【设计理念】科学研究的目的是为了发现世界的本质和规律，但世界的本质和规律却是隐藏在纷繁复杂的现象之下的。要想获得这种洞察，研究者必须具备很强的问题意识和敏锐的观察力。而通常对观察的理解比较狭隘，仅仅局限于看。而科学的观察决不是这么简单，真正的观察是以敏锐问题意识指导下对世界的充分感知。 研究性学习的一个重要目的就是初步培养学生的问题意识和观察力。本课借鉴创新思维训练的方法，教师讲解、学生体验和探究相结合，以学校研究性学习的开展情况为实际，设计了本课。 【教学目标】1、了解日常看世界角度的局限，学会使用多感官去观察世界。             2、学会从观察中提出问题。 【重    点】学会运用多感官去认识世界，在观察中培养问题意识 【难    点】如何打破日常思维的局限 【课    时】一课时 【授课方式】讲授、活动体验 【授课道具】苹果、小刀 授课过程： 一、           引入      教师：古希腊哲学家赫拉克利特说：“大自然喜欢把自己隐藏起来。”爱因斯坦又说：“大自然以其本然的壮丽,而非狡猾,隐藏其神秘。”这说明了，发现自然规律不是一件容易的事情，这需要我们具备科学的思维和方法，观察是科学家必备的能力之一。 二、           引导学生观察一只苹果，并让学生交流观察结果。      （注意，不要对学生加以限制，尽量暴露日常观察角度的局限） 教师：同学们，现在你们每两个人做为一组。你们的桌子上都有一个苹果，给你们3分钟的时间，好好观察它，并将观察结果简略记录在发下去的纸上，然后请同学们交流观察的结果。 （学生开始观察，教师控制时间） 三、            和学生一起分析观察结果，总结出要运用多感觉通道去观察世界。并就“视听嗅味触”五感特点结合科学实例做延伸讲解。 教师：好，时间到。哪一个组起来，和大家分享一下观察的结果。 （学生发言、反馈） 教师：这一组同学观察的很仔细，还有哪一组和大家交流一下自己观察的结果。 （学生发言、反馈） 教师：大家观察的很仔细，现在呢，我想和大家一起对刚才的观察做个细致的分析。 （分析刚才的观察都用了哪些感觉通道、观察的是否全面、是否有新意） 教师：人类的知识始于观察，我们必须具有精确地观察世界的能力，只有如此才能辨析不同的行为模式、抽象出法则、类比事物的性质、实现革新。但观察绝对不仅仅是看。 真正的观察必须是多通道的，但由于我们受日常习惯和思维定势的影响，我们的观察有时候是受到很多限制的。 1、              视觉 视觉接收了我们60%――80%的信息量，是我们观察世界的重要方式。视觉对我们观 察世界方式的影响是毋庸置疑。比如说“观察”这个词，就是这种影响的表现。大家很能不能找到其它的类似的词。 （学生回答 参考词：观测、观念、观赏、观摩、意见、看法、看破、重视、洞见、乐观、悲观、世界观、观感等） 教师：请同学举个由视觉观察引出的科学发现 （例子：大陆漂移说－魏格纳、弗莱明－青霉素） 教师：但我们是否穷尽了视觉的观察能力，不，我们往往被日常的角度所蒙蔽。我们要把视觉的观察细化、深化。 2、              听觉 教师：听觉是仅次于视觉的感觉通道，也是我们把握世界的重要方式。小孩在母体中 就有听觉反应。 同学们，哪个职业与听觉联系最为紧密？（学生：音乐家）对，音乐家可以区分出乐音间的细微差别。有一次毕达哥拉斯走过一个铁匠铺，从铁匠打铁时发出的谐音中得到启发，由此他比较了不同重量的铁锤打铁时发出的不同谐音之间的关系，从而测定出不同音调的数的关系。以后，他又在琴弦上作了进一步的实验，找出了八度、五度、四度音程之间的比率关系。不同的音调可以组成最美的和谐。这一思想后来被毕达哥拉斯学派推广运用到建筑、雕刻等造型艺术领域。 《庄子》上有段话：“若一志,无听之以耳而听之以心。”意指我们应该用心听取声音背后的真相。 3、              触觉 教师：当我们的感觉绝大部分来源于视觉和听觉后，我们的其它感官的作用就被忽略 了。我们也就很少有主动去使用它们去探索周围世界的欲望了。 但对一些失去了视觉和听觉能力的人，触觉就显得无比重要。盲人需要通过触觉学习盲文从而获得知识，聋人可以通过触觉感受和欣赏音乐。普通人也是在其它感官已经无能为力的情况下，才会主动要求上场。我们买丝绸，鉴别纸币等，往往运用到触觉。 我推荐大家看看海尔特·福尔迈伊的自传《无与伦比的手》。 盲人科学家海尔特·弗尔迈伊博士。他双目失明，却能“看到”一个个贝壳的形状和刻纹，并准确地对其加以分类；他的所见所闻揭示了地球生命的奇迹；他对远古贝类和现今活贝类如何武装自己、竞争和生存方面的杰出研究，在其范畴和视角方面都不同凡响；他的成就是对那些视力健全却因种种借口而一事无成者的莫大鞭策。他认识世界，举行科学研究的工具就是他的触觉。他通过触觉揭示了以前被其他科学家忽视了的科学研究角度。 我们看一段他的一段文字，看看他如何使用触觉的： “我拣起一个露在沙面上的小海螺。可以很容易地判断它是驼背凤螺（strombus gibberulus），但我随即发现它虽然外形和驼背凤螺相同，然而有一个不同的特性。这种海螺有长而弯的锯齿形的厣，支撑着灵活的足，可以激烈地弹踢。很清楚，并不是所有的海螺遇到侵扰时都缩在壳里。 当我们接近礁石滩边缘时，突然发现一大片马尾藻，这是一种粗糙的棕色海藻，其叶片边缘尖锐并呈波浪。” 4、              嗅觉 嗅觉的在科学研究中的作用，理科的同学更清楚。化学实验有时候就需要闻 闻。品酒师、茶叶鉴别师都常用到嗅觉。 5、              味觉 教师：视听觉是可以实现远距离观察的，在人类进化中，保证了既了解了周围世界， 又不必以身涉险。而嗅味觉就有些危险，神农尝百草不就常中毒吗。嗅味觉慎用。     味觉产生过很多科学发现，味精的发现就是一例。味精的发现是极其偶然的。1908年的一天，日本化学教授田菊苗，正狼吞虎咽地吃着妻子准备的可口菜肴，他突然停止了进餐，向妻子问道：“今天的汤怎么如此鲜美？”他用小勺在汤里搅动了几下，发现汤中只有海带和几片黄瓜，他若有所思地自言自语道：“海带里的奥妙”。此后，他对海带进行了半年多的研究，最后发现海带中含有谷氨酸钠，正是它使菜肴鲜美无比，于是将其定名为“味精”。     6、 综合运用多感官 单一的感觉通道的使用，局限了我们对周围世界的认识。中医的“望闻问切”就向我们揭示了要发现现象背后的真相，需要使用多感官通道协同工作。比如我们的“聪”也告诉我们什么是真正的聪明：用耳、用眼、用口、更要用心。 四、           鼓励学生再观察、再总结 教师：我们利用我们刚刚学到的知识再好好观察一下我们手中的苹果。 现在，你的苹果怎么样了？也许好多了。如果你的苹果还是不够生动，那可能是因为你未真正看清楚苹果的样子。好，跟着我的引导，重新体验一遍。来，把所有的注意力集中在苹果和你的感觉上。感觉这苹果的温度、苹果的质量、沉甸甸结实的质感，它很圆润，有腊一样的光滑。探索果柄看看。仔细看清楚细节，看阳光在光滑的果皮上闪烁，皮上的斑痕、斑点和许多颜色。用一把刀子，用你与平日切开苹果，看看里面是什么，看看聪外到里的果肉是否密度一样。当你真正认识了苹果，现在就咬一口，听那多汁、悦耳、咔嚓的一声，用舌头感觉果肉的粗细和味道。看、听、闻、尝、摸，注意每一个感官的细节。慢慢做，别心急。 五、           讨论观察的实质，鼓励每组学生就手中的苹果提五个问题，交流。 教师：文学家观察是为了表达感受，哲学家观察是为了沉思，社会学家观察是为了认 识人类社会，科学家观察是为了揭示大自然的奥秘。 我们都看过叶子落地，为什么我们没有发现万有引力定律？我们都洗过澡，为什么我们没有发现浮力定律？我们都看过牵牛花的藤蔓，为什么我们没有发现它的缠绕方向和地球自转的关系？ 因为我们没有问题意识，我们不善提问题？提出问题是解决问题的一半！ 既然我们已经充分观察了我们手中的苹果，那么我给大家五分钟，每人就你刚才观察到的或者联想到提5个与苹果有关的问题，然后请同学起来交流。自然方面或者社会方面的问题都可以。（学生如果还不太明白，就举个例子） （学生交流、教师反馈） （教师准备的问题：1、苹果为什么是圆的？2、苹果如何变方？3、苹果的糖分如何测定？4、无糖苹果。5、苹果的氧化及如何避免？6、苹果为什么落地？7、苹果的栽培史。8、培养有药性的苹果。9、苹果的颜色――五彩苹果。等等） 六、           总结、结束 我们了解了“观察”不仅仅是看，而是综合运用多种感官通道去认识我们周围的世界， 知道了应该有意识地锻炼自己的观察能力、培养我们的问题意识，我们才能有所收获。    我布置下次的作业， 1、选一个自己最感兴趣的问题写篇小论文。 2、思考：怎样才能提更多的科学问题？（提示：头脑风暴法、列举法、设问法、组合思考法、系统分析法） 3、思考：科学家除需具备敏锐的观察力外还需要哪些科学品质？