科學有意思

本刊編輯部

每個孩子與生俱來的好奇心，是進行科學探究的原動力。和孩子一起探索萬事萬物的過程，也是幫助他養(yǎng)成科學思維、提升科學素養(yǎng)的過程。所有的親子活動都可能成為科學教育的契機；所有的科學教育，也都能以有趣的方式出現(xiàn)在孩子的生活里。

6步養(yǎng)成科學思維

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方法篇

在引導孩子形成科學思維的過程中，不過多地糾正孩子的錯誤、評判孩子的判斷是非常重要的原則。因為想讓方法有效，需要建立在孩子有興趣參與各種活動的基礎上。

6步養(yǎng)成科學思維

不是科學家父母，一樣可以在科學實踐活動中幫孩子養(yǎng)成科學思維。而且，很多科學實踐活動，就是平時我們和孩子一起玩、一起觀察事物、一起體驗萬事萬物的過程?？茖W實踐并沒有那么難，但是需要父母有意識地融入一些與科學素養(yǎng)有關的目標設計。

第1步：觀察、預測和檢驗

一個進行科學教育的實驗小組多年來一直用“一個蘋果”的活動，進行兒童觀察項目的研究。這一活動通常是群體進行，教師給每個孩子準備一個蘋果，或者讓所有同學傳遞一個蘋果。蘋果傳到誰手上，他就要說出一個對蘋果的觀察結果，比如“它是紅色的”“它聞著很甜”“它摸著很涼”。還有些孩子可能會把蘋果舉到耳朵邊上，觀察到它沒法發(fā)出聲音。

一個新視角，科學探索的開始

其實，大多數(shù)孩子對蘋果都非常熟悉，所以怎么能用蘋果來吸引孩子們的注意力呢？這恰恰就是在向孩子傳授科學知識的一大神奇之處—每個人都可以以嶄新的視角去審視日常生活中常見的物體和事件。實驗小組在觀看一個班級首次觀察蘋果的錄像時，會非常驚奇地看到孩子們非常認真地參與到這項任務中去，好像以前從沒有見過蘋果一樣。他們以前當然見過蘋果，但是沒有仔細地觀察過。所以，是新的科學用語和實踐引導讓普通的蘋果變?yōu)榱丝茖W探索的對象。這在家庭中也完全可以做到，我們和孩子更是隨時可以展開對一件司空見慣的事物的重新觀察。

需要注意的是，在最初的觀察嘗試中，孩子的積極參與比答案的正確性更為重要。比如在觀察蘋果的過程中，如果孩子說“蘋果聞起來像果汁”，這時，我們也不應該急于糾正孩子的說法，而是應該問“它聞起來像果汁？那果汁聞起來是什么味道？”來弄清楚孩子的意思。

為孩子創(chuàng)設使用工具的場景

在觀察的實踐過程中，我們也可以引入對科學研究工具的使用。比如放大鏡可以拓展我們的視覺能力，觀察肉眼無法看清楚的細小物體或細節(jié)。但是如果我們只是把這些工具交給孩子，他可能不會按照我們設想的方式去使用，我們應該給孩子創(chuàng)設一些使用這些工具的情境以及指導，這樣這些工具才能夠幫助他觀察和探索這個世界。比如讓孩子使用放大鏡數(shù)出昆蟲的腿、觀察指紋圖案或者樹干上的年輪。當他意識到放大鏡能夠幫助他更好地觀察之后，就會自然而然地習慣使用這種工具。其他有助于觀察的工具的使用方式也是一樣的。

預測和檢驗，觀察之后的引導目標

在一些算不上是科學的領域中，人們也會重復地用到觀察、預測和檢驗方式。比如我們有時候會讓孩子根據(jù)對一本書封面的觀察去預測里面的故事內容?？磿鴦t是檢驗自己的推測，同時可以增加文學修養(yǎng)，獲得閱讀趣味。當孩子讀故事時遇到了生詞，我們可以鼓勵他根據(jù)故事情境來推斷這些生詞的意思，然后再問問孩子怎么才能檢驗，并且確定自己的推斷是否正確。

當孩子有多種機會參與科學實踐中的觀察和推測，他就能產(chǎn)生新的觀點、詞語，并把這些融入到下一輪的科學實踐中。比如在完成“觀察蘋果”的實驗后，按照觀察—預測—檢驗的順序，我們可以引導孩子一起研究其他水果或蔬菜，幫助孩子對植物進行更深入和有對比性的探索，引導孩子對種子、種植和生長進行更多的討論等等。

第2步：學會比較、對比

孩子很快就會習慣通過描述物體和事件來觀察事物，然后很自然地就能將所觀察的事物與已知的事物的特征進行比較和對比。比如，一個小孩子會說薄荷味道的橡皮泥聞起來“像牙膏”或者“像口香糖”；兩枚貝殼都是棕色的，但是“一個上面有點點，另外一個上面沒有”。當孩子可以描述物體，注意到它們的相同和不同之處，他就會開始對這些物體進行分類。

找出共同點才能學會分類

孩子能夠很容易地說出兩個物體間的區(qū)別，如果兩個物體間有一點點不同，他也不會說兩者是“相同的”。比如，大多數(shù)成人都會認為西紅柿和蘋果顏色一樣，但是孩子通常會分得特別細，認為其中一種是“淡紅色”，而另一種是“再淡一點點的紅色”，而不會說兩個都是紅色。所以如何才能讓比較有效呢？最好是讓孩子告訴我們怎么樣才是“相同的”或者“幾乎相同的”，再重新組織孩子的語言反饋給他。這時，我們要承認他所說的不同之處，但是更要強調兩個物體的相似之處。比如：“說對了，你有了重大發(fā)現(xiàn)！這兩個都是紅色的。這是它們相似的部分，但是這個紅色比那個紅色淺一點，這是它們不同的地方?！?/p>

練習分類，形成新的認知

在進行這樣的引導反饋之后，孩子就更容易了解分類是什么。如果成人給他提供一定范疇，并讓他把范疇內的東西分到一起，他就可以在對物體的比較、對比上有一個新的認知。比如我們可以通過貝殼、石頭或者堅果這些物體根據(jù)大小、顏色和形狀進行不同組合來讓孩子練習分類。根據(jù)自然屬性的不同來對自然物體進行分類，可以讓孩子忽視不同屬性上的差異，把注意力放在和分類有關的屬性上。這種分類任務可以鍛煉孩子的思維技巧，讓他不再只關注于表面的一致性，而去注意不那么明顯的共同特征。

識別相同點和不同點的思維方式養(yǎng)成

識別相同點和不同點這一關鍵的思維方式能夠應用于很多內容領域，包括讀寫、科學和數(shù)學領域。即使非常小的孩子也能超越物體表面的相似性而根據(jù)事物更深層和抽象的相關之處進行正確的分類。例如，孩子會慢慢懂得比起鯨和魚相似的外表，它們之間呼吸和繁殖方式的不同更重要?？茖W實驗小組曾在一項活動中要求孩子在學完鰻魚是魚而不是蛇之后，找出蛇、鰻魚和魚的相同和不同之處。這項活動的重要之處不僅在于讓孩子從中學會了知識，還強調個體能夠尋找證據(jù)來支持自己的結論，并且懂得當對動物進行種屬分類的時候，有一些共同點比其他的共同點要更重要。

第3步：進行科學實驗

對比和比較的能力是進行科學實驗的基礎，而實驗是讓科學事實能真正為孩子所理解的重要方式?？茖W家正是通過探索、調查、做實驗建立對世界的理解的。

一個最簡單但真正的科學實驗需要包含兩個僅有一處不同的事物。實驗者用同樣的方式處理這兩個事物，然后比較其產(chǎn)物的差異，如果其結果有差異，我們就可以說這一差異和僅有的那一處不同有關。比如，我們想驗證檸檬汁可以防止切開的蘋果變成棕色，那么可以切開蘋果，把其中一半刷上檸檬汁，另外一半不做任何處理。這樣，這兩半蘋果出現(xiàn)的差異可以歸因于檸檬汁的效果，因為這兩半蘋果只有這一點存在不同。相反，如果你把兩個不同品種的蘋果分別切開，然后只在其中一種蘋果上涂上檸檬汁，就無法確定是檸檬汁還是蘋果品種的不同造成了最后結果的差異。

在帶領孩子進行科學小實驗時，其實不需要花很多時間解釋背后的邏輯，只要設計簡單的、可操作的實驗讓孩子參與其中即可。比如，很多孩子都知道植物需要太陽才能生長這個科學知識，我們可以把這一想法轉化為實驗—把同一種植物分別種在密閉的柜子里和窗戶邊。這一簡單的實驗就可以讓孩子自己獲得收集證明材料的經(jīng)驗。

第4步：使用科學詞匯

我們應該在孩子進行科學探索的過程中為他提供相應的、豐富的科學用語。比起日常用語，科學用語可以讓孩子以更豐富的方式深入討論他的發(fā)現(xiàn)和問題，是讓他表達自己對科學的理解和觀點的重要工具。

在情境中反復使用科學語言

也許人們習慣地認為一個4歲的小孩能夠理解和使用像“觀察”和“研究”這樣的詞匯簡直是異想天開，但實際上孩子是能夠很快地掌握這些詞匯的。當孩子在合適的情境中一再重復使用這些詞后，他就學會了如何使用，這些詞的重要性也就得到了強化—參與觀察、探索和研究世界的活動時，孩子會意識到自己正在做的是什么，并且開始思考和討論自己的探索。

我們可以間接或者直接地引入描述科學實踐的詞匯。比如，觀察、預測、記錄、研究、對比，比如可以跟孩子說：“我觀察到外面正在下雨。”而不是“下雨了”。我們無須要求孩子馬上就學會這些詞匯，由于科學實踐活動本身和這些科學詞匯的練習都是反復進行的，只要孩子在各種情境中頻繁地接觸到這些詞匯，就會掌握這些詞匯的意義。在指導孩子探索特定內容時，我們也可以引入相應的名詞和形容詞。如果這一課是講植物的，那么可以使用詞匯來標記其組成部分，比如：根、莖、葉、種子、花；命名所研究的植物，比如：豆子、萬壽菊、仙人掌；形容它們的特征，比如：長的、細的、黃色的、多刺的。

避免用復雜的科學詞匯，但要用復雜句式

當然，在使用這些詞匯時有一些注意事項。如果你想讓孩子學習使用某一新詞，就需要仔細地思考如何用正確和恰當?shù)姆绞絹斫忉屗囊馑迹苊庥脙群^于復雜的科學詞匯取代孩子對科學現(xiàn)象原有的簡單解釋。我們傾聽他的解釋，不是為了聽他使用了多少“大”科學術語，而是為了了解孩子的理解。我們應該讓孩子對科學的學習感到從容和自信。

以下這些詞匯可以頻繁地使用。

我們和孩子一起進行科學活動，要推動孩子在觀察、比較具體事物及事件的特征時使用描述性語言，理解對科學方法和概念的討論需要使用復雜句式。比如，平時我們會簡單地說：“植物會生長?！钡牵绻枋鲋参镄枰裁床拍苌L或者如何生長時，就需要使用更為復雜的句式，比如“如果你給植物澆水，它就可以長大”，或者“植物需要陽光和土壤才能長大”。由于對概念的理解逐漸細化，孩子去精確表達這些概念的句子會變得復雜。隨著使用科學用語技能的增長，孩子對于一些科學概念的理解也會變得越來越精細，這兩者是相輔相成的。

第5步：數(shù)數(shù)、測量和數(shù)學

在科學情景中運用數(shù)學思維，可以讓我們把更多數(shù)學知識帶入進來，而不只是機械地教孩子數(shù)數(shù)。數(shù)學是科學體驗的一部分，它通常能引發(fā)孩子驚人的復雜性思維。

在具體場景中練習估算和數(shù)數(shù)

比如還是“一個蘋果”的活動，我們可以讓孩子預測蘋果里種子的數(shù)量，然后通過數(shù)數(shù)來檢驗自己的預測。在類似這樣重復預測和檢驗種子數(shù)量的科學實踐過程之后，孩子的估算技能會得到提高。當然，孩子第一次參與這類活動時，他估計的數(shù)目可能會很不切實際，比如“100個”或者“1個”，有了經(jīng)驗之后，他的估計會越來越貼合實際，越來越準確。

實驗小組還組織過一次對木瓜的探索。參與實驗的大多數(shù)孩子沒有見過木瓜，所以組織者讓孩子們對這一新奇的物品進行了觀察、預測和檢驗的探索。當木瓜被切開來驗證孩子們的預測時，他們都被里面種子的數(shù)量驚呆了。很快，他們就開始喊出自己對種子數(shù)量的再次估計。教師趁機夸獎了孩子們的興趣和熱情，并趁此機會，指導著孩子們數(shù)完了半個木瓜里的種子，然后又傳授了這個數(shù)字的雙倍是什么概念。這一體驗比讓孩子機械地數(shù)數(shù)要豐富得多，也鍛煉了孩子操作大數(shù)目的能力，讓孩子體驗到了用大數(shù)字數(shù)數(shù)的真實情況。最重要的是，讓孩子發(fā)現(xiàn)了數(shù)學是解決日常問題的重要工具。

同樣，在觀察后的比較、分類活動也能夠培養(yǎng)孩子的很多數(shù)學能力，建立數(shù)學性思維。比如把松果按照尺寸的小、中、大分成松果寶寶、松果媽媽和松果爸爸。

把測量工具和孩子熟悉的事物聯(lián)系起來

科學活動也為測量工具的使用提供了充足的機會。在活動進行的過程中引入工具，能夠促使孩子主動地創(chuàng)造性地使用這些測量工具。當然，測量工具的使用，最好能直接和孩子的生活有所關聯(lián)。比如當我們?yōu)楹⒆咏榻B網(wǎng)紋蟒是9.753米長時，給孩子直尺和卷尺讓他測量，他可能并沒有什么感覺，但是如果你讓孩子自己躺下來，用尺子標記好之后再躺，再量，他最終會發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)紋蟒有9個他自己那么長。當傳統(tǒng)的測量工具和孩子更為熟悉的測量單位—自己的身高聯(lián)系起來時，會激起孩子的興趣和對使用測量工具的熱情。這種測量也可以給孩子一個他熟悉的物件，比如毛絨玩具、積木等和尺子進行配合，那么這樣的測量既是科學實踐，也是一種游戲，還能激發(fā)他對測量工具以及一些數(shù)學概念更明確的認知。

科學實踐經(jīng)常能夠喚醒孩子的數(shù)學意識和自信，幫助孩子把數(shù)學作為探索世界的有力工具。如果孩子堅信他能夠學會數(shù)學，而且它很有用，也很有趣，那么他就不太會懼怕或者厭惡學習數(shù)學。

第6步：練習記錄和保存

科學日記是科學家簡單而又重要的科學工具。我們可以引導孩子把科學日記作為記錄想法和信息的工具，這樣可以保存和分享想法、信息。

和普通的畫畫不同

首先我們給孩子一個日記本，讓他自己設計封面。其次，我們鼓勵孩子運用畫畫的方式來描述特定的實驗或者事件，這正好能符合孩子喜愛涂鴉的天性和技能。最后，我們需要讓孩子知道這本日記本是為特殊目標服務的，和他平時的畫畫本不一樣，比如他不僅是要“畫一個蘋果”，而且是要“畫出今天切開的這個蘋果”。當在科學日記上畫畫記錄時，就需要孩子關注現(xiàn)實世界的物體，并且注意觀察它的顏色、形狀和各個部分。當孩子畫的是正在眼前的事物并且關注其細節(jié)時，他們的繪畫質量會越來越高。

記錄的過程比結果重要

孩子做科學日記的嘗試不應該受到評價。一些年齡較小的孩子最初也許并不喜歡做記錄，他的畫看起來像是亂涂一氣。此時，我們需要悉心地指導孩子如何進行記錄，比如提醒他使用不同的顏色來描繪物體和它的某個部分，那么就會幫孩子觀察得更為細致，記錄得更加準確。我們還應該尊重孩子自己的發(fā)展步調，讓孩子來描述自己畫的記錄。比如有個孩子在記錄一只昆蟲時所畫的線條非常奇怪，當被耐心地詢問之后，我們才知道，他所記錄的是昆蟲移動時的軌跡，而不是昆蟲本身。孩子經(jīng)常會注意到成人注意不到的特征。所以，關注孩子記錄的過程，而不只是記錄的最終結果，這一步非常重要。

日記也為時間的流逝提供了實物證據(jù)。我們也可以讓孩子學會使用日期標記每一篇記錄的時間。雖然剛開始時孩子對此沒有概念，但是他在不斷地翻閱自己的科學日記時，能夠觀察到時間的變化，比如3月15日種下的種子在3月25日發(fā)芽了，到4月27日已經(jīng)長到30.48厘米高了。這樣，時間這一抽象概念就變得更為具體化了。

等孩子做好準備后再開始

日記是記錄觀察和預測結果的重要工具，然而，我們不需要在剛一開始帶孩子進行科學實踐時就引入日記，當我們判斷孩子對用這種方式記錄觀察結果做好了準備時，再開始即可。同樣，如果孩子對于日記的使用并不是很順利也沒關系。除了日記，還有其他記錄工具，可以結合著或替代使用，比如連續(xù)拍攝照片、制作一個表格，這種記錄方式還會讓孩子更有成就感。