从CS游戏聊到路程与位移、用“极品飞车”解释“瞬时速度”概念、弹吉他时以什么样的角度触弦可以支撑出最有力量的杠杆……作者用“90后”特有的诙谐语言和生活,分享了自己的物理课程学习心得。
中国工程院院士樊明武在为这本书所作的序言中如此评价:“本书前所未有的开创意义在于无代沟沟通下的学习零障碍交流。”如何将科学素质教育融入中小学生教育中,是科学界和教育界长期探讨的话题。其中,怎样激励一线科研人员参与科普教育、怎样在日常课程学习中融入科学思维和科学精神、怎样提高科学教育的成果收效等,都是人们最关注的问题。
然而在这一过程中,青少年学生的主体地位常常被忽略。当人们的注意力主要聚焦于“如何教”时,一样重要的“如何学”的问题却鲜被提及。
事实上,“教”与“学”从来不能分割开来。成年人价值体系所认同的教学方式,即便再严谨规范,如果无法激发青少年的学习热情,甚至由于代沟问题引起理解和接收的错位,都谈不上是成功的`科学教育。
《学霸君的物理笔记》一书的启示在于,让一部分学有余力的学生从“学”的义务中超越出来,承担一定“教”的任务。与此同时,像樊明武这样的科学家或资深科研工作者以某种形式参与其中,扮演好引导、把关、升华的角色。这两方面相辅相成,不可偏废。
一方面,学生本身的学习经验是一手的、新鲜的。他们更清楚同龄人在学习方面可能会遇到的困难和困惑,知道用何种方式阐述科学才能引起同龄人的最大兴趣。 另一方面,科学家的参与不光提高了青少年实践活动本身的社会关注度,也为这种教与学的交流带来了专业的科学精神。
《学霸君的物理笔记》是针对普通高中的教学辅导读物。如果进一步发展这种“科学家+中学生”的搭档模式,并应用于更有针对性的科学素质教育,应能取得意想不到的效果。如青少年在接受科学家指导的基础上,发挥自己的创造性,产出相应的科普作品。这样既不会占用科学家过多时间,又能充分彰显青少年在科学素质教育中的主体地位。这或许是一条成本低、效果好的科学教育途径。
中考说明文阅读,根据“新课标”中“注意领会作品中所体现的科学精神和科学思想方法”的要求,说明文阅读考查的题目势必要引导学生关注人类、关注自然、关注生态环境、关注科技进程、关注未来发展,有利于培养学生的科学态度、科学思想、科学品质、科学精神和科学方法。近年来,这方面的题目已经在说明文阅读的试题中占有一席之地。并重视从文本的领会感悟和探究创新的能力等角度来考查。
纵观近年全国各地中考语文试卷,那种纯粹说明某一知识的,介绍事物的形状、性质、构造,或者解说事物的成因、功用的说明文入选的概率是很低的,命题者通常会依据这么两条标准选择材料:1.内容方面,在符合学生认知水平的前提下,在介绍说明某一事物特征或说明事理的同时,体现出一种科学精神,或者蕴涵了较为丰富的文化内涵。2.表达方面,以说明为主,穿插记叙、描写和议论、抒情,灵活生动,可读性强。试题的编制,由传统的说明文阅读四大块题目(说明对象及其特征、说明的顺序及文章结构、说明的方法、说明文的语言特点逐渐转向把通用的阅读能力与文本特点结合起来设计考题,强调能领会科技作品中的科学精神和科学思想方法,具有初步的探究能力和创新精神。
【实例精析】
成功登陆火星的“勇气”号探测器
⑴2004年1月4日,带着人类探索太空奥秘的千年梦想,“勇气”号火星探测器经过半年多的飞行,成功登陆火星。这对于了解火星及其演化,了解地球自身的过去和未来,都有十分重要的意义。
⑵火星是地球外侧的比邻星,距离地球十分遥远,探测器登陆火星远比登陆月球艰难得多。月球表面几乎没有大气,制动火箭可以引导登月舱准确地进行软着陆;而火星大气的密度虽然远远低于地球大气的密度,但仍可使登陆舱在着陆的数秒钟内烧毁。同时,火星风能把登陆舱吹离目的地。因此,航天专家们给火星起了个绰号叫“死亡行星”,意指探测火星非常艰难,稍有疏忽就会前功尽弃。
⑶美国科学家总结了四十多年来国际上火星探测的成功,并汲取了多次登陆失败的教训,采用了多种技术措施相结合的方案,终于使“勇气”号成功登陆。
⑷“勇气”号是迄今人类遣往其他行星的第一个可以移动的、自动化的大型实验器。其实,它就是一台车式机器人,长1.6米,宽2.3米,高1.5米,重174公斤,靠太阳能电池板获得能源。它有自己的大脑、颈、头、眼睛和手臂。
⑸“勇气”号的“大脑”是一台每秒能执行2000万条指令的计算机。不过,与人类不同的是,它的大脑并不在头部,而在腹部。所谓“颈”和“头”,是指“勇气”号上部伸出的一个桅杆式结构,上面有一对“眼睛”——其实是两台可拍摄火星表面彩色照片的全景照相机。(甲两台相机的高度与人眼高度差不多,使“勇气”号能以类似人的视角环视四周,这儿瞧瞧,那儿看看,寻找有价值的探测目标。(乙当发现值得探测的岩石等目标时,“勇气”号会像地质学家一样,走上前去对岩石敲敲打打,搜集数据,然后向下一个目标前进,因此科学家们亲切地称其为“野外地质学家”。
⑹“勇气”号配备了野外科学考查所需的“全套武装”,其中包括全息摄像机和显微镜成像仪。“勇气”号上有多台高清晰度摄像机,可以拍摄高分辨率的火星地表和天空影像。而显微镜成像仪就像地质学家手中的放大镜一样,能以几百微米的超近距离对火星岩石纹理进行审视。探测器还配备了一个相当于地质学家常用的小锤子式工具,能对岩石内部进行采样研究。另外还有一些先进仪器,可用来对岩石构造做进一步分析。
⑺“勇气”号火星探测器拥有一套独特的通讯系统。借助这套系统,“勇气”号可以直接与地球控制中心交流信息。
⑻火星上是否存在生命,一直是人们非常关心的问题。“勇气”号也将围绕此问题进行有益的探索。它肩负着两大使命,一是用先进的生化手段探测火星上是否存在生命,二是探测火星上是否有水。
⑼“勇气”号成功登陆火星,为人类进一步探索银河系打开了一扇希望之门;不过,这条探索之路仍是漫长而艰难的。尽管在这条道路上随时都可能遭受挫折,但是人类绝不会停止探索宇宙奥秘的脚步。目前,航天专家们正计划在发射无人探测器的基础上,选派航天员登陆火星,对这颗神秘而美丽的红色星球做进一步的科学探索与研究。
⒈请你根据文章提供的相关信息,用一句话概括介绍“勇气”号探测器。(答案不超过42个字
⒉文中对“勇气”号的结构、装备及其功能进行说明的是第 段到第 段。
⒊既然火星被称为“死亡行星”,登陆非常困难,为什么人类还要坚持对火星的科学探
索?请根据文章内容简要写出四点理由。
⒋形象、生动是这篇科普短文的语言特点之一,请你以第⑸段中画线的(甲(乙两个句子中的一个为例,进行具体分析。
⒌“勇气”号这一名称是从参加火星探测器命名比赛的一万份美国小学生中挑选出来的,中选文章的作者是一名9岁的小女孩。人们为什么把火星探测器命名这样神圣的使命交给孩子们呢?为什么“勇气”号这一命名能够中选呢?谈谈你对这两个问题的理解。
【解析与点拨】:
第1题考查对信息的提取和概括能力。答案是:“勇气”号探测器是人类遣往其他行星的'第一个可移动、自动化的、用来对火星进行科学探测的大型实验器。(意思对即可
第2题考查对文章各部分内容的感知。答案是:第⑷段到第⑺段。
第3题既是考查对信息的筛选、提取和概括能力,也考查了考生对科学探索的意义的理解。人类对火星的科学探索既有它的现实的、具体的目的和意义(文章第⑴段和第⑻段的相关语句,也有它关系到人类的探索精神和科学理想的意义(文章第⑼段的内容。理解了这一点,才能准确地从文章中筛选、提取出相关信息来回答这个问题。答案要点:①了解火星及其演化过程;②了解地球自身的过去与未来;③探测火星上是否有生命;④探索火星上是否有水;⑤为人类进一步探索银河系打开一扇希望之门;⑥探索太空奥秘是人类的千年梦想。(答出其中四点,意思对即可
第4题考查语言的分析品味能力。对第⑸段中画线的(甲(乙两个句子中的分析,应该着重从语言的生动形象所表现出的趣味性、形象性来分析品味。参考答案:(甲句:“以类似人的视角环视四周”“这儿瞧瞧,那儿看看”形象地写出了“勇气”号寻找目标时视野广阔、动作灵活的特点,饶有兴趣。(意思对即可(乙句:用“敲敲打打”、“搜集”、“前进”等词语形象地写出了“勇气”号工作时像地质学家一样科学严谨、有条不紊,语言生动有趣。(意思对即可
第5题第一问是拓展题,考查语文综合能力。答案要点是:①孩子代表人类的未来和希望;②孩子具有丰富的想像力;③为了激发孩子探索宇宙奥秘的兴趣;④为了培养孩子的科学精神。(答出其中两点,意思对即可第二问体现了对科学探索精神的考查。答案是:因为人类探索宇宙奥秘需要勇气,需要有不畏惧任何艰难险阻的精神。(意思对即可
说明文阅读重视考查考生能否领会作品中所体现的科学精神和科学思想方法。例2中的第4题,例3中的第3、5题都涉及到这个方面的能力。这些题目将会更多地以开放性试题的形式出现。解答这类问题,要重视对文本的整体把握,善于发现知识内容之间的内在联系,拓宽思路,深入探究,广泛联想,大胆创新。但又要注意有的放矢,合理恰当,不违背常识。
我喜欢梦幻般的仙境,幽静美丽的天空,富有神秘色彩的晚霞。可是,我更喜欢那五彩缤纷,雨后初见的彩虹。彩虹的色彩是美丽的,赤橙黄绿青蓝紫,所有所有我最喜爱的颜色都汇聚在了彩虹上。
再一次欣赏那彩虹,依旧是那样美。突然我的脑海闯入了一个问题:彩虹是怎么产生的'呢?我望了望彩虹,它时隐时现,似乎在鼓励我去追寻这个问题的答案。好!我一定要把这个问题差得水落石出!我立下决心。
回到家,我看到奶奶在做饭,于是跑去问她,奶奶微笑着摸了摸我的头,说:“那是天上神仙的桥,是神仙架起的彩虹。”呃,奶奶就是这样,喜欢瞎说,哪 里的神仙,哪里的桥?于是我又跑到房间去问爸爸,爸爸一时半会儿也说不出来,他突然灵机一动说:“你去上网查一查。”嗯,上网查,好办法!我急忙打开电 脑,查了起来,上面说“彩虹是由太阳光形成的,雨后太阳一照就形成了彩虹。我们使用三棱镜到太阳光下一照,也可以照的出彩虹。”为了检验这句话的真假,我 让爸爸给我买了一个三棱镜。
我在烈日炎炎下,拿着三棱镜放在阳光下,一照,咦?为什么没有彩虹?第一次实验失败,第二次实验我找了爸爸帮忙。他先拿着三棱镜,把它放在距离地面 不远处,一缕缕刺眼的阳光穿透进三棱镜。随之,神奇的事情发生了,太阳光慢慢地形成了我所喜爱的彩虹。我惊喜地叫着:“成功了,爸爸,让我试一试!”我拿 起三棱镜,背着太阳,按爸爸刚才的动作模仿起来,怎么没有彩虹?爸爸见到把我的手拉向阳光处,又形成了彩虹,他说:“你这样背着太阳,遮住了太阳光,三棱 镜就自然形不成彩虹。”原来我的错误在这儿啊,我点了点头,望着三棱镜下形成的彩虹,有一种成就感。
善于探索实践,让我们会发现许许多多有趣的事情,我们要善于观察生活中的点滴。
武汉科技馆内的展览内容,一共分为三大部分:首先,我们参观的是航天知识展,观看了我国自行研制和发射的第一颗人造地球卫星——东方红一号,以及通信卫星、东风Ⅱ型导弹、长征系列火箭、飞行舱等,妈妈分别给我介绍了它们的一些基本知识和原理。
接着,我们参观的是声、光、电磁展,从一楼至三楼的展厅里,摆放着49个实验装置。每个实验设备,都标着它的操作方法和运用原理。各式各样的科学实验装置,显示出科学的奥妙无穷,真是又稀奇、又有趣,我觉得最好玩的要算是“魔灯”了,在小桌上放着一个管好光滑透明的玻璃圆球,里面有一些像线条一样色彩斑斓的光线,当我用手触摸圆球时,其中一部分光线像施魔法一样,集中到我的手心上来,这是辉光发电的一种表现形式。玻璃球体内充有两种以上稀薄的惰性气体,在高压电场的激发下,惰性气体便会发出光来。由于高压电场对大地的电容基本是均匀的,当人体靠近时,改变了电容的.分配,也就改变了电场的分布,于是发光的方向也改变了。五光十色的霓虹灯就是利用辉光放电原理制造的。
最后,参观的是《院士科技影视厅》,这里介绍了我们武汉地区48位中国科学院院士和中国工程院院士的情况,我被老一辈科学家“献身、创新、求实、协作”的科学精神和先进事迹深深感动,我一定要好好学习,将来也要向他们一样。
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