美国小学的这套”科学方法“,让孩子像科学家一样来思考

原标题:美国小学的这套”科学方法“,让孩子像科学家一样来思考

每年学校的Open House,都会做一个Science Expo的展览,展出的都是小朋友们根据学到的科学知识,亲手制作的科学展板。今年的科学展板真是花样多。比如,有关于植物根茎运输的展板:

有关于柠檬电池的科学展板:

还有关于洗涤剂作用的科学展板:

仔细看看小朋友们做的科学展板,我发现了一个有趣的现象:几乎每个展板上的内容都采用了美国小学最流行的探究式科学方法,Scientific Method,这套方法教会孩子从小就要用科学家的思维来思考!

什么是美式“科学方法”

那么究竟什么是科学方法呢?简单来说,科学方法就是指导人们进行科学探索的步骤,这套科学方法分成六个主要的步骤:

(文末附模板下载)

1.提问:只有一颗好奇的心,才能让我们从简单的现象中发现问题。牛顿和苹果的故事大家再熟悉不过了吧?

2.调查和研究:有了问题,就可以根据问题做一些调查,调查的展开可以从图书馆、网络、或者相关的专业人士。

3.提出假设:接下来,根据问题,我们可以提出一个“为什么会这样”的假设。

4.实验:通过实验来验证我们的假设。

5.分析:分析实验的数据,验证之前的假设;如果假设不对,再进行新的实验并验证。

6.结论:通过不断的重复,我们一定能够得出经得起考验的结论。

为了帮助孩子们记住这套科学方法,很多美国老师的教室都挂着这样的大海报,在每次科学课的时候,老师就会指一指海报,告诉学生这是科学方法的哪一步。

(文末附科学方法海报下载)

科学方法教育比起传统的科学教育,更重视发现的过程,这也在很大程度上反映了美国小学科学课的特点:不是一味灌输科学知识,而是注重通过教会孩子来发现问题。

科学方法小实验

科学方法是带领孩子“发现”知识的过程,就像所有科学家一样,发现科原理的过程,实验是必不可少的。下面小媛老师就给大家介绍一个简单的实验,看看科学方法是如何指导小实验的:

实验:什么样的冰融化的快?

在炎热的夏天,小朋友们都很喜欢吃雪糕。有细心的小朋友可能会发现,不同类型的雪糕,例如牛奶雪糕和水果冰棒,融化的速度时快时慢。那么,什么口味的冰激凌融化的最快呢?这就是迈出了用科学方法研究的第一步——提问。

通过初步的观察和提问,我们现在可以让孩子们为问题提出一个假设。很多时候,这些假设完全可以从身边的例子中找到。例如,有的孩子可能会说:“我觉得牛奶口味的冰激凌会化的快一点,因为我记得家里冰快解冻需要很久”。

有了假设,下一步我们就可以开始做实验啦。用科学方法指导的实验中,很重的一点是把实验中无关的变数尽量减到最小。例如,我们要保证冻成的冰块是一样的温度,一样的大小。

一个简单的方法就是,在同样大小的冰块模子里放上不同的液体,如牛奶,橙汁,和水。然后一起冻起来,这样一来我们就可以把实验中的变数减到最小了,而且还可以启发孩子:有什么东西会影响我们的实验?

例如在解冻的时候,我们可以启发孩子来分析和思考:如何摆放不同的冰块,对实验结果会有哪些影响?会不会有的冰块会被阳光照到,而有的不会?这种启发式的问题也正是我在上实验时最喜欢的一点,有时候我会惊奇的发现,小朋友们能意外的注意到更多的细节!

关于这个实验的结论,先给大家剧透一下,牛奶确实会比纯水冻成的冰块融化的快。如果小朋友实验成功的话,不管做多少次一定都是这样的结果。

每一次的科学实验,我都喜欢让小朋友来做“实验报告”,实验报告上除了有科学方法的几个步骤,还有关于实验所需的材料和实验步骤,这样小朋友在做实验的时候,就能更好地

(文末附模板下载)

科学方法的学习工具

有一次,去学校5年级的教室参观,我发现每个孩子的桌子里都有一本科学笔记本。我很好奇,打开一看,每个科学笔记本的第一页都是科学方法的六个步骤,老师让学生们把它放在第一页,因为它是科学探索的基础。

为了能让小朋友们轻松记住这六个步骤的科学方法,美国老师可是铆足了劲,想出了不少的创意方法,今天来跟大家分享几个:

1.科学方法组织图

组织图(Graphic Organizer)可以帮助孩子很好地总结自己的探究思路。比如小朋友可以将科学方法的每个步骤,记录在这样的组织图上:

(文末附模板下载)

2.互动笔记

美国孩子上课不会抄笔记,可是他们却钟爱这种互动式笔记本。笔记本还能互动?没错,将科学方法做成翻翻书,贴在“科学笔记本”上,小朋友和笔记之间好像建立了一种互动:

(文末附翻翻书免费下载)

还可以把科学方法做成一个圆盘,小朋友转一转圆盘,就知道每个步骤是什么。

还有可以做成“六边形折叠小书”,合起来是一个六边形,打开了就是科学方法的六个步骤。

3.科学方法记录单

科学方法的每一步,都需要科学的指导。所以很多小朋友的科学笔记本里,都有这样的科学方法记录纸。比如,下面是关于第三步"提出假说“的记录:

(文末附科学方法记录单下载)

如何提出一个好的假说?首先,要写下自己的的问题,如:植物生长和阳光有怎样的关系呢?接下来要把问题变得可以用实验来检测,比如现在的问题可以是:是不是阳光越多,植物生长的越快?接下来我们要来想想用什么方法来检测这个问题?

也许,我们可以形成这样的假设:有阳光的地方,植物发芽最快!

大家看到了嘛,从心中的一个问题,到最后提出假设,这中间经历了一系列的缜密思考过程,而这个科学方法的记录单,就好像一个”脚手架“,一点点在指导着孩子们的科学思维,也在不断浇灌着他们心中的科学萌芽!

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作者: 小媛老师坐标加州:

美国公立小学老师

美国双语教育学硕士

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