有科学思维的孩子都具备哪些能力?

 

铅笔头导读:相比起80后、90后的童年,现在孩子手中使用的电子产品越来越多,孩子学习的压力越来越大,孩子们经...







铅笔头导读:

儿童天生具有科学思维,要培养得趁早!

2008年,北京市教委发起了一个“中小学生科学建议奖”,旨在培养中小学生的科学思维、提高科学素养,让学生学会科学表达自己的主张。前不久,北京市教委公布了2016年的评选结果。

“关于地铁机场线增加望京南站的建议”、“关于在楼体外建造墙壁式鸟巢的建议”、“关于北京市增加儿童室外健身设施数量及产品多样化的建议”等等获得了优秀科学建议奖。你能想象,这种关于城市规划的建议是仅仅十来岁的孩子提出的吗?不得不说,这些孩子们的创造力令人佩服。

《科普美国人》是美国历史最长的一本科学杂志,也是著名的《科学》的姊妹刊。《科学美国人》曾经发表过一个研究,证明儿童天生具有科学思维,可是随着年龄的增长,这种科学思维反而会退化。

儿童以一种弄清因果的方式玩耍,本质上也就是在探索世界。儿童有基本的概率意识,他们会做出预测,实施微型试验,得出结论,并根据新证据调整最初的假设。

在很多人眼里,一提到“科学”,就觉得是遥不可及的,只有科学家、发明家才搞的。其实培养孩子的科学思维,并不是说要培养孩子成为科学家,也不是让孩子理解高难度的知识,科学思维是一种学习能力,是一种认识世界的方法。或者说,科学思维就是让孩子学会像科学家那样思考问题。

培养孩子的科学思维也不是非得去实验室、去操作试管烧瓶才行,孩子们天性对世界充满好奇,渴望了解身边的一切,有着无穷的创造力和想象力,科学思维的培养,在平常的生活中就可以进行。比如在空瓶子里养小鱼、蚯蚓之类的小动物、在阳台上培养小植物;在公园散步观察花草……

科学思维包括几个方面,一般来说有观察、收集整理信息、提出问题和假设、实践验证,当孩子三四岁时,就可以训练孩子的这些能力。

01
观察


“关于在楼体外建造墙壁式鸟巢的建议”的提出者秦思语,就是因为在学校的教学楼的保温层墙体上,观察到有鸟儿在上面打洞筑巢。她认为,这说明鸟儿正在城市里努力寻找可能的栖息地,从而提出这样一个给鸟儿提供栖息地的建议。

有所成就的人,通常都善于观察、思考和总结,从而发现现象和规律。观察不同于看到,而是要看到需要看到的东西,可以说是有目的看到东西。父母平时和孩子玩的时候,引导孩子使用自己的感官(触觉、听觉、嗅觉、视觉、味觉)观察看到的事物,并用语言来表达自己的感受。

当孩子摸到一些不一样材质的玩具时,可以问,“这个摸起来怎么样?”

去公园见到一朵花,停下来看一下闻一下,也可以问,“这朵花闻起来如何?”三四岁的小孩可能还不懂“闻”这个概念,可以夸张演示深吸一口气地闻,这其实就是在教她“如何观察”。

02
收集和整理信息


当我们引导孩子用语言表达自己的感受时,也就是在训练孩子收集和整理信息的能力。比较物体的大小、轻重、多少、颜色(收集信息),把相同和不同的事物区分归类(整理信息),这些是最基础的早期科学思维能力(当然也是孩子的认知能力),可以通过从日常生活中多提问培养的。我们大人会用表格、文字等方法来收集和整理信息,而小孩就要用到另外的方式了。

给小孩穿衣服的时候,可以问他:“这两条裤子哪一条长呢?”吃点心时零食,我有时故意会拿出一块大的,一块小的,然后问,“你要大的饼干还是小的饼干?”这就是比较。

比如整理玩具时,我跟他说:“我们把所有红色的积木放这里,蓝色的积木放那里。”这就是归类。

这样的思维训练是随时随地就可以发生的,并不是每次都要“上课”才能教孩子的。“比较和归类”是第一步观察的提升,只有先学会观察,有了初步的信息,再通过比较和归类整理信息。

03
提出问题和猜想


很多知识并不能从观察中直接得到,它可能隐藏在某些线索当中。提出问题并出做出假设,也是在培养孩子预测未知的能力。比如一件东西在水里会下沉还是会浮在水面上,三四岁的儿童无法看一眼就能得出结论,那么我们就可以指着身边的小物件(比如小石块、泡沫塑料块、回形针、小木块、带盖的空瓶、萝卜、橡皮等各种各样的物品),问他:“我们把木头放到水里会怎么样?它会沉下去还是浮上来?”

给小孩洗完衣服的晾晒的时候,可以问他:“你觉得什么情况下衣服干的快一些呢?”她可能会说:“晒到外面衣服干地快。”

当孩子说晾在外面的衣服干得快,可以再问他,为什么觉得晾在外面的衣服干得快?这样的提问,又是进一步引导孩子如何表达信息来支持自己的推测。这不是无聊的提问,而是引导孩子通过观察进行猜测,再从自己之前的知识来论证。

我们引导孩子提出问题,鼓励他试着做出猜想,让后把猜测结果记录下来。然后一样一样去验证,让孩子带着疑问进行验证实验,会更有针对性,也更容易提起他们的兴趣。通过这样的活动,让他们学会猜想,猜想的后一步就是通过实验去求证,从而习得科学方法。

04
实践验证


脑子里光有猜想还不够,猜想仅仅是猜想,不能保证它就是正确的。为了得到正确的认识,我们还要进行实践验证。我们可以同时洗完两件一样大小、厚薄的衣服,一件挂在阳台上,一件挂在室内,看看哪一件先干。

验证也是有技巧的,之所以要晒两件同样大小、厚薄的衣服,就是为了控制验证的过程中只有“室内”和“室外”两个变量,这叫控制变量法。虽然控制变量法要到初中的生物课才讲到,但有研究证明,实际上四五岁的小孩就已经拥有这种科学思维了。

麻省理工学院和斯坦福大学的科学家给60名四五岁大的孩子出了一个难题,他们向孩子展示一个播放音乐的盒子和一些珠子,这些珠子外表一样,但有些珠子放到盒子上面,盒子就播放音乐,有的不会。科学家然后拿出来两对珠子,一对粘在一起,另一对可以分开,并向这些孩子演示,两对珠子放在盒子上的时候都可以启动机器。由此可以判断,每对珠子可能只有一颗起作用。然后,科学家让这些孩子自己玩。他们会不会把珠子分开,分别放在机器上,看看是哪颗启动了机器?

孩子们的确做到了。他们强烈地感觉到,只有分别试验每颗珠子才能弄清答案,于是做出没有任何一位科学家想象到的事情:当两颗珠子粘在一起时,他们竖着拿珠子,这样每次就只有一颗珠子接触到盒子。从而知道是哪颗珠子启动了机器。

斯坦福大学的诺厄·古德曼说:“他们实际上设计出一项试验以获得想要的信息。这些基于科学原理的提示帮助年幼的孩子了解世界。”

然而,这种幼年孩童本能地掌握科学方法,却会在几年后就退化消失。随着儿童年龄的增长,他们有了更多知识,对世界更加了解,于是对已有知识的信念就战胜了科学推理能力。

培养孩子的科学思维,就是要强化儿童的这种本能,孩子像个科学家一样思考,通过这种科学思维来获得知识,认识世界。

●END●
作者:薛定谔的猫

铅笔头情商  原创出品


作者简介:薛定谔的猫,三级心理咨询师、儿童心理专家,蒙特梭利教育践行者。幼年曾热衷于养蝌蚪、养蚯蚓,制作火箭、潜水艇等小玩意,相信每一个孩子都是一个哲学家。
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