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前两天看到了6年前北京某青少年大赛的项目公示名单(小学组+中学组),简直直接双膝跪地。
网友感慨现在的孩子真了不起也真不容易,当然也有人质疑这些究竟是不是孩子自己独立完成的。
我想,首先,感谢时代,我小学顺利毕业了,搁现在,能不能毕业真的是还要两说。其次,这已经是青少年“大赛”,所以应该是层层挑选之后的项目,所以难度肯定是比较大的。这样的大赛可以给孩子一个学科学爱科学的机会,总是好的,而且在参加选拔的过程中,孩子也就有了和科学亲密接触的机会。
当然,对大部分中学以前的小孩子来说,一个更低门槛的科学活动受益者会更多。
恰好多多学校上两周也刚结束了Science Fair(科学会),科学会是美国学校从小学(有的从K学前班就开始了)到高中都有的一个学习STEAM(Science科学、Technology技术、Engineering工程、Arts艺术、Math数学)的重要活动,活动门槛不高,强调孩子的自主参与,当然随着孩子年龄的增加,项目难度和独立完成度都会更好。小灯塔之前也做过详细介绍(请戳《STEAM教育风靡世界,原来美国小朋友是这样学科学的!》)
小小“科学家”在选题时,需要充分发挥他的创造力,同时具有解决问题的能力,扫清科学实验的路障,然后还要有尚好的审美艺术能力,合格的写作方法和技巧,自信的表现和陈述能力,把科学“研究”清楚的,漂亮的,完整的展示给观众看。
所以,参与Science Fair不仅是一个让孩子更彻底的理解科学概念的方法,同时也是让孩子提高其他重要的技能,把多学科集中到一起的美妙的学习体验。这一切不就正好是STEAM的主旨吗?
多多的学校很重视科学会,提前两三个月就发下表格,请家长签字是不是同意孩子参与。
学校鼓励小朋友自己组队分工完成科学会项目,一年级的淼淼和她的同学们明显还不是很主动,于是我们妈妈们建立了一个聊天群,帮小朋友分组,提出几个简单的主题,比如观察绿豆发芽、磁铁原理什么的。
三年级的多多明显对科学会的参与度大大提高了,这一次从选题到做上网查资料到最后的规划设计展板,都是他和其余两个队友一起完成的。
当多多回来告诉我,他们的选题是“cosmology”之后,我还偷偷放狗查了一下才知道他们到底要做什么。
因为平时的学习已经有不少上网查阅资料的机会,所以孩子们都可以自主完成资料的收集整理。不过因为互联网安全问题,他们查阅资料时,爸爸妈妈最好还是监管一下。

多多和另外两个同学先各自在家查资料,在学校沟通科学会内容,然后一共有四五个周末,每次一个半小时,约在我们家或者同学家,一起共同完成项目进度。
多多从学前班开始参加科学会,这四年的时间,孩子们从对科学会的茫然无知到全情参与,一切井井有条,我觉得这恰恰就是科学会的最大意义之一。
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帝都青少年组的选题因为是大赛层层挑选之后的,所以难度对一般的孩子来说确实有点儿高。那么普通的科学会我们应该帮助孩子怎么选题?
首先,孩子的科学会项目需要是适合孩子年龄的,项目最好来自孩子日常的的简单观察。比如:
”为什么穿红色的球衣比白色的会更热?”
”我为什么需要8:15就去睡觉?”
所以鼓励孩子多观察生活多提问多思考
多多同学这次有一个选题很好玩,他做的实验本身很简单:怎么保护从高空掉落的鸡蛋不会破。
他爸爸说因为他不止一次在帮妈妈取鸡蛋的时候打破鸡蛋,所以他当时很懊恼的说:“鸡蛋为什么一掉在地上就破了?能不能有不破的方法?”
于是这次科学会,他做了一组实验,鸡蛋从多高落下在地板上会摔破?如果掉在棉花里会不会破?如果用普通的厨房纸巾把鸡蛋包起来再掉下来会不会破,如果是层层棉花包起来的呢?当然,为了不让现场太惊心动魄和减少善后工作,鸡蛋每次是被放进薄薄的塑料袋里的。
最后的展板记录了每次实验的结果,得出了什么样的缓冲效果才是有效的。
这个实验虽然简单,但是却解开了孩子心中的疑惑,而且现场展示还挺有冲击力,比如我就觉得每次看到鸡蛋应声破裂而想闭眼哈哈。
多多还很好心的告诉同学:“这些鸡蛋你明天早餐可以吃掉。”同学的爸爸开玩笑说,最近已经吃了不少鸡蛋了。
除了日常生活中孩子的疑问和想法,我们还可以做一个表格,问问孩子对什么最感兴趣。
比如孩子喜欢问植物是怎么生长的,那就可以选一个植物生长周期为题,或“蒲公英是怎么传播它们的种子?”当然还可以通过光合作用、毛毛虫吃叶子,小鸟吃毛毛虫等观察,让孩子识别食物链。
有的小“破坏者”喜欢拆玩具,那也可以一起看看机械原理、电子原理是不是可以做为选题。现在有不少机械电机组乐高式玩具,也可以寓教于乐。
如果小朋友喜欢收集岩石、贝壳等等,那就一起来看看岩石的种类…孩子的每一次旅行,都可以是科学会的展示题目之一。
比如小灯塔美食专栏当家女神溜溜妈,在带溜溜小朋友旅行时就发现:
“古希腊神庙遗址就在地中海边上,整个公园里所有的石头都是石灰石,里面全是化!石!各种贝壳和珊瑚!到处都是!挖沙小分队立刻变身考古小分队,两眼放光地挖出了俩贝壳化石!多么高级的纪念品啊!每一个爱科学的少年心里都有一枚古生物化石!今年的science fair有主题了!”
“克拉夫拉火山Krafla,火山口直径约10公里,爆发过29次,是一座活跃的火山,仅仅在1975年-1984年期间,就曾有9次火山爆发。”
“地热能源被充分利用,17个蒸汽眼产生两百到三百摄氏度的热气田。这里是冰岛最大的地热发电厂,总发电量高达60兆瓦,可以满足冰岛全国居民几乎一年的供电量。”
“小生态系统活跃的很呐。除了地表荒草苔原,热温泉和沸腾泥坑里生活着古耐热硫化菌,边上生长着古蓝绿藻,景区的解说牌上写着也许是地球最早的五种生物之一。妥妥的下一次science fair的主题啊!火山地热发电原理和清洁能源,还有耐热细菌和蓝藻!出来玩一趟虎妈怎么会放过给孩儿灌知识的机会!”
如果孩子年龄大一些,比如四五年级,可以引导他们进行更有深度的探索,比如物理科学(电力,磁铁,原子,分子,和化学),和生活息息相关的话题(环境,天气,水周期,栖息地,食品链)等等。
除了单一的领域,还可以开始但研究怎么把不同的领域结合起来,著名的生物物理、生物化学就是如此
大孩子还可以去NASA的网站(www.nasa.gov),因为那里有一些有趣的信息和实验。
这次Musk的“重鹰”成功发射,激发了好些个孩子的太空梦,这一次多多学校四年级的一个小姑娘就选择了探索太空的题目。
别的不说,这酷炫的展示就够让人震撼了,小姑娘主动的头头是道的给参观者讲解,让人觉得人类上火星也就是这不久之后的事了。
当然,如果确实想不到什么好的选题,那就去图书馆,看看有关科学会的书。还有就是上网查资料,网络无远弗届,绝对有很多不错的建议。
随着孩子课程的深入,如果学校正好有某些科学主题的课程,那利用科学会的机会做一个课程的深入和拓展也是很不错的。
这里要提醒一下,选题最好得到老师的认可,因为有的实验,比如火山爆发之类的化学实验,学校是不允许做的。
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选好题目之后,还需要很好的计划,计划越早越详细越好。这也是孩子学习做学习计划的好机会,所以爸爸妈妈不要全权取代,多给孩子一些机会。
具体需要多少时间肯定和项目有关,一些项目可能只需要两个星期来完成,而复杂一些的可能需要一个月或者更久。
爸爸妈妈可以帮助小朋友画一个时间轴表格,把每一步的计划写下来,比如:
周1:去图书馆和上网查相关资料做研究
周2:设计实验,购买用品
周3:设置并运行第一次试验
周4:如果有必要,根据第一次的实验结果,设置并运行第二测试
周5:分析结果,想出结论
周6:编写报告,画图板,做展板,练习讲解和回答问题。
当然,这些都是考虑到孩子可能只有周末有时间约朋友一起做项目,而且有的步骤可以省略或者浓缩,但基本步骤都是:
1.观察
2.提问
3.假设
4.实验
5.结果
6.结论
科学会的一个重要目的就是让孩子学习科学实验步骤,为了把问题简单化,可以设计一些能够用简单的是或者不是来回答的问题。
比如我们可以请小朋友观察一下家里刷了油漆的木板干燥的速度。然后提出一个简单的问题:
“温度可以使油漆干燥速度加快吗?”
如果他认为的答案是“是”,那他得到一个假设:“温度越高,油漆干燥速度越快。”
第4步可能是最重要的部分,要设计一个实验来检验自己的假设,这个部分,父母可以多次提醒和引导孩子,让他们更全面的考虑问题,首先要确保温度是唯一的改变因素,所以有哪些其余的因素需要被排除呢?
这个时候,父母可以提醒孩子,最好选择相同的颜色,相同的品牌,排除不同油漆本身干燥速度的差异,然后涂在木板上时,要确保尽量相同的厚度,同样的表面,甚至是光线都最好一致。
这一步最重要的是引导孩子思考,究竟有其余哪些因素可能干扰实验结果,而且更重要的是培养孩子一个科学概念:要证明一件事的因果关系,必须排除其余的影响因子。
在这一步之后,孩子就可以开始进行实验了,比如几块木板,分别用不同温度的吹风机吹,记录木板干燥的时间速度。
通过寻找最后的数据结果,孩子就可以判断出他的假设是不是正确的。这里要强调一点,不要担心实验和猜想不一致,因为不管结果是什么,它都是有效的科学实验。
做完实验比对完自己的假设,孩子就需要再做一些功课,为结果找到科学的解释。
最后一步就是设计展板,
通常情况下,可以买到那种三镶板海报板,当然自己用纸盒纸板做也是可以的。
有很多不同的展板设计,比如中心面板中展示项目的标题,用照片、图片等说明整个实验的过程。展板左侧可以扼要的说明这个实验的目的和方法,右边显示结果和结论。
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这里要提出的几个注意事项包括:
1.让孩子主动选择和思考。孩子拥有我们成年人不能企及的创造力和想象力,所以就放手让他们自己去选择、设计和表达。当然,如果涉及到安全问题,父母还是要严密监控和保护的。
2.并不是所有的科学实验、设想都要从零开始,学习已有的文献也是科学实验的一个必须和必备步骤。所以可以请孩子多做研究,把自己能用上的已有的资料知识都用上,当然,报告里记得注明来源。
3.所有的想法有优点。让孩子集思广益,并尝试不同的方法,即使你知道这样做不会成功,或者你觉得这个方法有问题,也让孩子试试看,因为科学本身往往是由一系列“意外”造就的。
我们的目的是让他们多一种学习体验,这其中应该包括对想象力的尊重。
4.多陪孩子练习演说演示几次,因为从心里知道到说出来让别人明白,这是一个需要学习和练习的过程,孩子要找到他觉得舒适的表达方式,同时,这个方式别人还得听得懂。
练习的一个重点是回答观众问题,可以设计一些问题和孩子练习,看看他们是不是明白了。
有个小技巧,如果孩子不能回答出来,他们首先可以礼貌的说:“我不知道,但是这是一个很好的问题。”
5.孩子还可以多读一些著名科学家发明家的故事,甚至尝试复制他们的实验,这样孩子可以更好的理解科学概念,同时明白科学不是一帆风顺,它需要灵感,也需要坚韧的毅力和耐心,还有一些小运气。
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许多学校的科学会都是自愿参加的,如果放弃这个机会确实很可惜,因为科学会的目的并不是孩子发现了什么,毕竟他们的年龄所选择的题目也很难有惊心动魄的发现,而是这个科学研究的过程和思维方式,“提问、假设、实验、反复实验、结论”这是一切科学研究通用的,所以正确错误本身并不重要。
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