时下STEM(Science,Technology,Engineering,Math)这个词很时髦,STEM科普玩具也成为玩具市场的最新潮流,俨然成了幼儿科学启蒙的代名词。确实,很多设计精巧、适合儿童发展水平的STEM科普玩具,对促进思维发展是很有好处的。但是儿童早期科学启蒙的范围远不限于此,植根于日常生活中丰富自然现象的科学探究,对于幼儿来说,更具深刻的价值和趣味,是儿童学习科学更为主要的途径。
科学启蒙不仅仅是炫酷的STEM玩具
更是植根于日常生活的科学探究
孩子是在与物质世界的相互作用中发展出他们对世界的理解的。生活中许多熟悉的现象,往往蕴含着丰富的科学原理,吸引着孩子去发现、去探究。我们常常看到,孩子们对于探索周围的世界有着与生俱来的好奇心。当他们的好奇心被激起时,科学探索随时随地都会发生:浮在水面上的空瓶子、树下忙碌的蚂蚁、春天里冒出的嫩芽等等,都可以使孩子获得朴素的科学概念。如果我们能敏锐地抓住这些时刻,通过提供更多的材料和适当的引导,帮助他们把新发现和已有知识联系起来,引导他们进入更深入的探索和思考,那就会大大拓展孩子的科学探究活动,支持孩子的好奇心,促进科学思维的发展。
那如何在日常生活中引导孩子进行科学探究呢?
1、提供能激发孩子好奇心的探究环境和材料
孩子天生的好奇心必须与物质环境和材料相互作用才能得以激发。由于幼儿思维具象化的特点,动手操作物体对他们的思维发展至关重要。提供能激发孩子好奇心的环境和材料,是幼儿进行科学探究的重要物质前提。
我们可以带孩子到大自然中去,给孩子足够的时间去观察一群蚂蚁、一朵蒲公英;可以和孩子一起栽种一棵他喜欢的植物,让孩子了解植物的生长;也可以和孩子一起养几条蚕宝宝,让孩子观察动物的生长和习性。
我们还可以给孩子提供适宜的材料让他们去探索,例如:
科学探究材料:
- 水的特性:水、容器、水管、滴管、海绵、蜡纸、洗洁精、油、冰块……
- 空气的特性:气球、塑料袋、打气筒、风扇、纸带……
- 光的特性:透镜、棱镜、手电筒、镜子、纸筒、有色玻璃……
- 物体运动及力:小车、球、圆柱体、表面粗糙度不同的斜坡、杠杆、滑轮、齿轮、弹簧……
- 磁力:磁铁、铁珠/铁砂、非铁制的其他材料……
- ……
科技活动材料:木板、木条、木胶、钉子、锤子、绳子、纸板、线、剪刀、胶带……
测量和观察工具:直尺、钟表、温度计、天平和秤、量杯、放大镜……
【注】定量测量工具适用于已经建立起测量概念和数量比较概念的较大的孩子。
2、用问题导入探究情境
科学探究是问题导向的,所以首先要有一个可供探究的科学问题,这是孩子学习科学的起点。当孩子原有的认识不能解释物质现象进而产生疑问时,这种认知冲突就会激发起孩子的好奇心。只有孩子带着好奇心而进行的科学探究,才不是枯燥乏味的学习活动,才是体验未知和挑战、发现和惊喜的探索之旅。有些父母反映说,给孩子准备的科学小实验孩子摆弄几下就不感兴趣了,那是因为孩子没有要探究的问题。没有问题,自然就没有探究的动力。科学探究不是让孩子照着大人的指导去做已经设计好的实验,而是孩子自己带着问题,主动地探寻答案的过程。这一点非常重要,问题导入是推动孩子进行主动学习的意义建构过程。
用问题导入探究情境有两种途径:一是从孩子提出的问题中生成科学探究活动;二是向孩子提问或创设问题情境,把教育目标转化成孩子自己的探究需求。
导入途径1:从孩子提出的问题中生成科学探究活动
你的孩子是否不停地问过你为什么?为什么?为什么?为什么?你是怎么回应的?是不耐烦地把孩子打发走?还是压力山大地为孩子寻找每个问题的答案?
从科学教育的角度来看,孩子的每次提问其实都建构了一次学习的意义,要珍惜孩子的提问。在面对孩子提出的问题时,我们不要做答案的终极给予者,而是要把自己当成是和孩子一起探寻答案的同行者和支持者。如果孩子提出的问题是在他当下的发展水平上有能力去探究的,那就要鼓励孩子通过自己的探索去找到答案,而不是急于把正确答案直接奉送到孩子面前,去替代孩子思考。
例如,当孩子提出“蚯蚓能听见声音吗”这样的问题时,如果我们提出一个引导性的问题“咱们用什么办法能知道蚯蚓能不能听见呢”,可能就能把孩子的探究和思考引向深入。孩子可能会提出用放大镜观察蚯蚓的头部,找找有没有耳朵;孩子也可能提出把蚯蚓装在盒子里,在旁边弄个很大声响,如果蚯蚓爬走了,说明它能听见声音;如果它没有反应,就说明它听不见声音。如果我们能引导和支持孩子去动手验证他的假设,这就是一次很好的用观察、推理、实验等方法寻求答案的科学探究。
导入途径2:向孩子提问或创设问题情境
有时我们提供了有趣的探究材料,但孩子只是被材料的颜色、形状等外部特征吸引而注意不到一些本质关系,因而只停留在摆弄材料的层面而提不出问题。对于这种情况,可以通过适当的提问去引导孩子注意它们,启发孩子深入思考。
例如,我儿子(3岁半)洗澡的时候我经常给他一些瓶子玩水,他喜欢把瓶子放在水上玩“开船”的游戏。有次我问他:“你的船能变成潜水艇沉下去吗?”这对他来说是个有趣的问题,于是引发他对浮力进行了一次有意义的探究。他反复尝试了很多次,最后发现瓶子的沉浮和瓶子里装的水量有关系。
还有的时候,我们想让孩子去探究某些科学概念,但孩子并没有直接的兴趣。对于这种情况,我们可以结合孩子的兴趣点创设一些问题情境,引发认知冲突,激发孩子的探究兴趣。
有次我想跟儿子玩下摩擦力,我就做了四条表面光滑程度不同但高度相同的斜坡跑道,分别是纸皮、瓦楞纸和包裹着铝箔纸、毛巾布的纸板。然后我找了两辆一样的小车,邀请他跟我一起玩赛车。汽车是我儿子的心头大爱,他当然乐意加入游戏。我先拿出纸皮跑道和瓦楞纸跑道让他选,他选了瓦楞纸,玩了几次后就产生了一个疑问:“为什么我的车总是跑不快呢?”他想了想,认定是跑道的问题。然后我又拿出铝箔纸跑道和毛巾布跑道。他这次选了铝箔纸跑道,果然他的车就跑得快了。我问他:“你发现了吗?什么样的跑道能让小车跑得快呢?”他拿小车在四条跑道上反复跑了几次之后,告诉我:“平的跑道车跑得快,不平的、粗糙的跑道跑得慢。”就这样,孩子通过自己的反复尝试、观察和推理,认识了坡道表面粗糙度和下滑速度之间的关系。
摩擦力游戏中不同粗糙程度的跑道
3、动手做个小实验
孩子的探究活动和科学家的研究有很多共通之处,都是在事实依据的基础上推测假设、验证假设,最后形成自己解释世界的理论的过程。在引导孩子进入探究情境之后,可以鼓励孩子对问题的答案进行推测,这是“形成假设”;然后可以鼓励孩子按自己的想法去动手实验,这是“验证假设”。在孩子通过实验解决问题的过程中,其实就已经渗透了科学的思维方式。我们可以通过适当的提问,引导孩子通过观察、预测、测量、推理等一系列科学方法来探寻答案,促进孩子分类、比较、归纳、演绎等逻辑思维能力的发展。
在上文提到的"潜水艇"例子中,我儿子最初认为“把瓶子压到水底就能让瓶子沉下去”,于是他动手尝试,结果发现一松手瓶子又浮起来了,这是孩子尝试按自己的想法来解决问题,可反复尝试都没成功。正当他一筹莫展之际,我轻轻地提了一句:“瓶子为什么老浮起来呢?”他想了想说:“因为瓶子太轻了。”我说:“那有什么办法能让瓶子变得不那么轻吗?”他摆弄了一会儿水里的瓶子,突然说:“我有办法了。”他打开瓶盖,装水进去,结果瓶子就沉下去了。
孩子就是这样,在自己的不断尝试中逐渐排除无关因素,找到关键因素,最终探寻到事物的本质关系。而这正是人类探索、认识世界规律的基本过程和策略。通过科学探究,孩子获得了对这一基本探究过程的感性认识。
要注意的是,科学实验是一种开放式的探索。与孩子从实验中学到了什么知识相比,孩子在探究过程中获得的乐趣和思考方法更为重要。(为什么说探究过程比知识重要?延伸阅读:孩子需要什么样的科学启蒙,点击左下角“阅读原文”可见)。不要把眼光紧盯在让孩子从实验中学到什么知识上,这样很容易会陷入“家长拽着孩子往正确答案走”的陷阱。有些家长一看见孩子得不出正确结论,就不停地暗示甚至代替孩子操作,这种“对偏离正确答案”的焦虑情绪传递给孩子,会极大地挫伤孩子的好奇心和探究热情,科学探究也就失去了它本身的意义。如果孩子得出了错误的结论,我们可以就此跟孩子讨论,引导孩子注意到结论和某些事实之间的矛盾之处,引发孩子进一步探索。
小 结
- 植根于日常生活的科学启蒙,具有深刻的价值和趣味,是儿童学习科学的主要途径。
- 在日常生活中引导孩子进行科学启蒙的方法:
▫ 环境建构:提供激发孩子好奇心的环境和材料
▫ 意义建构:
- 从孩子的提问中生成科学探究
- 向孩子提问或创设问题情境
▫ 动手实验:渗透科学思维方法
- 不要拽着孩子往正确答案走。与孩子从实验中学到了什么知识相比,孩子在探究过程中获得的乐趣以及思考方法更为重要。