科学有意思

本刊编辑部

每个孩子与生俱来的好奇心，是进行科学探究的原动力。和孩子一起探索万事万物的过程，也是帮助他养成科学思维、提升科学素养的过程。所有的亲子活动都可能成为科学教育的契机；所有的科学教育，也都能以有趣的方式出现在孩子的生活里。

6步养成科学思维

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方法篇

在引导孩子形成科学思维的过程中，不过多地纠正孩子的错误、评判孩子的判断是非常重要的原则。因为想让方法有效，需要建立在孩子有兴趣参与各种活动的基础上。

6步养成科学思维

不是科学家父母，一样可以在科学实践活动中帮孩子养成科学思维。而且，很多科学实践活动，就是平时我们和孩子一起玩、一起观察事物、一起体验万事万物的过程。科学实践并没有那么难，但是需要父母有意识地融入一些与科学素养有关的目标设计。

第1步：观察、预测和检验

一个进行科学教育的实验小组多年来一直用“一个苹果”的活动，进行儿童观察项目的研究。这一活动通常是群体进行，教师给每个孩子准备一个苹果，或者让所有同学传递一个苹果。苹果传到谁手上，他就要说出一个对苹果的观察结果，比如“它是红色的”“它闻着很甜”“它摸着很凉”。还有些孩子可能会把苹果举到耳朵边上，观察到它没法发出声音。

一個新视角，科学探索的开始

其实，大多数孩子对苹果都非常熟悉，所以怎么能用苹果来吸引孩子们的注意力呢？这恰恰就是在向孩子传授科学知识的一大神奇之处—每个人都可以以崭新的视角去审视日常生活中常见的物体和事件。实验小组在观看一个班级首次观察苹果的录像时，会非常惊奇地看到孩子们非常认真地参与到这项任务中去，好像以前从没有见过苹果一样。他们以前当然见过苹果，但是没有仔细地观察过。所以，是新的科学用语和实践引导让普通的苹果变为了科学探索的对象。这在家庭中也完全可以做到，我们和孩子更是随时可以展开对一件司空见惯的事物的重新观察。

需要注意的是，在最初的观察尝试中，孩子的积极参与比答案的正确性更为重要。比如在观察苹果的过程中，如果孩子说“苹果闻起来像果汁”，这时，我们也不应该急于纠正孩子的说法，而是应该问“它闻起来像果汁？那果汁闻起来是什么味道？”来弄清楚孩子的意思。

为孩子创设使用工具的场景

在观察的实践过程中，我们也可以引入对科学研究工具的使用。比如放大镜可以拓展我们的视觉能力，观察肉眼无法看清楚的细小物体或细节。但是如果我们只是把这些工具交给孩子，他可能不会按照我们设想的方式去使用，我们应该给孩子创设一些使用这些工具的情境以及指导，这样这些工具才能够帮助他观察和探索这个世界。比如让孩子使用放大镜数出昆虫的腿、观察指纹图案或者树干上的年轮。当他意识到放大镜能够帮助他更好地观察之后，就会自然而然地习惯使用这种工具。其他有助于观察的工具的使用方式也是一样的。

预测和检验，观察之后的引导目标

在一些算不上是科学的领域中，人们也会重复地用到观察、预测和检验方式。比如我们有时候会让孩子根据对一本书封面的观察去预测里面的故事内容。看书则是检验自己的推测，同时可以增加文学修养，获得阅读趣味。当孩子读故事时遇到了生词，我们可以鼓励他根据故事情境来推断这些生词的意思，然后再问问孩子怎么才能检验，并且确定自己的推断是否正确。

当孩子有多种机会参与科学实践中的观察和推测，他就能产生新的观点、词语，并把这些融入到下一轮的科学实践中。比如在完成“观察苹果”的实验后，按照观察—预测—检验的顺序，我们可以引导孩子一起研究其他水果或蔬菜，帮助孩子对植物进行更深入和有对比性的探索，引导孩子对种子、种植和生长进行更多的讨论等等。

第2步：学会比较、对比

孩子很快就会习惯通过描述物体和事件来观察事物，然后很自然地就能将所观察的事物与已知的事物的特征进行比较和对比。比如，一个小孩子会说薄荷味道的橡皮泥闻起来“像牙膏”或者“像口香糖”；两枚贝壳都是棕色的，但是“一个上面有点点，另外一个上面没有”。当孩子可以描述物体，注意到它们的相同和不同之处，他就会开始对这些物体进行分类。

找出共同点才能学会分类

孩子能够很容易地说出两个物体间的区别，如果两个物体间有一点点不同，他也不会说两者是“相同的”。比如，大多数成人都会认为西红柿和苹果颜色一样，但是孩子通常会分得特别细，认为其中一种是“淡红色”，而另一种是“再淡一点点的红色”，而不会说两个都是红色。所以如何才能让比较有效呢？最好是让孩子告诉我们怎么样才是“相同的”或者“几乎相同的”，再重新组织孩子的语言反馈给他。这时，我们要承认他所说的不同之处，但是更要强调两个物体的相似之处。比如：“说对了，你有了重大发现！这两个都是红色的。这是它们相似的部分，但是这个红色比那个红色浅一点，这是它们不同的地方。”

练习分类，形成新的认知

在进行这样的引导反馈之后，孩子就更容易了解分类是什么。如果成人给他提供一定范畴，并让他把范畴内的东西分到一起，他就可以在对物体的比较、对比上有一个新的认知。比如我们可以通过贝壳、石头或者坚果这些物体根据大小、颜色和形状进行不同组合来让孩子练习分类。根据自然属性的不同来对自然物体进行分类，可以让孩子忽视不同属性上的差异，把注意力放在和分类有关的属性上。这种分类任务可以锻炼孩子的思维技巧，让他不再只关注于表面的一致性，而去注意不那么明显的共同特征。

识别相同点和不同点的思维方式养成

识别相同点和不同点这一关键的思维方式能够应用于很多内容领域，包括读写、科学和数学领域。即使非常小的孩子也能超越物体表面的相似性而根据事物更深层和抽象的相关之处进行正确的分类。例如，孩子会慢慢懂得比起鲸和鱼相似的外表，它们之间呼吸和繁殖方式的不同更重要。科学实验小组曾在一项活动中要求孩子在学完鳗鱼是鱼而不是蛇之后，找出蛇、鳗鱼和鱼的相同和不同之处。这项活动的重要之处不仅在于让孩子从中学会了知识，还强调个体能够寻找证据来支持自己的结论，并且懂得当对动物进行种属分类的时候，有一些共同点比其他的共同点要更重要。

第3步：进行科学实验

对比和比较的能力是进行科学实验的基础，而实验是让科学事实能真正为孩子所理解的重要方式。科学家正是通过探索、调查、做实验建立对世界的理解的。

一个最简单但真正的科学实验需要包含两个仅有一处不同的事物。实验者用同样的方式处理这两个事物，然后比较其产物的差异，如果其结果有差异，我们就可以说这一差异和仅有的那一处不同有关。比如，我们想验证柠檬汁可以防止切开的苹果变成棕色，那么可以切开苹果，把其中一半刷上柠檬汁，另外一半不做任何处理。这样，这两半苹果出现的差异可以归因于柠檬汁的效果，因为这两半苹果只有这一点存在不同。相反，如果你把两个不同品种的苹果分别切开，然后只在其中一种苹果上涂上柠檬汁，就无法确定是柠檬汁还是苹果品种的不同造成了最后结果的差异。

在带领孩子进行科学小实验时，其实不需要花很多时间解释背后的逻辑，只要设计简单的、可操作的实验让孩子参与其中即可。比如，很多孩子都知道植物需要太阳才能生长这个科学知识，我们可以把这一想法转化为实验—把同一种植物分别种在密闭的柜子里和窗户边。这一简单的实验就可以让孩子自己获得收集证明材料的经验。

第4步：使用科学词汇

我们应该在孩子进行科学探索的过程中为他提供相应的、丰富的科学用语。比起日常用语，科学用语可以让孩子以更丰富的方式深入讨论他的发现和问题，是让他表达自己对科学的理解和观点的重要工具。

在情境中反复使用科学语言

也许人们习惯地认为一个4岁的小孩能够理解和使用像“观察”和“研究”这样的词汇简直是异想天开，但实际上孩子是能够很快地掌握这些词汇的。当孩子在合适的情境中一再重复使用这些词后，他就学会了如何使用，这些词的重要性也就得到了强化—参与观察、探索和研究世界的活动时，孩子会意识到自己正在做的是什么，并且开始思考和讨论自己的探索。

我们可以间接或者直接地引入描述科学实践的词汇。比如，观察、预测、记录、研究、对比，比如可以跟孩子说：“我观察到外面正在下雨。”而不是“下雨了”。我们无须要求孩子马上就学会这些词汇，由于科学实践活动本身和这些科学词汇的练习都是反复进行的，只要孩子在各种情境中频繁地接触到这些词汇，就会掌握这些词汇的意义。在指导孩子探索特定内容时，我们也可以引入相应的名词和形容词。如果这一课是讲植物的，那么可以使用词汇来标记其组成部分，比如：根、茎、叶、种子、花；命名所研究的植物，比如：豆子、万寿菊、仙人掌；形容它们的特征，比如：长的、细的、黄色的、多刺的。

避免用复杂的科学词汇，但要用复杂句式

当然，在使用这些词汇时有一些注意事项。如果你想让孩子学习使用某一新词，就需要仔细地思考如何用正确和恰当的方式来解释它的意思，要避免用内涵过于复杂的科学词汇取代孩子对科学现象原有的简单解释。我们倾听他的解释，不是为了听他使用了多少“大”科学术语，而是为了了解孩子的理解。我们应该让孩子对科学的学习感到从容和自信。

以下这些词汇可以频繁地使用。

我们和孩子一起进行科学活动，要推动孩子在观察、比较具体事物及事件的特征时使用描述性语言，理解对科学方法和概念的讨论需要使用复杂句式。比如，平时我们会简单地说：“植物会生长。”但是，如果要描述植物需要什么才能生长或者如何生长时，就需要使用更为复杂的句式，比如“如果你给植物浇水，它就可以长大”，或者“植物需要阳光和土壤才能长大”。由于对概念的理解逐渐细化，孩子去精确表达这些概念的句子会变得复杂。随着使用科学用语技能的增長，孩子对于一些科学概念的理解也会变得越来越精细，这两者是相辅相成的。

第5步：数数、测量和数学

在科学情景中运用数学思维，可以让我们把更多数学知识带入进来，而不只是机械地教孩子数数。数学是科学体验的一部分，它通常能引发孩子惊人的复杂性思维。

在具体场景中练习估算和数数

比如还是“一个苹果”的活动，我们可以让孩子预测苹果里种子的数量，然后通过数数来检验自己的预测。在类似这样重复预测和检验种子数量的科学实践过程之后，孩子的估算技能会得到提高。当然，孩子第一次参与这类活动时，他估计的数目可能会很不切实际，比如“100个”或者“1个”，有了经验之后，他的估计会越来越贴合实际，越来越准确。

实验小组还组织过一次对木瓜的探索。参与实验的大多数孩子没有见过木瓜，所以组织者让孩子们对这一新奇的物品进行了观察、预测和检验的探索。当木瓜被切开来验证孩子们的预测时，他们都被里面种子的数量惊呆了。很快，他们就开始喊出自己对种子数量的再次估计。教师趁机夸奖了孩子们的兴趣和热情，并趁此机会，指导着孩子们数完了半个木瓜里的种子，然后又传授了这个数字的双倍是什么概念。这一体验比让孩子机械地数数要丰富得多，也锻炼了孩子操作大数目的能力，让孩子体验到了用大数字数数的真实情况。最重要的是，让孩子发现了数学是解决日常问题的重要工具。

同样，在观察后的比较、分类活动也能够培养孩子的很多数学能力，建立数学性思维。比如把松果按照尺寸的小、中、大分成松果宝宝、松果妈妈和松果爸爸。

把测量工具和孩子熟悉的事物联系起来

科学活动也为测量工具的使用提供了充足的机会。在活动进行的过程中引入工具，能够促使孩子主动地创造性地使用这些测量工具。当然，测量工具的使用，最好能直接和孩子的生活有所关联。比如当我们为孩子介绍网纹蟒是9.753米长时，给孩子直尺和卷尺让他测量，他可能并没有什么感觉，但是如果你让孩子自己躺下来，用尺子标记好之后再躺，再量，他最终会发现，网纹蟒有9个他自己那么长。当传统的测量工具和孩子更为熟悉的测量单位—自己的身高联系起来时，会激起孩子的兴趣和对使用测量工具的热情。这种测量也可以给孩子一个他熟悉的物件，比如毛绒玩具、积木等和尺子进行配合，那么这样的测量既是科学实践，也是一种游戏，还能激发他对测量工具以及一些数学概念更明确的认知。

科学实践经常能够唤醒孩子的数学意识和自信，帮助孩子把数学作为探索世界的有力工具。如果孩子坚信他能够学会数学，而且它很有用，也很有趣，那么他就不太会惧怕或者厌恶学习数学。

第6步：练习记录和保存

科学日记是科学家简单而又重要的科学工具。我们可以引导孩子把科学日记作为记录想法和信息的工具，这样可以保存和分享想法、信息。

和普通的画画不同

首先我们给孩子一个日记本，让他自己设计封面。其次，我们鼓励孩子运用画画的方式来描述特定的实验或者事件，这正好能符合孩子喜爱涂鸦的天性和技能。最后，我们需要让孩子知道这本日记本是为特殊目标服务的，和他平时的画画本不一样，比如他不仅是要“画一个苹果”，而且是要“画出今天切开的这个苹果”。当在科学日记上画画记录时，就需要孩子关注现实世界的物体，并且注意观察它的颜色、形状和各个部分。当孩子画的是正在眼前的事物并且关注其细节时，他们的绘画质量会越来越高。

记录的过程比结果重要

孩子做科学日记的尝试不应该受到评价。一些年龄较小的孩子最初也许并不喜欢做记录，他的画看起来像是乱涂一气。此时，我们需要悉心地指导孩子如何进行记录，比如提醒他使用不同的颜色来描绘物体和它的某个部分，那么就会帮孩子观察得更为细致，记录得更加准确。我们还应该尊重孩子自己的发展步调，让孩子来描述自己画的记录。比如有个孩子在记录一只昆虫时所画的线条非常奇怪，当被耐心地询问之后，我們才知道，他所记录的是昆虫移动时的轨迹，而不是昆虫本身。孩子经常会注意到成人注意不到的特征。所以，关注孩子记录的过程，而不只是记录的最终结果，这一步非常重要。

日记也为时间的流逝提供了实物证据。我们也可以让孩子学会使用日期标记每一篇记录的时间。虽然刚开始时孩子对此没有概念，但是他在不断地翻阅自己的科学日记时，能够观察到时间的变化，比如3月15日种下的种子在3月25日发芽了，到4月27日已经长到30.48厘米高了。这样，时间这一抽象概念就变得更为具体化了。

等孩子做好准备后再开始

日记是记录观察和预测结果的重要工具，然而，我们不需要在刚一开始带孩子进行科学实践时就引入日记，当我们判断孩子对用这种方式记录观察结果做好了准备时，再开始即可。同样，如果孩子对于日记的使用并不是很顺利也没关系。除了日记，还有其他记录工具，可以结合着或替代使用，比如连续拍摄照片、制作一个表格，这种记录方式还会让孩子更有成就感。