以科学之美启动学生科学探究之门泽国二中 谢慧君 陈群英
内容摘要：科学是美的，它的美不是外表的浅显的美，而是蕴藏其中的深层次的美，它包含着自然美、实验美、事实美、理论美等。而科学教学往往并非能让学生感到这么“美”，而且越是学不好的学生，越是感觉到科学的生硬和无味，这是因为学生没有体验到科学的美，而科学美是要用心去感受的，是教师在教学中必须引导学生去鉴赏的，教师应该在课堂教学中和课外实践活动中，把科学之美挖掘出来展示给学生，并培养学生发现科学美的能力，让学生在科学美的感染下，更加乐于探究科学，更善于探究科学，使科学教学更有成效。
关键词：科学美 科学探究 教学 成效
在科学教学中，教会学生进行科学探究是很重要的，在教学过程中要寻求好的教学方法和教学手段，方法和手段做到极致就是艺术，艺术是极具感染力的，如果我们能将科学教学变成一种艺术，那么学生学习科学就会觉得是一种享受，学生就会从被动学习转化到自主学习，这种状态下，科学教学就走向了更高境界。
然而，我们应该怎样才能把科学教学变成一门艺术呢？心理学认为：学习中的情感与学习的认知活动是紧密联系的。皮亚杰说：“没有一个行为模式（即使是理智的），不含有情感因素作为动机。”在教学过程中，学生作为学习的主体，其情感直接影响学习的效果与质量。教师充分挖掘刺激学生心理的情感源泉，通过恰当的途径和方法，激起学生健康、积极的情绪体验，以优良的情感去波及和感染学生，促使学生自觉接受教育，这就是接近一种教学艺术了，而美的东西常能激起学生健康、积极的情绪体验，因此如果能在科学教学中挖掘科学美，让学生体验科学美，科学教学就会变得轻松而卓有成效。
很早科学家们就懂得科学中蕴含奇妙的美。哥白尼在《天体运动论》中第一句话是“是哺育人的天赋才智的多种多样的科学和艺术中，我认为首先应该用全副精力来研究那些与最美的事物有关的东西”。哥白尼选择这样一句话开始他的著作，清楚地表明了他是多么欣赏科学中蕴含的美。爱因斯坦曾称赞玻尔所提出的原子中的电子壳层模型及其定律是“思想领域中最高的音乐神韵”，而爱因斯坦的相对论则被不少科学家誉为物理学中最美的一个理论,玻恩说它“象一个被人远远观赏的艺术作品”。作为一名科学教师应该怎样挖掘出这些“美”，去吸引学生努力地探究科学？在科学教学过程中，笔者认为可以从以下几个方面进行尝试：
一、让科学的自然美激发学生探究科学的欲望
科学研究的对象就是各种自然现象，并寻求其发生、发展规律的，而各种自然现象本身就具有一种美感，如花鸟草虫的形态美、风云雷电的变化美、地形地貌的景观美等。教师在教学中应首先带领学生欣赏丰富多彩的自然界，并告诉学生这些美丽多彩的自然现象，都是我们研究的对象，让学生有一种希望去研究的愿望，也即在行动之前先“心动”。
科学课本中有很多这种思想渗透在里面，如：七年级科学(上)第一章第一节就展示了一些美的自然现象，告诉学生这些美的自然现象就是我们要研究的问题，教师可以让学生就身边的这些自然现象提出问题，学生可能会提出很多问题，我们并不急于解决，告诉学生我们会在今后的科学探究中，逐渐对这些问题进行探究，激起学生迫切想去探究科学的欲望。然而并非之后就很无味地灌输科学知识，其实科学探究是贯穿整个科学教学过程的，而我们探究的科学知识往往从某种现象开始的，比如在学习声的有关知识前，先给学生听一些美妙的自然之声，如鸟鸣声、流水声、风声等，让学生感受到声音之美以后，再提出一些要研究的问题。学习动植物知识，更是可以给学生播放一些视频或图片，让学生充分领略生命之美妙，自然之美妙！
案例一：
在学习“光的色散”的这堂课上，我先播放了许多彩虹的图片，学生惊叹“噢，彩虹！”，一双双眼睛都变得亮亮的，这个时候，我问：“同学们，我们能否把美丽的彩虹搬到教室里来？”同学们就开始议论纷纷，很多同学都说“不可能”。这时，我又说，今天这堂课我们就要想办法将彩虹搬到教室里来，大家想不想知道怎么“搬”啊？学生们异口同声地说“想——”。
这时，学生的探究兴趣已经来了，然后后面的课就水到渠成了。
从以上案例可见，吸引学生的先是“彩虹之美”，后来是要把这么“美”的彩虹“搬”到教室，他们就很乐意了，也就是以科学之美吸引学生去科学探究的，而且会让学生对这部分知识印象更深，不容易遗忘。总之，教师只要是有意识去做，都会产生良好的效果的。切不可因为它不是“考点”而忽略这部分美的内容，因为这部分内容会让我们的教学变得更有生命力。
二、让科学的事实美加足学生探究科学的动力
科学事实美是自然界和谐的结构和运动形式等客观存在着的科学研究对象的美。它是一种内在的理性美，它不是由感性直观而是由纯粹的理智所能感受的。科学事实对常人也许并不能起到特别的美感，但科学家却能感受到它迷人的美的特质。例如，达尔文把他所看到的热带植物描绘成永远留在人们心中的“一幅虽不清晰但却无限美丽的图象”。达尔文每当谈到一草一木时，都把它们看成活的、有人格的东西。即使在通常看来外观形式极不相同的自然对象那里，科学有也能够感受到相同的美。比如，物理学家研究针尖上原子的排列，昆虫学家分析蚊子眼睛的结构，化学家观察晶体的显微结构和物质的分子结构，都可以在不同的对象身上感受到一种对称之美。
作为一个初中学生，也许没有科学家那种对科学的审美能力，因此教师应该让科学的事实美变得更具体。比如科学能解释一些“千古之谜”、科学能够破解一些封建迷信活动（如用沸点的有关知识可破解下油锅“捉鬼”等迷信活动），能找到与所学知识相对关联系的事例，尽量以视频、图片或是语言展示给学生，让学生能从中感受到科学的事实美。同时也可以把所学的科学知识与生活、生产实践相结合起来，让学生用所学的知识来解释生活的一些现象，比如为什么高压锅煮饭比较容易熟？为什么用盐腌制肉不容易腐烂变质？为什么家里的电器的开与关不会相互影响等。这样也能让学生感觉到科学的实用性，而更加有意识、有动力去进行科学探究。
案例二：
前几天在学习人体四大基本组织，在介绍皮肤结构之前，我把在电视上看到一个“会写字的皮肤”的“传奇”讲给学生听（如果能下载片子会更好的）：就是有一个普通的农妇，她常常会一觉醒来会发现自己手臂、腹部等地方有清晰的字显现出来，那些字都是一些吉祥的话，如“美丽山川”、“吉祥如意”等等，甚至还有英文，出现后怎么样也冲洗不去，除非它自行消除。那农妇把出现过的字全抄在一个本子上，有好多页的样子。那农妇成了当地的一个传奇人物，吸引了许多专家、记者前往探秘。
讲到这儿，学生已是非常惊奇，很想知道怎么回事。这时，我卖了个关子：后来这个“会写字的皮肤”之谜被皮肤专家解开了（说到这儿，我停顿了一下。），学生马上问，到底是怎么回事呢？我笑笑说：“大家都很想知道谜底是吗？不过要听懂专家的谜底，你们必须先了解皮肤的有关知识噢，让我们现在来研究一下皮肤的奇巧构造好吗？”
这时候学生就迫不急待地要去了解皮肤的结构了。
从以上案例可知，科学能解开一些神秘的谜团，呈现出一种“事实美”，也正是这种事实美成了牵引学生进行科学探究的动力！
三、让科学的实验美引领学生探究科学的行动
科学实验美指的是科学实验设计及其实施过程中的科学美。它包括实验指导思想的创造性、实验装置设计的新颖性、以及实验技术与操作过程中的艺术性诸因素。科学实验美从设计到实施都让人感到严谨、准确、简洁、有序，富有艺术的韵律感，富有类似艺术审美的魅力。从美感效应来说，科学实验的巧妙和巨大成功，带给实验者的审美愉快不亚于完成了一件艺术杰作。杰出的实验科学家常被人称之为实验艺术家。德国物理学有文恩称赞俄国科学家列别捷夫测量光压的实验是“极其美妙的”，甚至认为他实验技巧之高是别人难以企及的。
科学是一门以实验为基础的学科，科学探究离不开实验，学生也非常喜欢实验。因此作为科学教师要教会学生科学探究，就应好好挖掘实验之美，成功地利用实验这一法宝：
1、课堂演示实验——让学生发现实验美，产生实验探究的兴趣
科学的课堂教学中往往会由教师演示实验，或者让少数学生来演示实验，下面的同学会非常感兴趣，常常会跃跃欲试，非常希望能亲手动手来试试。在这个时候教师可以把握好时机，让学生先来设计实验，并且对实验设计具有较强的可操作性、富有创造性的设计者进行奖励——允许他来操作实验，受到奖励的学生肯定会有一种成就感，其他同学也会非常欣赏。在设计、比较的过程中让学生欣赏了实验美，就如艺术课堂上欣赏到一件好的艺术品一样。同时，能激发学生继续设计实验的愿望。这种愿望会延伸到课堂之外。
案例三：
在学习酸碱盐内容时，我在课堂上我告诉学生，我接下来要给他们变一个魔术，学生们就非常感兴趣，聚精会神地看我“变”，我把无色的氢氧化钠溶液倒进试管里，然后我问学生们，如果我再将同样无色的酚酞试液滴到试管中去，将会有什么变化吗？有的学生说有，有的说没有，我说试试吧，就把试液滴进去，结果溶液立即变成红色，学生们可奇怪了，说老师真会变魔术呢！
之后我又将无色的氢氧化钠溶液滴到硫酸铜溶液、氢氧化铁溶液中去，学生们看到一会儿变红、一会儿变蓝的可高兴了，一个劲地问，这些会变的东西到底是什么？怎么会变的？这时我告诉同学们如果好好学习化学知识，你就知道“变魔术”的原因了。而且还会让同学们亲手来变变呢。同学们的学习劲头就更足了。
从以上案例可知，一个有趣的课堂演示实验，能够让学生发现科学的实验美，并能让学生对实验探究产生浓厚的兴趣。1924