沙子發(fā)光記

編者按：2021年5月，江蘇省學(xué)前教育學(xué)會科學(xué)教育專業(yè)委員會在南京正式成立。一年以來，科學(xué)教育專委會堅持正確的辦會方向和學(xué)術(shù)導(dǎo)向，緊密結(jié)合全省學(xué)前教育實際，注重開展學(xué)術(shù)研究和推進(jìn)學(xué)術(shù)創(chuàng)新，集聚人才優(yōu)勢，提高學(xué)術(shù)水平。為了積極宣傳推廣科學(xué)教育研究成果，進(jìn)一步推動學(xué)前科學(xué)教育的探索研究和事業(yè)發(fā)展，本刊特開設(shè)“科學(xué)教育”欄目，以饗讀者。

你見過會“發(fā)光”的沙子嗎？你見過用“發(fā)光”的沙子畫畫嗎？我班的孩子們在生活中偶然發(fā)現(xiàn)了這樣神奇的一幕——在特制燈光的沙畫臺上，用一掬細(xì)沙和一雙妙手，瞬間變化出種種圖案。在談話分享會中，這個話題引發(fā)了小朋友們的好奇和關(guān)注：“發(fā)光”的沙子是從哪里來的呢？如何用“發(fā)光”的沙子畫畫呢？

一、發(fā)光的沙子從哪里來？

追隨著孩子們的興趣，我們欣賞了沙畫視頻，大家也想用沙子畫畫。于是，我們來到了沙池，孩子們用小手作為畫筆，像模像樣地玩起沙畫來。“老師，您看，我畫的是一個笑臉！”“老師，我畫了一個冰激凌！”……孩子們的笑容里透露著對沙畫的深深喜愛。這時，只見星星眉頭緊鎖并小聲地嘀咕著：“這沙子怎么不會發(fā)光？我見到的沙畫不是這樣的。”其他小朋友也仿佛感受到了星星的心情，紛紛上前詢問。通過交流，大家一致認(rèn)為：此沙畫非彼沙畫。那么，“發(fā)光”的沙子到底是怎么來的呢？

二、沙畫臺的制作材料大揭秘

帶著問題，孩子們回去和爸爸媽媽一起查閱資料。第二天，他們互相分享了自己的新發(fā)現(xiàn)。原來，沙子本身不會發(fā)光，而是借助了光源；原來，用“發(fā)光”的沙子畫畫需要借助一個神奇的寶箱——沙畫臺。通過交流，我發(fā)現(xiàn)幼兒的小腦袋里竟然藏著這么多和光影、沙畫有關(guān)的小知識，這讓我感到十分驚喜。星星建議大家一起來制作沙畫臺，他的主意很快便得到了大家的一致贊同。孩子們對“制作沙畫臺”充滿了各種各樣的好奇，他們經(jīng)常聚在一起尋光源、找箱子。“老師，你覺得我們的燈泡能放進(jìn)沙畫臺里嗎？”“需要什么樣的箱子，光才能照射出去呢？”“老師，蠟燭也會發(fā)光，它能照亮沙子嗎？”……伴隨著大家提出的各種問題，我們的“研發(fā)小分隊”誕生了。

1.尋找光源小分隊

“尋找光源小分隊”設(shè)計了一張關(guān)于“哪些物體會發(fā)光”的調(diào)查表，并在表格上陸續(xù)畫出了手電筒、燈串、太陽、蠟燭、臺燈、星星、手機(jī)、熒光棒、螢火蟲等圖案。當(dāng)然，僅僅知道哪些物體會發(fā)光遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足孩子們制作沙畫臺的欲望。因此，“發(fā)光物體大收集”行動開始了。大家相約一起帶來了發(fā)光物，唯獨檸檬、小馬兩手空空地來了。原來，他們在家和爸爸媽媽一起做了實驗，臺燈太大不適合放進(jìn)箱子；蠟燭太危險，不適合小朋友操作。大家覺得很有道理，開始對每一樣發(fā)光物進(jìn)行了篩選，最終的入選標(biāo)準(zhǔn)是：明亮的、方便操作和擺放的、安全的。

2.搜索“寶箱”小分隊

與此同時，“搜索‘寶箱’小分隊”也開始了自己的任務(wù)。孩子們帶來了各種各樣的箱子：鞋盒、快遞盒、收納盒等。基于“尋找光源小分隊”的篩選經(jīng)驗，“搜索‘寶箱’小分隊”也開始了自己的選擇：太軟的紙盒淘汰，太小的箱子也淘汰。當(dāng)他們把光源放進(jìn)箱子試驗透光性時發(fā)現(xiàn)：很多箱子并不能把光照射出來，只有一個收納盒能夠透光。原來，紙箱的每一個面都是不透明的，光不會拐彎，只要有不透明的物體遮擋了它，光就穿透不過去了。那么，沙畫臺的箱子到底是什么樣的呢？帶著這個問題，孩子們再次與實物圖進(jìn)行了比對。原來，沙畫臺的一面是半透明的。于是，大家又收集了塑料袋、透明托盤、塑封膜等材料，通過用手電筒照射來判斷材料的透光度，并用記錄的方式選擇合適的材料來制作沙畫臺。反復(fù)試驗后，孩子們認(rèn)為：沙畫臺面的材料必須具有透光性和牢固性。

沒想到，這么煩瑣的實驗一點都沒有打消孩子們研發(fā)沙畫臺的念頭，反而更加激起了大家對沙畫臺的期待。

三、沙畫臺研發(fā)進(jìn)行時

大家齊心協(xié)力收集了這么多發(fā)光的物體和“寶箱”，迫不及待地開始組裝沙畫臺。大家像著了迷一樣，不僅設(shè)計了各式各樣的沙畫臺，還在研發(fā)過程中不斷產(chǎn)生新的問題，在共同商討之后整理出以下問題清單。

1.怎樣讓光聚集在沙畫臺上呢？

2.放多少光源才合適呢？

3.光能讓沙子變色嗎？

既然明確了問題，我們決定逐一擊破，挨個解決。

問題一：怎樣讓光聚集在沙畫臺上呢？

睿睿和欣欣不停地在箱子里擺弄著燈，讓燈光照射在不同的位置。他們發(fā)現(xiàn)：只有把燈集中照在沙畫臺的面上，臺面才能達(dá)到最亮。

問題二：放多少光源才合適呢？

一個、兩個、三個、四個……每將一盞燈放入箱內(nèi)，大家都要觀察沙畫臺上畫面的清晰度，認(rèn)真記錄著每一次的探究結(jié)果。原來，只要燈越多，光就越亮，沙畫臺上的畫面就會越清晰。

問題三：光能讓沙子變色嗎？

“你們看，這個燈光是白色的，那個燈光是黃色的。”小圓子在光源里發(fā)現(xiàn)了一個秘密。那么，不同顏色的光能讓沙子變色嗎？為了得到問題的答案，大家開始對光源顏色進(jìn)行分類，通過仔細(xì)比對后發(fā)現(xiàn)：不同顏色的光并不能讓沙子變色，只是在視覺上讓大家覺得是沙子變色了。

四、沙畫變變變

隨著沙畫臺的研發(fā)成功，孩子們對會“發(fā)光”的沙畫充滿了期待。一天，教師悄悄地關(guān)上了教室里的燈，一個個沙畫臺散發(fā)出七彩的顏色，孩子們興奮極了。“你看，我畫了一棵會發(fā)光的樹！”“這只海馬有亮晶晶的眼睛！”“海洋里會發(fā)光的魚來啦！”這是孩子們第一次接觸光影沙畫，通過動手探索感受沙畫的奇妙之處，他們用靈動的手指描繪著童心世界，將自己的奇思妙想變成了一個個有趣的故事。

當(dāng)孩子們不再滿足于簡單地玩沙畫時，教師知道：一場偉大的創(chuàng)造即將開始。他們在尋光源、找寶箱、組裝沙畫臺的過程中認(rèn)識了不同的材料，了解了不同材料的特性，最終選擇了最為合適的材料。他們在反復(fù)實踐和探索中獲得了經(jīng)驗，自己動手?jǐn)[放、制作并組合，這不僅是發(fā)現(xiàn)的過程，更是掌握技術(shù)的過程。在整個活動中，孩子們不斷“發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—解決問題”，并有意識地設(shè)計、完善自己的作品。這樣的過程充分體現(xiàn)了孩子們的工程意識和科學(xué)精神。