概念,物体在水中会受到向上浮力的作用。接着老师带着小朋友把磁铁、珠子、橡皮泥、积木、瓶子等不同的材料放入水中,观察物体的沉浮,并进行记录。然后会发现不同物体的浮沉情况不一样,以此说明浮力和重力的大小关系影响物体的浮沉,最后通过观察鱼和潜水艇的图片说明可以通过改变物体的重量来控制物体的浮沉。活动的最后一个环节是带小朋友们自制一个简易的潜水艇,锻炼小朋友的动手能力以及引发孩子们对科学的兴趣。

国王的王冠教育活动设计方案

  “国王的王冠”是合肥科技馆基于展品真假王冠所开发的活动。面向的对象是8~10岁的朋友。这个活动是基于展厅的展品开发的,活动依托展品,所以一般在展厅展开,活动的组织性稍弱。活动目的是让观众知道改变浮力大小有关的因素以及学会运用。

  8~10岁的小朋友一般都接触过一些简单的科学概念,比如浮力。所以活动开始就是以怎么样将沉在水底的鸡蛋浮起来这个问题引入的。所用材料是生活当中常见的油盐酱醋。鸡蛋会沉在油底,又浮在酱油上;会先沉在醋底,接着又浮上来;会沉在低浓度的盐水里面,又浮在高浓度的盐水里面。通过这一系列的实验,分析鸡蛋浮沉的原因,最后得出鸡蛋所受到的浮力大小和液体密度以及浸没体积成正相关。但是这些都是定性的讲述,活动最后还通过讲解展品真假王冠,称量鸡蛋放在装满盐水的溢水杯后排出的盐水重量,定量的得出浮力大小和液体重量的关系。

水主沉浮教育活动设计方案

  前面两个活动,分别讲的是物体浮沉和自身重量的关系,以及物体所受浮力与所浸液体的关系。但是对于浮力本身的由来并没有介绍。那第三个“水主沉浮”活动则是开始研究浮力的本质。活动主要面向小学高年级,以及初中低年级的学生,年龄在10岁以上。由于对学生的要求比较高,这个活动的组织方式一般是进校园,或者针对来馆游学的“大”学生进行活动,组织性要求较高。

  活动是通过一个乒乓球和去底的可乐瓶魔术开始的,将乒乓球放到可乐瓶中,向瓶中加水乒乓球会浮起来。依靠固有生活经验知道乒乓球在水中会受到浮力的作用而浮起,接下来将可乐瓶中的水倒掉,拧掉瓶盖再重新加水,发现乒乓球这次沉在了水底,并没有浮起来。为什么没有瓶盖时乒乓球不会浮起来?很明显此时乒乓球没有受到浮力,那浮力产生的原因到底是什么?接着就通过两个实验探究给出理解浮力需要掌握的两个基本知识,第一,物体在水中会受到来自四面八方的压力,第二,水越深,水压越大。基于以上两点认识,一块漂浮在水中的泡沫砖,成为学生重新认识浮力的基石。接下来老师通过带领学生分析泡沫砖各个侧面受到的水压大小的关系,推理出产生浮力最本质的原因就是物体受到朝上的水压大于朝下的水压所形成一个向上的推力的结论。知道浮力产生的原因之后,最后回到活动开始的乒乓球魔术实验,让大家分析乒乓球浮不起来的原因,也是变相的考察整个思维逻辑过程大家是否掌握。

案例分析

  下面我们分析一下三个活动的区别。

  第一,整个系列活动设计之初目的就不同。“制作潜水艇”是让孩子们看到浮沉的现象,对浮力有简单的认识,趣味性较强,“国王的王冠”则是进一步以油盐酱醋等材料开始研究影响浮力大小的因素,强调一定的知识性,最后的“水主沉浮”则是开始探讨产生浮力的本质原因,而且活动核心是引导学生分析问题,逻辑性很强。显然这对浮力的认识是层层递进的。

  第二,活动的对象人群不同,这是考虑到不同学段学生的不同需求。8岁以下的低年级学生最需要的是什么?是观察与描述然后培养对科学的兴趣。所以“制作潜水艇”活动过程就偏向于观察现象来满足他们的需求,而8~10岁的小朋友要在观察的基础上提出问题进行探究,所以“国王的王冠”活动不仅有趣,还给足了学生思考的空间。最后的“水主沉浮”活动则是锻炼高年级学生的逻辑思维能力,为他们将来系统学习科学提前热身。

  第三,活动的组织形式也不同,也是为了满足不同层级的学生的需要。潜水艇是小课堂形式的活动,便于学生的观察,王冠是展台活动,便于学生动手观察思考。水主沉浮则是进校园,因为针对性较强。

  整个浮力系列活动在合肥科技馆实践了半年也取得了较好的效果,满足了不同学段的学生的需求,得到了很多家长的认可。特别是相对于以前的活动,中途离开的人明显变少了,显然这是活动强针对性产生的结果,活动结束后辅导员跟学生交流得到的反馈也更为积极。综上所述,笔者认为在科技馆进行分层次教育活动完全是可行的,而且还会产生较好的效果,可以推广。


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