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9月1日科學課重回一年級,為何科學啟蒙對孩子如此重要?

9月1日科學課重回一年級,為何科學啟蒙對孩子如此重要?

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今年秋季開學起,全國國小一年級新生的課表上,將出現一門全新的必修課程——《科學》。這門課程將影響一千餘萬即將進入國小一年級的新生,相信這一變化,將成為科學教育發展史上的一個重要里程碑。

根據2017年2月教育部印發並要求執行的《義務教育國小科學課程標準》,國小科學課被列為與語文、數學同等重要的「基礎性課程」。科學課為何會受到國家如此重視?對於孩子們而言,上好科學課為何如此重要?

先來看《標準》里的三大變化

變化一:國小科學課程起始年級調整為一年級

根據《標準》要求,學習分為1—2年級,3—4年級,5—6年級,原則上要按照國小一、二年級每周不少於1課時安排課程,對於低年級開設科學課,通過小實驗、小遊戲的體驗對科學知識有感性的認識。

變化二:讓學生更多的體會到動手的成功和樂趣

《標準》明確了STEM中的"T"和"E"的重要性,即技術與工程,讓學生體會到「動手」的成功和樂趣,養成通過「動手做」解決問題的習慣。

變化三:明確新增對社會與環境的責任

不僅僅是科學技術在現實上的應用,還在新增了科學技術對倫理、環境、生活影響的思考。讓學生關注周圍技術世界的發展,體驗科學技術對個人生活、對社會發展的影響

國家為什麼要開設科學課?

早在2001年,依據國務院《面向21世紀教育振興行動計劃》建立「21世紀基礎教育課程體系」的要求,開始了新一輪的課程改革,當時將「自然」課更名為「科學」,起始年級也從一年級變為三年級。

2017年2月教育部印發並要求執行的《義務教育國小科學課程標準》,國小科學課被列為與語文、數學同等重要的「基礎性課程」,將《科學》課程的起始年級延伸到國小一年級。

16年過去了,我們在課程開發、師資培訓、教材建設等方面取得了一些成果和進步,但坦率而言,「科學課」作為一門獨立的新課程,在整個九年義務教育階段並未受到應有的重視。

而16年以來,國際科學教育研究的發展速度超出了人們的預料。一些非常重要的科學教育文獻和著作,比如,《新一代美國科學教育標準》和《K-12科學教育框架:實踐、跨領域概念和核心概念》提出了一系列科學教育的新思想。這些新思想導致了世界各地的科學教育正在發生著一場劇烈的、聲勢浩大的、深刻的變革。

在這樣的一個情況下,我們的課程和教材自然也要隨之改變。如果我們的課程和教材再不隨著這樣的一種變化、這樣的一種需求而改變的話,我們真的就要落後於世界科學教育改革的潮流,滿足不了國家發展的需要以及孩子們和老師們的需求了,所以教材必須修訂。

為什麼科學啟蒙對孩子很重要?

科學是認識世界的方式之一。

從社會發展的角度來看,科學的價值在於它是我們現有的認知方式中被實踐證明比較合理的一種,帶給我們生活非常多的便利。

因此,讓孩子科學的認識世界非常有必要!在《美國國家科學教育標準》里非常明確的指出要科學地認識世界必須有三個要素:

事實依據、邏輯關係、審辯性思維。

事實依據是指所有科學結論,都要建立在能夠看得見摸得著的事實證據之上,特別是定量的數字依據。科學領域內,一個理論是一定有事實去支持它的。不僅是數理化生,心理學、經濟學、語言學及其他現代學科領域,都是通過實驗取得數據,來證明理論。

邏輯關係是連接事實依據與科學結論之間的橋樑。簡單講,大家可以把它理解為因果關係。也就是說,這個事實,能不能夠支持你得出的結論?嚴密的邏輯思維不僅能幫助人在科學方面有所建樹,在日常生活方面也可以避免許多問題。在學校教育不夠重視的前提下,家長如果能夠輔助訓練孩子的邏輯推理能力,會有很大的幫助。

審辯性思維是一個很中性的詞,核心是客觀的懷疑態度。正是因為人們不斷地進行審辨,各自獨立思考事實是否支持理論、邏輯是否合理,有了新的事實發現,會去驗證之前的理論,看看會不會證實或者推翻之前結論,看結論裡面有沒有隱藏的假設,才逐漸建立起了我們今天看到的無比宏偉的科學大廈。

觀察到事實——用邏輯推出結論——批判性看待結論並對其進行調整——尋找新的事實,這樣一個循環,構成完整的科學思維體系。

人是群居動物,天性傾向於合作和聽信他人,因此與我們的天性違背的科學思維方式,是需要後天刻意練習習得的。科學思維比科學知識本身重要得多,也是家長進行科學啟蒙的重點。

科學教育為什麼重要?

第一,孩子生活的時代將是信息爆炸的時代,辨別能力不可或缺。哪些是對你有價值的,哪些是謠言,能一眼看穿的能力,對孩子們來說將是生存的基本技能。

第二,人類的知識已經積累到現在的程度,並且積累還在加速,這就意味著未來知識一定是一種被封裝的黑箱狀態。例如手機,很少有人懂它的硬體軟體的原理,會用即可,我認為未來的知識也是這樣子。具體的知識已經沒有那麼重要,唯有思維才有價值,思維能力可以保證當孩子們需要去了解某個原理,以及需要去擴展人類知識的疆界的時候,他們有相應的能力去做。

第三,科學思維方式是人類文化的精華。科技發展本質上來源於科學思維,這種目前來看也許是人類最為成功的認知世界的方法,我們有責任讓我們的孩子繼承下去。

理想中的科學教育,應該是一個金字塔。最底層最核心的東西,是訓練孩子的品格,包括好奇心,熱情,有趣,勇於嘗試,獨立思考。讓孩子體會到學習是有趣的事情,如何有勇氣在明知道有很多困難的情況下堅持也是非常需要家長幫助培養的。

以這樣的品格作為基礎,再上面是方法論的內容,包括邏輯,審辯性思維,解決問題的方式等等,最表層才是現在大部分學校教授的知識類的內容。方法論和品格才是我們教育中更需要重視的東西。因此對於一個要長大成人進入社會的孩子來說,科學教育對其很重要!

家長如何參與孩子的科學啟蒙?

閱讀,做實驗,學會提問。

科普閱讀

本次教材修訂讓科學課變得與語數兩門主課同等重要。因此,孩子的科學知識儲備量變得尤為重要,除了科學教材,家長們還應該給孩子補充課外科普讀物。在國內,諸如《我們愛科學》、《天天愛科學》、《博物》、《環球探索》、《新十萬個為什麼》、《知識就是力量》等,都是比較好的科學啟蒙讀物。

科普閱讀的重點,第一是讓孩子發現沒有觀察過的事實,比如捷運是怎麼開動的,地底下也有動物,小鳥不全住在樹上。第二點是與現實生活聯繫,讓孩子有參與感,主動將生活中遇到的現象聯繫書本,讓他們體會到書並不是一個獨立的世界。

還有,家長不要以掌握知識為目的。因為家長很容易心理上陷入一種期待,就是我給孩子讀了很多書,他應該會知道很多知識,還能夠跟別人家孩子比較一番,但是家長要注意控制這種心態,培養科學思維能力是核心目標。

做實驗

做實驗沒有大家想象的那麼複雜,不需要專業的實驗器械,實驗的本質是:不知道答案的時候「動手試試看」。

比如:孩子去廚房看到調味罐裡面的東西,與其直接告訴他鹽糖醋,不如直接讓他自己用勺子去嘗嘗。做實驗的時候牢記科學三要素:事實依據,邏輯關係,審辯性思維。

實驗源於生活。

舉例:拉回力車的次數與回力車跑的距離之間有關係嗎?

具體的實驗過程:

假設:是不是回力車往後拉的次數多,則跑得遠;實驗工具:手機上的計時器;實驗步驟:分別拉1.2.3次,記錄輪子轉的時間長短。

三要素:

事實依據:用表記錄真實時間。

邏輯關係:輪子轉的時間長,所以跑得遠,是不是因為拉的次數多導致輪子轉的時間長?

critical thinking:這輛車是如此,其他的車呢?

學會提問

提問是訓練孩子思維能力的一種核心方法。所謂思維就是思考的過程,通過回答問題來思考是一個很好的辦法。孩子3、4歲以後會有很多問題,大部分家長會直接回答問題,回答不出還非常苦惱。更好的辦法是先肯定孩子的提問,然後將問題拆分成小問題再反問回去。孩子跟著反問回去的問題自我思考,一步一步達到思維訓練的目的。問題就從科學三要素來引發。

下面舉個例子。

乾冰和冰箱的冰。

問:都是冰,這兩個有什麼不一樣(問事實)。

孩子:乾冰會冒煙。

問:冒煙的東西是不是都是熱的(審辯性的角度)。

孩子(摸一下),答:不熱,顛覆了孩子的基本認知,孩子開始有興趣。

問:那塊冰熱嗎?

答:冰是很涼的。

問:(邏輯切入)桌子上的菜冒煙,是因為冒煙所以熱嗎?

孩子會意識到因為冒煙所以熱的因果邏輯是有問題的。但是大人不要直接告訴孩子是因為熱所以冒煙,也不要說孩子生活經驗之外的內容。

問:還有什麼不一樣?

答:乾冰長白毛。捏一下,化了。

答:像雪一樣。

問:為什麼冰箱裡面的冰反而沒有白毛呢?

孩子回答不出來,也不再解釋。

讓孩子有個印象就可以了。

最後總結問一下:這兩塊冰是一樣的冰嗎?

答:不一樣,乾冰是神奇的有魔力的冰。

這一輪提問就結束了。長期的交流下,孩子一定也能自己提出問題,體會到思考的樂趣。

總結一下提問的切入點。

問事實:你看到了什麼,發現了什麼,比較一下有什麼不一樣。

問原因:這件事情發生的原因是什麼,A發生了一定會導致B發生嗎,還有什麼其他東西會導致B發生嗎?

問可能:這件事情是這樣的,還可能會是什麼其他情況嗎?

科學教育要放平心態

如果孩子學得慢是很正常的,家長和老師都需要將心態需要放平和,三分教育,七分等待。孩子處理信息的方式跟我們不一樣,大人不要著急。也許當時沒有什麼反應,但是後續會激發出來。我們只要持續地按照科學思維的方式去引導,不糾結結果,慢慢地都會產生正向的作用。我們播種下科學思維的種子,跟從孩子認知發展的規律培育,一定能夠幫孩子感受到科學的魅力。

科學老師要準備好

今年6月,浙江省教育廳專門組織9月要帶一年級的科學教師做了培訓,全省數百位科學教師參加。杭州賣魚橋國小科學教研組長吳建中,也參加了這次培訓。他教齡20多年,在科學教學領域非常資深。

培訓會上,省教研員、資深科學教師等都解讀了新教材,還上了幾節示範課。

這次科學課改革,劃分了三個學段:1-2年級、3-4年級、5-6年級,這樣有延續性,階段知識更細化。「科學課絕大部分是學習階段上的改革,內容上改革少。」

吳老師說,原先四年要上的內容,分散到六年來教,簡單的、適合低年級孩子學習的內容放到一二年級上,每塊內容會挖深一些。

這些對科學老師來說,並不難。挑戰最大的,應該是面對的學生有很大變化。

現在的科學老師比較熟悉的是三年級孩子的學習特點等,一年級孩子年齡較小,學習特點不一樣。該怎麼教,對科學老師來說是個挑戰。」一位教齡十幾年的國小科學老師說,區里為了讓科學老師儘早了解低年段孩子的特點,專門在一所國小上了幾次課,都是面對一二年級的學生。

老師布置一個任務,玩個遊戲,有個一年級小朋友站起來就說,我不想玩。」這位老師說,孩子們天馬行空,這對科學老師要求很高,很考驗教學能力。上課前,教學教具的準備,都要更充分,讓學生覺得好玩,才是一節課的開始。

一位熱點民辦國小的科學老師說:「第一、二周,要培養起孩子們的科學常規,這個方面不做好,接下來的課堂可能會很亂。兩周后,再按教材內容來上。

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