自然美育第十七期:悬停的小鸟

2018年3月18日

阳春三月,草长莺飞。

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近几年来,杭州西溪湿地的名气可谓越来越大。天然形成的湿地风光与生机勃勃的多样性物种,再加上一千多年前南宋高宗赵构的一句:西溪且留下,使得这方宝地有了与闻名遐迩的西湖交相辉映、甚至一较高下的底气。

中国湿地博物馆外景,图片来自网络

本期的自然美育活动,高举“不怕春雨,不负春光”的旗帜,迎来了六位小朋友(最小的3周岁,最大的10岁,其余为5~6周岁)以及他们的妈妈。我们冒着绵绵春雨,前往位于西溪湿地的中国湿地博物馆参观游览,并在周边进行了制作“悬停小鸟”的手工活动。

活动准备

铅笔、橡皮、废旧杂志封面纸、回形针。

活动内容目标

1、了解湿地环境及物种多样性,特别是鸟类。

2、动手探索关于杠杆平衡的有趣现象。激发小朋友进行科学实验的兴趣。

一切就绪,出发!

首先,我们在湿地博物馆门口集合。请小朋友先猜一猜,这个博物馆里面有可能会展出些什么东西。当有孩子提到鸟类的时候,于是透露今天活动主题跟鸟类有关,所以希望在参观的过程中能多多留意:那些鸟儿长的样子,喜欢吃什么之类的问题。

第一部分活动开始

带着小任务,观展吧。

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第一部分活动总结

参观完湿地博物馆,请每个小朋友至少说出一种观察到的鸟类标本的特点。有的说有一种鸟嘴巴长长的但最前面扁扁的,像一把木勺子(黑脸琶鹭),有的说有一种鸭子尾巴是很尖很尖的(针尾鸭)等;而年长些的孩子报出了丹顶鹤、鸬鹚、白鹭等一连串鸟儿的名字!

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第二部分活动开始

首先,给孩子们看了BBC纪录片《神奇的一天》中关于蜂鸟的视频片段。这种以吸食花蜜为生的蜂鸟,跟我们在湿地博物馆中看到的那些鸟类有一个很大的不同之处,那就是它在吃饭(吸食花蜜)的时候,是靠展开双翅拼命振动,使自己悬浮停留在花朵一侧,双脚不需要踩住任何支撑的树枝之类,把细长得像吸管一样的嘴伸进花朵里就可以了!

而我今天,也给大家带来了一只会悬停着“吸花蜜”的小鸟。

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向孩子们展示了我事先制作好的样品小鸟。因为小鸟可以悬停的瓶口,用手轻触可以轻轻晃动,还不会掉下来,跟视频中的蜂鸟倒还真有几分相似。孩子们对此显得非常好奇!

为了保持这份珍贵的好奇心,所以这一次并没有采用我讲解一步,让小朋友跟着画一步直到完成“好看”的作品的方式。尝试采用让孩子“试错”(一至五)与演绎推理(六)的思路,引导他们完成这个“小实验”。

一、让小朋友自己观察样品的外形,我在一旁对“画图纸”做一定的提示。比如,回想刚才在博物馆所见并观察眼前样品,怎样画,能够又快又好地保证等会剪下来的鸟儿拥有左右对称、完整的外形。小朋友很快就想到可以先对折纸张,再画半只小鸟的头翅尾轮廓即可。

二、有的孩子采用以样品为模板,完全比照着轮廓线描画一遍,剪下来一个跟样品几乎完全一样的小鸟。有的孩子想按照自己的想法来画或剪一只小鸟。两种都是可以的,因为本次活动目标重点不在于“学画画”哈。

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三、按上述前者方法剪出鸟儿的小朋友,再将鸟儿头部折出一个小尖嘴,便“满怀信心”地将它往玻璃瓶上一挂。啪嗒、啪嗒,怎么总挂不住、往下掉呢?或者勉强用尖嘴钩住了瓶口,但为啥小鸟的身体无法达到悬浮、晃悠的状态,而是尾巴垂直、定定地指向地面呢?那就请小朋友再次仔细观察。原来,样品小鸟的两个翅膀尖端,还各悄悄隐藏着一枚回形针呢!(特意挑选跟翅膀底色颜色接近的回形针)

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四、请为你的小鸟翅膀别上回形针。

五、别上回形针了!这下总能悬停住了吧!可还是有小朋友的小鸟不能稳稳地悬停。比如,有自己徒手画的形状如下的小鸟:

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六、这时,请小朋友回想一下玩跷跷板的经历吧(所有小朋友都回应:跷跷板,玩过的!)

我拿起一根树枝架在食指上做比划:跷跷板中间都有一个固定的支点,如果两头坐上同样体重的小朋友,就可以让跷跷板保持平衡;如果一头坐上一个特别重的小朋友,跷跷板就会被TA压下去,对吧?(对这个场景小朋友们都纷纷点头表示同意,可以说是对基本的杠杆平衡现象的普遍认知。)如果有玩过天平、用棍子撬石头之类的孩子,就更有体会。

然后,请观察这只“特殊的”小鸟。小鸟的尖嘴搭在玻璃瓶口,作为一个支点。没有别回形针的时候,相当于跷跷板只有一头坐上了小朋友,而这个小朋友的体重也就是小鸟的身体、大部分翅膀连同尾巴的重量;当给小鸟翅膀的尖端加上两枚或四枚回形针,就好比又来了一个体重相等的小朋友,坐在了跷跷板的另一头。于是小鸟嘴巴即支点两侧重量相等(符合基本的杠杆平衡条件)。

所以,小鸟就可以出现悬停、平衡的状态。

七、解释完之后,协助小朋友们再次对各自的小鸟造型作出调整。比如,修剪过于大的头部或过于平直的翅膀,让小鸟翅膀的尖端明显超过头部顶端;改变回形针别在小鸟翅膀上的远近位置等等。最后,按照这个规则制作出来的小鸟就都能稳稳地悬停住了。

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包括按自己想法裁剪的其他造型

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第二部分活动总结

一起回顾一下制作悬停小鸟的两个“小秘诀”。

(1)小鸟的翅膀尖尖要超过头部——小朋友们学做肢体动作帮助记忆。

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(2)翅膀两端加上回形针。

尽管对于当下这些孩子,如果能记住上述两点方法顺利制作成功,我觉得就已经很不错啦!“知其然”是引导孩子走向“知其所以然”的一扇门,最终指向应用。科学,与艺术一样,都可以让我们的生活变得更加丰富多彩、灵动有趣!

最后,细心的读者也许会问,那个三岁的小妹妹也参与到了这次活动中了吗?是的,她积极参与了属于她的任务分配!我们的小鸟所“食用”的花朵和果实,就是她和妈妈一起去捡拾收集来的!漂亮的即兴插花与悬浮的小鸟,相映成趣。


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延伸内容

关于演绎法

爱因斯坦曾说:理论家的工作可分成两步,首先是发现公理,其次是从公理推出结论。哪一步更难些呢?如果科研人员在学生时代已经得到很好的基本理论、逻辑推理和数学的训练,那么,他走第二步时,只要有“相当勤奋和聪明,就一定能够成功”。至于第一步,如何找出演绎出发点的公理,则具有完全不同的性质。这里没有一般的方法,“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特性,由此探求自然界的普遍原理”,请注意“经验事实”这几个字,它们表明了爱因斯坦方法论中的主流是唯物主义。公理必须来自客观实际,而不能主观臆造,否则就有陷进唯心主义泥潭的危险。爱因斯坦的方法主要是演绎的,所以他特别强调思维的作用,尤其是想象力的作用,数学才能,这是演绎法所必不可少的。


阳光、空气和爱,世间最珍贵的东西恰恰是无。珍惜每一个舒适少霾的日子!


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