通過運動探索科學概念的5種方法

在新冠肺炎疫情之前，科學教師有很多機會利用學校提供的設施和材料，讓學生參與動手學習。雖然虛擬學習對科學實驗室來說是一種挑戰，但現在的教學是混合的，或者是回到有限製的教室。重要的是要找到方法讓學生動手並想象他們的學習。新的安全規定限製了學生在課堂上與材料、與他人甚至與教師互動的方式。這讓教育工作者質疑，他們如何還能在很少或沒有材料的情況下，為學生提供模仿學習或體驗一個概念的機會。

學生通過運動學習科學概念

在家裏教了整整一年的中學生之後，我意識到我唯一能依靠的材料就是所有學生的身體。為了讓課程更有吸引力，我必須找到一些方法，讓學生們可以用自己的身體模仿動作，測試現象，並參與到課程中來。要求我的學生在整個課程中移動也鼓勵了他們打開網絡攝像頭，提高了他們在虛擬世界中的參與度，也讓我有了另一種方法來跟蹤哪些學生跟上了學習成果。

雖然有些學生一開始可能會害羞，但看到同齡人冒險會促進他們的參與度。或者，那些對親身參與感到不舒服的學生可以檢查其他學生的演示，以確保他們也知道範例是什麼樣子的。在參加了這些人體實驗後，我的學生們繼續利用這些動作並參考這些活動，這表明他們是如何將這些概念永久地聯係起來的。當我開始實施這些實踐機會時，他們的形成性評估分數也提高了。

我在中學科學課程中確定了一些主題，讓學生和老師可以用身體來演示學習。以下實驗室策略可以在虛擬或課堂上持續使用，以幫助學生獲得更深入的理解的概念，一旦材料可用。

1.的事。世界上的一切都是由物質構成的。這個主要的主題貫穿了所有的中學年級，學生們被期望知道物質粒子是如何移動的。學生可以用身體模擬和練習粒子運動的概念。給它們指示，讓它們表現得像固體、液體或氣體。就像《西蒙說》中那樣，把它調高，直到所有的學生都加速、減速或振動，以代表物質的運動方式。

另一種讓學生參與事物的方法是讓他們選擇一個身體部位，然後描述它的所有特征。這個列表可以作為一個大綱來展示科學家是如何賦予物質屬性的。

2.力和運動。力和運動也廣泛覆蓋在中級。我發現我可以讓我的學生演示牛頓的萬有引力定律、加速度定律、摩擦力定律等等。讓我的學生參與現場實驗，讓他們可以通過在家裏(也可以在教室裏)跑障礙賽來展示他們對摩擦、阻力和質量的知識，可以穿襪子也可以不穿襪子，記錄時間來識別速度的變化。為了識別牛頓第三運動定律，學生可以在牆上彈跳，以顯示大小相等和方向相反的反作用力。

3.能量。學生可以用手臂做波的動作來演示能量通過波的傳遞。它們施加的能量越多，振幅就越大。這是顯示波的頻率、波長和部分的一個很好的活動。

為正在學習熱能的學生們帶回一個經典的童年實驗。讓學生在規定的時間內盡可能快地搓手。他們會立刻理解摩擦和熱之間的關係。

為了減少額外材料的使用，你也可以通過在氣球中裝滿水，然後把它放在火焰上，來顯示水是熱的良導體。你的學生將會驚訝於氣球竟然不會爆開。

4.生物進化。要讓學生們理解達爾文的進化論以及自然選擇在進化論中扮演的角色是很困難的。你的學生可以通過改變一些生物作為人類已有的特性來模仿它們的野生適應性。讓他們彎曲他們的四肢來縮短他們，閉上他們的眼睛來模擬缺乏白天的視力，或者握緊他們的手像蹄子。然後，讓他們把適應和它們對特定物種的好處聯係起來。

與此相關的是，你的學生也可以很容易地模擬食物鏈。把不同生物的圖像放在房間周圍，讓它們去尋找它們所消耗的生物——保持食物鏈的運轉。作為一個額外的挑戰，你可以讓幾個學生扮演同一個有機體，然後讓他們預測生態係統中可能或將出現的問題。

5.地球係統。引力使宇宙不斷膨脹，它也導致了地球的形成慢慢地遠離。學生們可以通過握緊拳頭然後慢慢打開來模擬這個過程，因為重力會把物質從能量來源拉離。

對流驅動著地幔的運動。為了表示這一點，讓學生們鎖住手指，形成一個手臂圈。然後，讓他們用力將手臂分開，使邊界破裂。

板塊構造也很容易建模。學生可以將雙臂水平握住作為他們的“平板”，然後模擬收斂、發散和變換邊界運動。當他們用自己的板塊想象山脈、斷層和海溝時，地殼和邊界對他們來說就更有意義了。