中小學科學實驗課程引入魔術教學淺析

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摘要：中小學科學實驗教學是最直觀地讓中小學學生感受科學事實、科學現象的教育方法。但傳統方式的實驗教學都是基于傳統設備、傳統方式，欠缺吸引力，過于教條化。該文探討了引入魔術教學這種新穎的教學方法，以及引入此教學法的作用和意義。

關鍵詞：科學實驗教育魔術教學法教學創新

1魔術與科學

魔術是根據科學的原理，綜合物理學、化學、心理學等不同科學領域知識和技術形成的表演藝術[1]。魔術通過抓住人們好奇、求知的心理特點，制造出種種讓人不可思議、變幻莫測的假象，從而達到以假亂真的藝術效果[2]。顯而易見，魔術的載體是科學。既然魔術可以利用科學的原理來達到自己的表演目的，為什么不能反哺科學教育，實現“魔”為“科”所用。在一些歐美國家，很多家庭在對孩子的教育中都會用魔術的方式向孩子進行科學知識普及，既可以跟孩子互動交流，增近感情，又可以提高孩子的認知能力，寓教于樂，獲得雙贏的局面[2]。另外，魔術的展示需要很強的動手能力和創新思想，更是對其中所含科學原理的正確應用，所以，國外很多家長都會鼓勵孩子去接觸魔術、設計魔術、表演魔術，使家庭魔術成為了一種非常有效的科普活動[3]。

2《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學的意義

在這里，魔術教學不是指如何講授魔術方式方法的教學，而是指引入魔術從而達到更加有效地講授科學原理的教學，作為一種有效的教學方法，可以將其概括地稱為“魔術式科學教育教學法”。《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學有很大的意義。在中小學傳統的科學實驗教學中，都以嚴謹的，或者規格化的教學設備來演示講解對應的科學現象，不可否認這能使經典的、嚴謹的、一絲不茍的科學現象得以重現，但是，同時不可否認的是，這種教學方法是比較保守的、呆板的、死氣沉沉的。對于中小學尤其是小學科學課程來說，很多科學實驗都是定性實驗，而不是定量實驗，課堂教學只要能表明相應的科學原理就可以，并不需要精準的數據，因此也就沒有必要通過嚴謹的、一絲不茍的科學教學儀器來呈現科學現象。相對來說，這樣的教學方法遠不能達到讓學生更好地感受科學原理的效果。而魔術中的很多現象都是中小學課程中的實驗內容，魔術又是很多學生所喜愛的、強烈感興趣的。因此，《中小學科學實驗研究》課程在教學課堂中引入魔術來展現相應的科學原理，包括基本的知識，更能引起學生的興趣，更能拉動課堂氣氛，也更容易調動學生的好奇心和求知欲，最終形成一生的追求和愛好。這樣的教學方法當然對教學和學生都大有裨益。2017年2月教育部通知，要求從2017年9月起，全國小學科學課程起始年級調整為一年級。通知要求小學一年級要單獨開設科學課，每周安排不小于1課時，三至六年級的課時數保持不變。新修訂的《義務教育小學科學課程標準》也同時。這個消息對于科學教育師范專業來說既是一個就業機遇，也是一個教學挑戰。小學低年級學生相對于高年級學生來說，認知能力、課堂注意力等都較為薄弱，而科學教育又是一個比較嚴謹的課程，這就極大程度地要求科學教育課程的教師能在課堂中更好地調動學生的注意力，增強他們的好奇心，而魔術教學恰恰能利用魔術的視覺震撼效果帶動課堂教學氛圍，能有效避免將課堂實驗教學變成教條式、灌輸式、機械式的教學[4]。這就需要將魔術教學首先引入師范大學的科學教育實驗課程中，首先引導師范大學生對魔術引入科學教育教學的嘗試和發掘，從而引發他們的思考，強化他們的實驗講解能力，真正達到學為所用、學以致用的目的[4]。最終使得他們在畢業走上中小學教師崗位后，能夠通過所學所得，引導中小學生更好地認識和接觸魔術，切實感受魔術教學的魅力，達到科學的教育教學的目的。

3《中小學科學實驗研究》課程引入魔術教學的案例

魔術根據表現手法分為很多種，并不是所有魔術都能在課堂教學中使用。一般來說，技巧性魔術不做選擇，而以道具魔術為多。另外還需要根據課程內容的不同選擇不同內容的魔術。以大氣壓實驗為例，傳統教學上一般使用馬德堡半球實驗儀器或者針筒等實驗儀器來演示實驗現象。魔術教學中則可以選擇試管爬升魔術或者靜水杯魔術來演示同樣的實驗現象（見圖1）。馬德堡半球實驗簡單、粗暴、無新意。而試管爬升魔術如圖1所示，是演示小試管在沒有外力干預的情況下在倒置的大試管中向上爬升。實驗過程與原理是將水倒入大試管，再將小試管塞進大試管內，如圖1B所示，然后倒置，如圖1C所示，兩試管間充滿著水，由于水的表面張力作用，空氣無法進入兩試管間的空隙，當大氣壓對小試管的作用力小于小試管和兩試管間的水的重力時，小試管會滑落；當大氣壓對小試管的作用力與小試管和兩試管間的水的重力平衡時，小試管不會滑落；當大氣壓的對小試管的作用力大于試管和兩試管間的水的重力時，小試管會被大氣壓上推，直到小試管到達大試管底部，如圖1D和圖1E所示。或者使用靜水杯魔術。以透明的杯蓋蓋住杯口，用手指封住杯底小孔，然后倒置，于是水在杯中如懸浮空中，松開密封杯底的小孔，水則流出。顯而易見，將魔術引入科學實驗教育，整個過程更直觀、更新奇、更魔幻、更有吸引力。對于學生來說，實驗操作既簡單，又有趣，也就更吸引學生的注意力，也就更有利于提高學生的觀察力、思考力及操作能力等。

作者:董孔慶 單位:浙江外國語學院跨境電子商務學院科學技術學院