打开网易新闻 查看精彩图片

在日常工作中,笔者经常会和家长交流科学学习的问题,有几次家长来咨询说孩子的学习比较忙,还有其他课要复习,没时间做科学实验,光看网课行不行。笔者本身刚好也是初中生的家长,不管是小学科学,还是初中科学,都有接触,所以想就这个问题来谈谈个人看法,欢迎大家来交流,说说自己的经验。

01

通过实验掌握科学的思维方式

关于要不要做实验,我想先举个例子。五下科学课本的第一单元《生物与环境》中,前三节都是关于绿豆种子发芽需要什么样的条件,以及发芽后需要不需要阳光的问题。

如果是长年做饭或是有种花、种菜经验的家长估计都觉得很简单:植物生长肯定是需要阳光的。而种子发芽就不一定了,厨房角落里扔着的土豆、红薯、大蒜什么的,放久了也会悄悄地发芽。

打开网易新闻 查看精彩图片

这就是典型的有意栽花花不发,无心插柳柳成荫了

学了半天,其实前两节课的知识点就归结为一句话:

绿豆种子发芽需要充足的空气、适宜的温度和一定的水分,三个条件要同时具备。

对于孩子来说,记住这句话也是轻轻松松,考试不成问题。

那么,花两节课的时间来学这么点内容是浪费时间吗?为了学这么点内容,还要准备绿豆、杯子、水、土等材料,观察记录发芽的过程,是折腾家长吗?

并不是,这些都是为了教会孩子怎么用科学的方法观察世界。

第一步是要发现问题:春天到了,我们很容易观察到万物生长的现象,树叶长出来了,小草也开始发芽,那么是因为春天,才会发芽吗?发芽到底和什么因素有关系?象这样问题的答案,其实很多大人也知道一些,但不一定能清晰、完整地给出结论。

其次是提出观点——这点非常重要,因为没有自己的观点和假设,后续的验证就没法进行。先不管对还是错,是不是天马行空,不着边际,但至少说明孩子思考问题了,而且也能表达出自己的结论和看法。

再次是通过对比实验的方式去求证。对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系。对比实验要求在实验中只能改变我们选择的那一个条件,同时保证其他条件不变。

打开网易新闻 查看精彩图片

在探究种子发芽是否需要土壤的实验中,需要孩子自己去把握实验细节,比如选什么样的种子,选几颗种子,怎么确保只有一个条件不一样,其他都完全一样。

通过一次次的对比实验探究,孩子就会熟悉、掌握这套科学验证的方法,知道怎么样通过严谨的实验设计来得到结论。

这其实也是科学研究中非常常用的一个方法。早在1747年,为了研究坏血症,詹姆斯·林德做了人类历史上第一个随机对照实验。虽然他最后没有得出一个明确的结论,但林德的实验标志着检验药物有效性的方法从蒙昧走向科学。

所以,知识的学习只是一方面,更重要地是让孩子能够学会科学的思考方式和严谨的逻辑证明过程。

02

通过实验更好地理解科学现象

小学阶段的科学实验,除了对比实验,还有不少的模拟实验。顾名思义,就是通过现象模拟来得出相应的结论。

语文课上的这篇古文《两小儿辩日》,大家都应该比较熟悉。故事讲的是孔子到东方游历,见到两个小孩在争辩,就问他们在争辩什么。一个小孩说:“我认为太阳刚出来的时候离人近一些,而到中午的时候距离人远。”另一个小孩说:“我认为太阳刚出来的时候离人远些,而到中午的时候距离人近。”一个小孩说:“太阳刚出来的时候像车盖一样大,等到正午就小得像一个盘子,这不是远处的看着小而近处的看着大吗?”另一个小孩说:“太阳刚出来的时候有清凉的感觉,等到中午的时候像手伸进热水里一样热,这不是近的时候感觉热而远的时候感觉凉吗?”

打开网易新闻 查看精彩图片

模拟日食实验

从生活经验的角度来说,两个小孩的说法都有道理,所以孔子才做不了决断。但从科学的角度来看,这些日常经验并不适用于太阳与地球的关系。对于太阳、地球、月球这样的宇宙天体来说,我们虽然天天能看到,但是要理解自转、公转、日食、月食这样的抽象概念,对于孩子来说,很难观察和理解。所以在科学课本里,会通过一些模拟实验,让孩子更好地理解概念。

打开网易新闻 查看精彩图片

比如,太阳的直径是地球的109 倍,大约是月球的400倍,太阳其实要比月球大很多。但是我们仰望天空的时候,经常会发现两个差不多大,那是因为太阳距离地球远,月球距离地球近,所以看到的时候就是差不多大小了。上图就是通过太阳和月球的观察模拟实验,让孩子了解科学知识和生活经验之间的差异是怎么造成的,为什么会形成这种差异。

打开网易新闻 查看精彩图片

光的折射对孩子来说也是个难点,用这样的演示实验,孩子一看就明白了

03

通过实验提升孩子的动手能力

浙江宁波早已将科学实验纳入中考范围。考试采取考生现场实际操作、平台设备摄录考生操作全过程、考后评卷教师通过观看考生操作视频集中统一网上评分的形式。2021年的试题共有6个,考生在电脑上随机抽取1个实验进行操作测试,每批次安排时间为30分钟,操作测试时间为15分钟。

实验本身并不难,都是课本上必须要掌握的,而且也事先公布了范围,方便同学练习。据媒体报道,有多位科学老师反馈,平时的实验操作中,出现问题较多的竟然是偏生活技能方面的,比如绳子不会系、火柴不会划等。

在测量物质(小石块)的密度这一物理实验中,有一部分同学竟然卡在系绳子这个环节。有的同学一次两次打不好结,影响实验时间;有的同学因为绳子系得太松,小石块掉进量筒里;还有的打成死结,导致后面解不开……“现在有些孩子,到了小学高段甚至初中,还不会系鞋带,实验中遇到系绳子就出现了问题。”宁波市海曙外国语学校教务处主任、初三科学老师钟意定说。

在实验室制取二氧化碳这一实验中,需要用点燃的火柴靠近容器,火柴熄灭则表明二氧化碳制取成功。但在此前多所学校的实验练习中,老师们发现不少同学尤其是女生不会划火柴。“有的女生一开始有点怕,不敢划,有的同学则是用力过猛,老是把火柴折断,多次练习以后才慢慢好转。这与现在生活中不大用到火柴有关。”

其他如抹布使用过后不会折叠好等现象也比较常见。

所以,做实验的过程,其实也是让孩子动手进行生活实践的体验。比如实验材料怎么摆放才能井然有序,不会搞错,实验过程中经常会需要给绳子打结、绑皮筋、给酒精灯点火等等,这些操作的注意事项又有哪些,实验结束后,要怎么收拾整理。在培养规范的实验操作同时,也培养了孩子的收纳、整理习惯。

打开网易新闻 查看精彩图片

做实验的目的不仅仅是为了学习科学知识,更重要地是塑造孩子的科学思维,培养孩子的动手实践能力。就浙江来说,小学科学和初中科学教材的衔接是相当紧密的,会在小学知识的基础上不断深入。所以在小学阶段打好基础的话,对今后的学习也是受益匪浅。

幼儿教育家蒙特梭利说过“我听过了,我就忘了;我看见了,我就记得了;我做过了,我就理解了。”在科学的学习上,也印证了这句话。

资料来源:宁波晚报

︱往期推荐︱