3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步




前两天分享了孩子们设计出的“斜坡滚球”,收到很多朋友留言问是怎么样设计出来的。

△ 孩子的示意图

家里有囤盒盒罐罐的习惯,所以孩子拿着矿泉水瓶,自己剪了一半的口,并且找到了一个小快递箱,就把矿泉水瓶瓶身的一部分贴在快递箱上,这个方式就可以形成一个斜坡,简易版的斜坡滚球就做成了。

但这只是活动的最基础的载体,孩子们在测试的其实是速度和角度,比如孩子如何从起点滚球,并且让球顺利到双面胶圈做成的终点。这个过程其实考验的是孩子用力是否合适、以及角度和位置是否把握得刚刚好。

所以哪怕是这么一个小活动,其实也足够两个孩子玩好多个小时来研究了。是不是简单有趣,又有挑战性呢?这其实是我家两个孩子周末经常玩的科学小实验之一。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 经常自己一边皱眉一边思考下一步做啥哈

熟悉「优陪会员计划」(戳这里了解课程详情)的会员们肯定清楚,我们在学龄前的认知体系里,其实有非常大量的科学实验,融合了STEM启蒙和美国PBL项目学习法的实验比比皆是。

从1岁开始,其实已经加入了浮沉的物理小实验,让孩子可以从玩水中最直观地走进探寻的世界,接着便是密度、空间、重力、加速度、宇宙启蒙等等,这些都是我们在0~6岁里不同阶段,希望孩子们可以最大限度去感知的东西。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 这是2~5岁的探究性科学实验

只因为我们一直坚持的一点是:学龄前的科学启蒙,是通过提供各种丰富的载体,启发孩子的科学思维,让孩子重新思考、感知并且发现世界的奥秘。

而在这个过程中,科学启蒙始于家庭,因为家庭是最重要的开放性实验的空间。好的家庭启蒙,可以帮助孩子平稳走上更高、更深的科学探索的斜坡,即便无法抵达天穹,但也比待在井底要强。

所以今天的文章想结合三个小实验,跟大家讨论一下,我们在跟孩子做科学实验的过程,有哪三点是核心要点。这些核心要点共同构成了科学实验的初心:让孩子尝试多一点,看得更广阔一些,即便做不到科学家也没关系,最起码,我们可以把探究的视野、思辨的精神,带给孩子。

1、科学是先点亮孩子的好奇心

示范实验:《漂浮的鸡蛋》

适合年龄:1-5岁

核心知识:浮力的原理、密度在生活中的应用

实验用品:透明杯子、盐、水、熟鸡蛋

没想过生活中两个熟鸡蛋、两杯水、一碟盐组合起来就可以构成这个实验吧?其实做法也就是这么简单。准备两个熟鸡蛋,两杯清水,一碟盐,先把鸡蛋放进杯子里。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 实验的效果图

这个实验的秘诀,就是:不停加盐。让孩子观察,加盐和没加盐的情况下,鸡蛋是怎么样的情况。

我们可以鼓励孩子自己动手,让孩子先把熟鸡蛋放进装了清水的杯子里,引导孩子进行观察,让孩子注意到“鸡蛋是下沉的”;然后再让孩子加盐,数着一共加了几勺,鸡蛋是在加了第几勺盐时开始漂浮起来的。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△《Hands-On Science and Math》示范的渐进变化

通过这个实验,孩子会了解到液体密度这一知识,密度不同,浮力就不同。很多时候学龄前孩子走近科学启蒙的第一步就是产生好奇心,启蒙的核心并不是让孩子去记住深奥的名词概念,而是让孩子去看待密度对物体的影响、浮力在生活中的运用。

即使孩子暂时不理解这些概念背后的原理,也没有关系,重要的是了解有这么一个关联性。

记得我和两个孩子做的时候,Eric好奇地睁大了眼睛,一直追着我问:“为什么加了盐鸡蛋就浮起来了呢?” “为什么要加够四勺盐呢?三勺为什么就不浮起来?”看着他紧皱的小眉头,很煞有介事。

我们在「优陪会员计划」中也对这个游戏进行了升级设计,就是《分层饮品》,如何跟孩子更好地互动对话,以及让孩子注意科学实验的缜密性,也在里面跟大家详细分享了。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△课程里所示范的过程

最终出现的作品效果图是这样子的,其实原理也是利用不同物体的密度差,去做到更深入的测试和探究。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△看到Joshua眼里发亮的光了吧:)

所以,科学实验是特别好的激发孩子思考,鼓励孩子提问的绝佳方式。而当下回应孩子的问题,能让孩子对这一知识记得更详细。如果孩子不提问,我们也可以通过提问引导孩子进一步思考。

2、科学是启发孩子透过表面看本质

示范实验:《水滴与硬币》

适合年龄:2-8岁

核心知识:研究水的表面张力,了解毛细现象

实验用品:水、滴管、面值为1元、5角、1角的硬币

之前给过两个孩子两块小玻璃镜把玩。我们都知道两块干燥的玻璃叠在一起其实很容易分开,但如果在玻璃之间加一些水,再让孩子尝试去分开,就没那么容易了。当孩子们这么玩的时候,他们很好奇地问我,“怎么回事呢?”

这其实就是水的表面张力在我们生活中的运用,再比如我们生活中会看到小露珠是圆形的、水龙头有时候也会有小水滴悬挂着,想掉又掉不下来,这些都是一样的道理。所以为了让孩子更好地了解“水”和“水滴”,我便跟他们玩了这个游戏。

做起来同样很简单,吸管、硬币和水就可以完成了。准备1角、5角、1元的硬币,用滴管在一枚硬币上滴水珠,直到水珠破掉,从硬币上流下来,帮助孩子做记录。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△水滴实验示范效果

我们可以指导孩子,用吸管把水滴一滴一滴地滴到不同面值的硬币上,看滴到第几滴时,水珠会变破流下来。我在这个过程中,直接运用了美国弗罗里达州的STEM教材《Hands-On Science and Math》里提供的模版来做统计:

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 这是中文引进版的翻译

为了激发孩子的兴趣,可以在开始实验时,让孩子先猜一猜:“这枚硬币能接住几滴水珠?”并鼓励孩子数一数,帮助孩子用笔记下来。

我也会持续地跟孩子聊这些问题,比如“为什么从滴管里出来的水会是一个完整的小水珠呢?”、“用手指轻轻碰一碰,好像还很有弹性哦”。记住做这种观察实验,一定要充分调动孩子的视觉、触觉等大量感知觉来辅助引导。

当孩子进一步了解水的张力后,其实就可以结合毛细现象跟孩子玩更多的实验了。

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△ 视频中你就会发现的,3岁的Eric还是需要一些引导哦

因为水的表面张力产生的一个重要现象就是毛细现象,指的是液体表面对固体表面的吸引力。在「优陪会员计划」课程里跟孩子玩的《神奇的水杯彩虹》便让我家两个孩子欲罢不能啊~

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△ 最后出来的效果,孩子们可喜欢了。

3、科学是引导孩子将思辨融入生活

示范实验:《磁力吸引》

适合年龄:3-8岁

核心知识:了解磁铁在生活中的运用,并且建立初步的磁力概念

实验用品:磁铁、各式各样有磁性无磁性的小物

家里多多少少都会有一些磁铁,比如磁力片,磁性滚珠轨道、冰箱贴这些,我家孩子们也特别喜欢,拿着这些磁性材料到处碰来碰去的,看看磁性材料能够吸引什么,不能够吸引出什么。

比如我们在「优陪会员计划」中所示范的电子启蒙路径是,孩子需要先尝试体验磁性材料的特质,了解磁铁能吸物,接着,孩子就可以通过自制指南针,关联到之前对于磁铁的认知,进一步为已有的认知扩容。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 4-5岁的认知课程:《电磁启蒙-自制指南针》

在孩子走进《自制指南针》的游戏之前,接触《磁力吸引》是第一步,具体可以怎么做呢?就给从家里提供给孩子各式各样的测试物品,比如木头、塑料、金属、橡胶以及磁石等家里随手可以拿到的材料。比如我在「优陪会员计划」中跟两个孩子玩的是易拉罐、回形针、小夹子这些,都是孩子很熟悉的东西。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

让孩子通过磁铁去检测常见物体的磁性,什么能被磁铁吸引、不能被磁铁吸引的物体分类,这便是锻炼孩子去提升自己的数学和科学思维:提出假设、并且验证假设,这也是帮助孩子搭建科学分类意识。比如当时我们就运用了这个表格,来作为我们实验和讨论的基础:

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△《Hands-On Science and Math》表格翻译

我们可以引导孩子来进行感受:“我们轻轻地用磁铁来靠近这个小铁钉,它们粘在一起啦!”“试试把它们分开,你是不是要用一点力才行呢?”

其实任何物质在外磁场中,都或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。当我变魔术一样在孩子面前展示磁铁吸引回形针的过程,对于3岁的Eric来说,简直是惊呆了的世纪大发明一样:

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 能感觉到屏幕里的我的开心么哈!

让孩子自己动手去做分类,让孩子用磁铁去吸不同的物体,跟孩子一起填进去表格里,孩子会发现,磁铁会对由某些物质产生磁力相吸,而有些物体如木块、杯子、书本等就不会被吸引。

让孩子进行分类,再探讨这些物体的共同性是什么,这个讨论过程,便是科学启蒙非常核心的思维模式:“假设、实践、并且验证”。不要说孩子了,我们大人也一定会从这个过程中学到很多啊!

何为科学?在我心中,科学便是对真的探索。

我们是怎么样产生对世界的好奇,又是如何去想象这个世界?我们用了什么样的方法去走近和理解、反思和辩证去看这个世界?这些都是我们世界存在的根基,也是我们社会创新的本源。

在科学的探索上,爱因斯坦说,“最重要的是,不要停止提问。”这是我们最容易去触达孩子好奇心的方式,唤起孩子对世界万物的好奇,并且愿意用最质朴的方式去探索这份好奇,这可能也是我们在家庭里普及科学启蒙的根本目标所在。

3个小实验,3个大感悟,这是孩子科学启蒙的第一步

△ 启蒙实验中做分析的Joshua

希望今天分享的3个小实验,也一样可以给大家带来新的领悟。走进科学的本真,也让我们选择在「优陪会员计划」里面,详细到如何真实地跟孩子对话,孩子有可能出现的情况如何应对,都完全还原给大家。

很多时候,重要的真不是科学实验的结果,而是我们在这个过程中,如何用好科学启蒙的核心,去帮助孩子建立好奇心、分析力和思辨的精神。

萌芽的话好啦~周末趁好时光,好好跟孩子玩一下这三个科学实验吧。今早起来后发现Joshua好像发烧呢,这几天陆续发现身边的孩子都流感,胆战心惊的,我先好好照顾下孩子的情况。

大家在实验游戏中有什么想法也可以分享出来哦,我们在日常生活中积累起来,就是给孩子一个最广阔的科学探索的桥梁啊~不要求孩子必须看透整个宇宙,但是最起码可以跨越认知的局限。

这个周末也给大家准备了福利,订阅了「优陪会员计划」的朋友,可用小芽币兑换绘本(由出版社直接寄出)。

这次上新的书籍是一本+一套。一本是《高铁出发了》,以“北京西-广州南”的旅程为线索,讲述了高铁列车一路的“经历”。书中将中国高铁的车体设计、站台设计、供电系统、隧道设计等知识融入其中,使孩子们在阅读中也能了解与我们生活密切相关的高铁的科技知识。

一套是《超级工程科学绘本》,这套书一共有3册。一翻开书啊,便能带孩子去到那港珠澳大桥、洋山港和蒙内铁路的工程现场,让孩子看看大桥、港口和铁路是怎样建成的,“身临其境”地感受中国工程师的智慧和力量。

可以先看看这套书的其中一册《超级大桥通车了》,画面精美,叙述详实,孩子一看,便能清楚的了解这座超级大桥的建成工序呢。