在生活中,科學(xué)無處不在。任何一件看似小事都可以延伸出無窮的科學(xué)知識。比如:
被蚊子叮了一口,身體發(fā)生一場怎樣的戰(zhàn)役?返老還童逆生長,未來真的成為可能嗎?假如有一天,人人都能打印一架飛機(jī)……
而在科技高速發(fā)展的今天,從小培養(yǎng)孩子的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,已經(jīng)成為一堂必修課。素質(zhì)教育時(shí)代,家長們對孩子科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)注也愈加增強(qiáng)。
數(shù)據(jù)來源MIGOO統(tǒng)計(jì)
如何培養(yǎng)孩子的科學(xué)思維?
孩子們有足夠的能力從幼兒園就開始去體會和建立科學(xué)思維。只不過需要的方法和成人的科學(xué)思維略有不同而已。
一些寶爸寶媽可能會畏懼科學(xué)思維培養(yǎng)的過程,認(rèn)為自己在這個(gè)領(lǐng)域毫無頭緒。但是,當(dāng)你把思維培養(yǎng)作為一個(gè)與孩子們一起學(xué)習(xí)的過程時(shí),就沒有什么好害怕的了。通過為孩子提供許多互動體驗(yàn),就能教導(dǎo)他們?nèi)绾螌ⅰ翱茖W(xué)思維”應(yīng)用到他們遇到的一切問題。
早期教育專家、作家、Pre-K Today雜志的主編之一的Ellen Booth Church女士,一直致力于此方面的研究,出版了“培養(yǎng)下一代創(chuàng)新人才”等多部專著。她把幼兒階段的科學(xué)思維實(shí)踐分為七個(gè)步驟。
如果家長們想和年齡較低的孩子,用科學(xué)的思維來討論某個(gè)他感興趣的話題,可以嘗試按這七個(gè)步驟進(jìn)行。比如孩子一段時(shí)期喜歡撿路邊的樹葉或小果實(shí)帶回家,那么就可以以此為話題,組織一個(gè)關(guān)于植物、果實(shí)、種子的小研究,應(yīng)用這些科學(xué)思維步驟,來探討這個(gè)話題。
(1)觀察 Observe
觀察就是圍繞一個(gè)主題或物體,從不同的角度觀察研究,可以理解為主要就是“看”,沒有太多的“行動”。
很多家長經(jīng)常會拉著孩子趕路,孩子可能想停下來看地上的螞蟻,或者樹上的小鳥,家長往往也不耐煩的說快點(diǎn)走別看了等等。打擾的就是孩子的這種“觀察”的動作。
孩子們往往觀察一小段時(shí)間,有可能就想要施加行為了,也就是想“做”實(shí)驗(yàn)。這時(shí)我們不妨提醒他們多花點(diǎn)時(shí)間在在觀察上,要求孩子們收集更多信息和觀點(diǎn)。比如你看這個(gè)葉子有什么不同?從上面看,遠(yuǎn)離或者非常非常接近看有沒有不同?當(dāng)風(fēng)吹起或陽光轉(zhuǎn)移時(shí)會有什么不一樣等。
(2)比較 Compare
第二個(gè)步驟在觀察之后,讓孩子們超越他們對事物的看法,開始表達(dá)新事物與之前經(jīng)驗(yàn)中的事務(wù)之間的關(guān)系。這些植物有什么相同或不同?你在哪里見過類似的植物?氣味?顏色?高度?長度?形狀?
比較是一個(gè)很重要的科學(xué)思維能力,尋找差異是孩子們天生的能力。從小搭積木,拼圖,從視覺、觸覺、嗅覺、聽覺、味覺等各個(gè)感官上,都能體會和找出不同。將不同的事物放在一起比較,是特別典型的科學(xué)研究思維。因?yàn)楹⒆觽兪紫纫獣橄蟪鰧Ρ鹊慕嵌?,是從視覺上對比,還是聽覺上對比。反過來加深對這些感官的理解。
(3)排列與組織 Sort and organize
在對比的基礎(chǔ)上,下一步驟可以進(jìn)行的是排列與組織。這是通過可識別的特征對事物進(jìn)行分組的過程。兒童以許多不同的方式匹配,分組和組織材料。通過這個(gè)行為,他們可以明白,對象一次可以屬于多個(gè)組。這是邀請孩子們用圖片和圖表記錄他們的發(fā)現(xiàn)的好時(shí)機(jī)。參考這些圖片和圖表,他們可以做進(jìn)一步的比較。
我們可以用多少種方法對植物進(jìn)行分類?(有和沒有花,高矮,大葉和小葉)我們可以分類葉子的方式有多少?(圓形,長方形,尖形,兩瓣,三瓣等)。排列和組織,即是比較的延續(xù),又更上升一個(gè)階段,訓(xùn)練大腦很重要的歸納和總結(jié)的能力。
(4)預(yù)測 Predict
預(yù)測是基于前三步獲得的知識或信息,進(jìn)行質(zhì)疑和猜測的過程。孩子們通過經(jīng)驗(yàn)預(yù)測會越做越好,所以一定要為這個(gè)過程提供很多機(jī)會。
如果我們把植物放進(jìn)衣柜里會發(fā)生什么?陽光會照射在樹葉上嗎?這一步還可以幫助孩子對事物進(jìn)行概括。如果他們注意到光線似乎穿過蕨類植物的葉子而而很難穿透芭蕉葉,他們可能就會推測陽光無法通過樹葉的原因取決于葉子的厚度的事實(shí)。
預(yù)測既有總結(jié)和概況思維,同時(shí)也是是想象力的一部分,預(yù)測這個(gè)動作值得家長朋友們大量的和孩子練習(xí)。幫助他們理解從一些條件去推導(dǎo)出另一些結(jié)果的這個(gè)過程。
這些例子在生活中各個(gè)地方都可以進(jìn)行,比如在月臺上等地鐵,通過站臺兩側(cè)的人數(shù)多少,讓寶寶推測哪邊的地鐵會先到,這就是訓(xùn)練他們的整理信息,找到差異,并做合理推測的過程。
(5) 實(shí)驗(yàn) Experiment
這是孩子們測試他們的預(yù)測并嘗試他們的想法的時(shí)候。這一步的關(guān)鍵是提供大量不同的材料和時(shí)間來探索。家長只需要負(fù)責(zé)為孩子提供科學(xué)探索提供材料, 這就是孩子們?nèi)绾芜M(jìn)行自己的“獨(dú)立研究”的初始版本。
我們?nèi)绾螠y試光線是否會透過樹葉而發(fā)光?我們可以測試多少個(gè)不同的葉子?我們可以在什么地方放置植物來觀察它們是否會生長?實(shí)驗(yàn)這一步開始涉及了較多的動手過程。家長可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮f(xié)助,但千萬要記得主動權(quán)在孩子哪兒,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不是目的,讓孩子自己探索實(shí)驗(yàn)的過程,才是目的。
(6) 評估 Evaluate
這是孩子們將他們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與他人交流,體驗(yàn)他們的具體實(shí)驗(yàn)過程,表達(dá)它,并用圖表,圖畫和文字等表達(dá)信息的時(shí)候。
例如:在紙上畫上不同的植物,和可以讓植物生長的不同空間。對于植物保存的黑暗地方使用深色紙張,在淺色地方使用白色或黃色紙張。
哪些是種植植物的最佳地點(diǎn)?哪些地方不適合種植植物?多厚的樹葉(紙張)可以讓光線穿過?我們?nèi)绾卧趫D表上顯示這些信息?評估是對前面的思考行為,和后面的實(shí)驗(yàn)行為的對照總結(jié)。是再次提煉出規(guī)律或想法的核心步驟。
(7)應(yīng)用 Apply
最后,把從實(shí)驗(yàn)中獲得的理解應(yīng)用到更大的經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域,鼓勵孩子們擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)范圍,再次嘗試新材料,并查看他們的理解是否一致。這一步里,使用開放式問題,幫助孩子們思考。如果通過調(diào)節(jié)光來促進(jìn)植物增長,應(yīng)該怎么做?
應(yīng)用也是“思維設(shè)計(jì)”“實(shí)踐驗(yàn)證”的循環(huán),包含了理解、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)等多個(gè)環(huán)節(jié),思維上更加擴(kuò)散。