一支“家校科考队”的研学之旅

■本报记者 马晓冰(图片由受访者提供)

《教育导报》
2024年第69期(总第3964期) 导报二版

近日,一支由学生、家长和老师组成的科学考察小队从成都市区出发,一行11人,去往位于新津区通济堰渠首的余波桥处会合,开启了一场特别的研学之旅。

这支“家校科考队”以成都市武侯区科学教育名师、华西小学副校长李文全为“技术指导”;家长全程陪伴,负责拍照记录与后勤保障;孩子们则是探究实践的“主力队员”,从前置学习时的提问、思考,到现状调查中的观察、测量,再到沙盘实验后的复盘、总结,孩子们忙得不亦乐乎。

兴趣牵线,实地探究

“那是一座肇始于西汉、运用至今的大型引水灌溉工程,它的名字叫通济堰。”通济堰坐落于成都平原西南部,位于岷江与长丘山之间,拥有2000多年的历史,具有灌溉、防洪和工业、生活及生态供水等多种功能,并于2022年被列入世界灌溉工程遗产名录。

研学行前会上,单是一个基本介绍,就让喜欢历史和地理的孩子们坐不住了。听说通济堰进水口就在离家不远的新津区,孩子们更是迫不及待地想去一探究竟,亲眼看看那座宏伟的水利工程。

“前置学习的重要意义正是唤起孩子们的好奇与兴趣,带着问题去探究,他们一定会有所收获。”李文全说。

“它为什么能灌溉那么多亩农田?”“拦河大坝是如何工作的?”“古人也太聪明了,他们是怎么设想和修筑它的?”……被勾起了好奇心,孩子们七嘴八舌地讨论起来。李文全见状,决定趁热打铁,马上安排这次的科学考察之行。

会师渠首,现状调查即刻展开。“走进通济堰管理处,一座三层高的房子格外显眼,那就是通济堰的进水闸。用接待我们的工程师张工爷爷的话来讲,通济堰拦河坝所有的一切都是为了向这里引水。”考察小组成员在研究报告中记录到。

孩子们跟随家长沿楼梯而上,在窗前远眺河面,视野开阔舒展,河水平静流淌,渠首引水拦河大坝就横卧在河面上。

来到进水闸建筑旁边的平台,孩子们发现了一个有趣的现象:进水闸前后两端的河水形成强烈的对比,进水口端的河水平缓流动,出水口端的河水却快速奔涌。李文全告诉孩子们,这是水位差导致的流速差异。强烈、直观的对比让孩子们产生了新的疑问:进水闸两端的流速到底有多大的差距呢?

实验是解决问题的好方法。李文全和家长带着孩子们来到进水闸附近的渠岸边,教孩子们测量,告诉他们测流速的方法。

各司其职,分工协作

速度等于路程除以时间,只需要确定相同的测试流程,再分别去进水口端和出水口端比较参照物流动的时间,就可以测算和对比水的流速了。如此简单的原理让孩子们跃跃欲试,不过,到了实际操作环节,他们却发现测量任务并没有想象中简单。

“我负责的是向水中投入参照物,这需要我在计时员按下秒表的同时,将参照物树枝和柳条裹成球丢入水中。”成都市华西小学四(2)班学生杨梦琪说道,“参照物落水的时机很关键,一不留神就会造成误差;更难控制的是它的落水位置,很难保证它们从同一起点出发,为此,我们重复了很多遍才收集到较为可靠的数据。”

“计时员”曹景恒也深有同感。他表示,必须保持高度的专注,才能获得有效的数据。随着参照物入水,开始计时,曹景恒的目光便牢牢“锁”在了它的身上,将抵达终点时,他更是屏住呼吸,在抵达的瞬间按下秒表。“科学实验是严谨的,早一秒、晚一秒都不行。”曹景恒说。

有人发口令、有人进行操作、有人负责计时、有人记录数据……实验过程虽有反复,但孩子们并没有彼此抱怨,或者中途放弃,反而配合得越来越默契,最终在家长们的帮助下,获得了较为准确的流速数据,开始进一步对比与思考。

“家长是最好的‘助教’。孩子们能全身心地投入到探究中,家长的作用不可忽视。”李文全说,实地做实验,安全是重中之重。家长们全程积极参与,看管孩子,帮孩子们准备工具,和他们一起投入测量过程当中,让孩子们的实践不再畏首畏尾,也令知识的学习充满温情。

一场探究,多方收获

“测量得出,出水口端的流速竟然是进水口端流速的8 .5倍,这样的好处在于上游可以积蓄更多的水,不用担心枯水期用水问题;如果上游下暴雨,下游也可以很快泄洪。而且,如果下游的流速也很慢,容易沉淀淤泥,不利于农田引水灌溉。”研学纪录短片中,作为后期配音,成都市华西小学一(2)班学生王知来讲解起来头头是道。

王知来表现出的浓厚兴趣令妈妈张绚感到吃惊。“我本以为一二年级的孩子看不懂这些,可孩子的表现却让我明白,他们是有无限潜力的。作为家长,我们不能低估了他们,也不要给他们设限,应给他们更多的信任与支持。”

活动当天,这支家校自组织的“科考队”得到了通济堰管理处的支持,工作人员带着他们去到了拦河坝最上层的控制房。“没想到,我们可以现场感受拦河坝的运作。”曹景恒兴奋地说。

随着卷扬机齿轮的转动,巨大的轰鸣声从桥下传来,一股巨大水流奔涌而出,白浪翻滚,气势磅礴。这种体验带给“科考队”每一个成员深深的震撼。“虽然我们是一支‘混龄’队伍,有一至六年级的孩子参加,但孩子们都有所收获,只是程度深浅的差异,兴趣和侧重点的不同。”李文全说。

李文全为学生讲解通济堰。

通济堰科学原理的沙盘演示于第二天进行,李文全带孩子们一起搭建了一座通济堰沙盘模型,他们用铲子由高到低刨出南河、岷江、总干渠、支渠、平原农田,固型后,引入一股自来水注入南河、岷江河道,“水往低处流”的原理在孩子们眼前展开,在渠首筑起引水拦河坝以抬高水位,再利用进水闸、干渠、支渠、斗渠、农渠和毛渠之间的水位落差,将水源源不断输送到万亩农田。

“当我看到水流入沙盘,来到拦水坝,被引流到总干渠,再到分渠、支渠,最后流向辽阔的彭眉平原时,我兴奋至极,就好像这股水也流进了我的血液中。”曹景恒说。

这场研学之旅结束后,家长们也进一步讨论,分享收获和感悟。“呵护孩子的求知欲、好奇心非常重要。作为家长,我们是孩子的第一启蒙人,带着孩子走马观花地游玩打卡并不能给他留下深刻的印象。我也进行了反思和学习,以后再带着孩子出游时,可以带着问题出发。自己先去预习、做好功课,在一路见闻中给予孩子更多的启发。”张绚说道。

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