【理科启蒙】帮助孩子学科学,我们在家也可以 (根据美国教育部给家长的科学学习指导手册翻译与整理)
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2019-4-23 16:20

科学看似高深遥远,其实与我们的生活息息相关。


不少家长,都会想着之后让学校老师来教自己孩子科学知识。然而,您可能没有意识到,家长是孩子最好的科学启蒙老师。这句话来源于美国教育部给家长写的一份关于科学启蒙学习的手册。


作为一名家长,当您和孩子日常生活互动时,您可以做很多事情。在这些没有授课或应用压力的日常活动中,家长可以更好地帮孩子学科学。


以下是一些日常互动的例子:

  • 观察一朵蒲公英或者玫瑰从发芽到开花的时间
  • 观察一月当中月亮形状的改变,并且记录这些变化情况
  • 在夜空中,观察星座
  • 烤蛋糕
  • 救活一株枝叶下垂的植物
  • 搞清楚洗衣机怎么给衣物脱水
  • 拆开一个家里不需要的旧钟或机械玩具(不需要孩子再拼回去)
  • 观察冰棒融化
  • 观察鸽子、松鼠、蝴蝶、蚂蚁或蜘蛛网
  • 到外面去走路,沿途观察狗、鸟或猫等动物,观察相同点和不同点


学会仔细观察是进行科学阐释的重要一步。


和孩子一起体验这个世界并且分享你看到的重要的信息。


鼓励孩子问问题。家长不会回答孩子的问题也没有关系。家长可以给到孩子最佳的回答是:“你是怎么想的?”,“让我们一起来搞清楚这个吧!”


我们可以和孩子一起猜想答案,测试猜想,通过书和网络来检测猜想,或者问其他可能知道这个答案的人。



科学是什么?

科学不仅限于事实的集合。当然,事实是科学的一个重要部分,比如水在0摄氏度结冰,地球绕着太阳转这样的事实。但是,科学要远远多于这些。


科学包括:
 

观察正在发生的事情

对信息分类或整理

预测即将发生的事情

在特定环境下对预测的情形进行测试

得出结论


科学包含尝试和错误:尝试,犯错,继续尝试


科学并不提供所有的答案。


科学要求我们具有怀疑的精神,只有这样,当我们有新发现的时候,我们的科学“结论”才能被修正或者改变。


孩子有他们自己的“科学概念”


很小的孩子,可以做出一些非常有趣的解释,来理解他们周围发生的事情。


比如,当问他们地球的形状时,有些孩子会说地球是平面的,因为如果地球是像球一样的圆球体的话,人们就会从球上掉下去。当我们拿出地球仪来告诉孩子地球是圆球状的话,这些孩子可能会说地球中间有洞,人们住在洞里。



问问题


鼓励孩子问问题很重要。


同样重要的是,我们也要问孩子一些可以激发孩子阐述自己想法的问题。并且,认真聆听孩子的回答。


记住,孩子们的体验,有助于形成他们的观点。孩子的观点可能有悖于现在的科学阐述。帮助孩子们用一个新方式来看事情。
 

当家长倾听孩子们对科学的阐释的时候,会增加孩子独立思考的信心,会激发他们探索科学的兴趣。倾听孩子,也会帮助孩子搞清楚他知道的信息以及如何知道这些的途径。



动手操作很赞


调查和实验是孩子们学习科学、增强科学理解的绝佳方式。


实际的动手操作也能帮助孩子进行批判性思维,并且增强他们独立解决问题的自信心。


孩子们非常喜欢参与包含触摸、操作和改变的活动。


科学学习的核心是给孩子们提供可以调查的谜题。


虽然动手操作很赞,但是这可能既费时间又很脏乱。所以,开始实操性的实验前,家长需要先做好准备,包括估算实验的时间。



少即是多


不同方面都教一点给孩子,很有诱惑力。虽然孩子们不可能面面俱到的学科学,但是他们需要并且想了解很多事实。


让孩子们学会科学思维的最佳方式是给孩子们仅介绍一些深度话题。



帮孩子找到适合的活动


不同的孩子,感兴趣的东西不同,因此,他们对不同的科学活动的反应也不同。


比如,8岁的女儿感兴趣去收集沙子和岩石,可能6岁的儿子就对此不感兴趣。


不同兴趣的孩子们都能发现他们感兴趣的大量活动。比如,一个喜欢做饭的孩子,可以通过往差里放柠檬或白醋,来让他观察茶水颜色的改变。


一些小提示:

  • 提供一些难易度适合的活动。
  • 考虑到你孩子的个性和社会习惯。一些活动可以单人完成,而另一些需要小组完成;一些活动孩子可以独立完成,而另一些活动需要家长的监督与帮助。对于一些孩子,独立的活动可能不够有趣,而另外一些参加小组活动的孩子可能更希望独立去完成实验。
  • 选择适合你居住环境的活动。比如大城市,不适合夜里观察星空。
  • 允许你的孩子自主选择活动。




科学概念和步骤


孩子们将逐步学习一些科学概念。这些概念会提供一个用于理解的框架,帮孩子们把很多科学事实和观察联系起来。


我们将着重阐述源于《美国国家科学教育标准》的5个科学概念和步骤。家长们可以通过活动来给孩子们介绍这5个概念和步骤。


1. 体系、规则和整理

自然界大而复杂,因此科学家把自然界划分成小些的部分来深入研究。这些小的部分被称作体系。


科学家寻找可以归类或整理的规律,把事物分为不同的体系。比如,有皮毛的动物被划分为哺乳动物。


当我们鼓励自己的孩子根据物体的尺寸大小或者颜色来收集和整理物体时(比如按照大小或颜色收集和整理树叶或昆虫),我们就开始帮助孩子依据体系来思考。


科学家认为自然是可以被理解和被预测的。自然是有规则的。比如,低气压之后,一般会有暴雨。激励孩子去做出合理的预测,是在帮他们做好用科学方式看世界的准备。



2.证据、模型和阐释

科学家测试他们得出的解释,并且他们测试的结果是基于他们的阐述的证据。有时候,科学家称他们的阐释为“理论”或“模型”或“猜想”。孩子们也可以测试他们关于世界的理论。


比如,是小苏打让松饼变得蓬松的吗?我可以多加小苏打,让松饼变得更蓬松吗?



3.  改变、恒定和测量

自然界不停地在改变。一些物质改变得快速;而一些物质却以人眼难以察觉的速度在改变。


家长们可以通过让孩子去观察和谈论的方法来鼓励孩子寻找物质的改变。


  • 当我们往早晨麦片里倒入牛奶后,发生什么了?
  • 当一棵植物没有被浇水或者暴露在适当的阳光下一段时间后,发生什么了?

哪些改变是可以被逆转的?一旦水变成冰块,冰块可以再变回水吗?是的。


但是如果一个苹果被切片,这些苹果条能变成一整个苹果吗?


通过测量,孩子们可以观察得更仔细。


使用一个植物生长记录表,或者一个气温记录表,会让孩子练习去认真观察不同并且开始测量,进一步地帮助孩子掌握他在学习科学中所需的数学技能。


4. 进化和均衡

让孩子们理解进化和均衡有点难。进化指的是事物随着时间的改变。均衡指的是事物保持一个稳定和平衡的状态。


在孩子们年幼的时候,家长们可以跟孩子谈论事物是如何随着时间而改变的,并且把这些不同阶段的改变指给孩子看。


比如,给孩子看他自己从初上到现在的一系列照片,然后和他一起讨论他哪些地方发生了变化。我们也可以和孩子谈论平衡,以及如何获得平衡:学习骑自行车或者在头顶上放本书走路都是好例子。



5. 形式和功能

科学里到处都有的一个例子:自然物质的形状总是和它的功能有关。


我们可以先和孩子说一些人造的物质。拿出顶针、螺旋锥、留声机的实物或图片,孩子们可以猜出这些物品的用途吗?当我们和孩子一起看动物图片的时候,问孩子诸如此类的问题:“剑龙背上的甲片是做什么用的?“有蹼趾的鸭嘴兽喜欢何种栖息地?”孩子们大都几乎会猜对。



科学诚信


美国科幻作家艾萨克●阿西莫夫描述科学为一种“思考的方式”。科学是一种观察具有特定行为规则的世界的方式。


小学的低年级,是我们开始教孩子科学城信的绝佳时间。


我们应该通过如下的一些方式来帮助孩子们理解这是非常重要的:

  • 仔细观察
  • 准确记录
  • 用一个毫无偏见、客观的方式去寻找物质的规律
  • 诚实地分享他们的观察或结果;从而允许他人去验证这些
  • 让孩子们意识到他们可能会犯错
  • 尊重好奇心
  • 对于批评和改变保持开放的心态



实验活动


孩子们通过动手操作来学习,通过尝试新想法和挑战旧观念来学习。这些都不仅仅发生于学校。家长们可以通过给孩子们提供安全、有趣的学习体验来支持并帮助孩子学习。


在做这些实验活动前,家长要注意教会孩子安全观念。


对孩子进行安全教育:

  • 教育孩子不能在没家长监管的环境下尝任何物质
  • 在有燃烧或花火的实验中戴护目镜
  • 提醒孩子们看商品标签上的警告;看玩具和实验盒子上的说明书
  • 不让孩子接触到有毒或危险物质
  • 教会孩子如何避免事故的发生
  • 教会孩子如果事故发生时,应该如何应对


记录结果

保持记录是科学很重要的一个部分。记录表可以帮我们记住我们做和没做的事情。


科学活动前,给孩子一个科学日志,让孩子在上面记录他的观察。如果孩子还不能写,家长可以让孩子说,然后大人帮他写下来;或者让孩子把所看到的东西画出来。家长还可以通过拍照的方式去记录观察结果。



在家可以实操的13个实验


这个手册里还详细的介绍了13种家里可以进行的科学实验。这些科学实验,标明了适用的孩子的年龄范围,从适于幼儿园孩子到适于各年龄段都有。同时,每个实验所需的材料、实验的步骤、实验中家长如何引导、如何问问题,以及实验结果分析都有。家长们可以找到适合自家孩子的科学实验。


1.  科学漫步

2.  打破张力

3.  泡泡

4.  虫子

5.  漂浮或者下沉

6.  粘液时间

7.  半夜的芹菜茎

8.  讨厌的黏糊糊的东西

9.  啪嚓扑通

10. 生发养发结果

11. 植物

12. 晶体

13. 做蛋糕


社区里的科学


社区里有很多的机会和资源能帮助孩子学科学。包括:

动物园

博物馆

天文馆

水族馆

农场

科学学习小组和一些组织

其他社区里的资源



家长可以用一种他人无法替代的方式来帮助自己的孩子,让他渴望学习。


这份渴望是孩子成功的关键。愉悦性是学习的一个重要动机。


当家长和孩子们一起动手做实验的时候,并不意味着家长不能笑,必须严肃。事实上,家长可以通过玩的方式来教孩子们。
 

不是只有科学家或者具有大学学位才能帮孩子学科学。比阐述望远镜怎么运作之类的技术问题更重要的是,家长愿意培养孩子对大自然的好奇心。


好奇心的培养源于家长和孩子一起花时间去观察大自然。


本文首发于我的公众号“桐妈工作坊”。

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