【科學】科學家們都在玩什麼玩具？這些科學知識點，你一定得知道！

如何開展科學研究

時下STEM（Science，Technology，Engineering，Math）這個詞很時髦，STEM科普玩具也成為玩具市場的最新潮流，儼然成了幼兒科學啟蒙的代名詞。確實，很多設計精巧、適合兒童發展水平的STEM科普玩具，對促進思維發展是很有好處的。但是兒童早期科學啟蒙的範圍遠不限於此，植根於日常生活中豐富自然現象的科學探究，對於幼兒來說，更具深刻的價值和趣味，是兒童學習科學更為主要的途徑。

科學啟蒙不僅僅是炫酷的STEM玩具

更是植根於日常生活的科學探究

孩子是在與物質世界的相互作用中發展出他們對世界的理解的。生活中許多熟悉的現象，往往蘊含著豐富的科學原理，吸引著孩子去發現、去探究。我們常常看到，孩子們對於探索周圍的世界有著與生俱來的好奇心。當他們的好奇心被激起時，科學探索隨時隨地都會發生：浮在水面上的空瓶子、樹下忙碌的螞蟻、春天裡冒出的嫩芽等等，都可以使孩子獲得樸素的科學概念。如果我們能敏銳地抓住這些時刻，透過提供更多的材料和適當的引導，幫助他們把新發現和已有知識聯絡起來，引導他們進入更深入的探索和思考，那就會大大拓展孩子的科學探究活動，支援孩子的好奇心，促進科學思維的發展。

那如何在日常生活中引導孩子進行科學探究呢？

1、

提供能激發孩子好奇心的探究環境和材料

孩子天生的好奇心必須與物質環境和材料相互作用才能得以激發。

由於幼兒思維具象化的特點，動手操作物體對他們的思維發展至關重要。提供能激發孩子好奇心的環境和材料，是幼兒進行科學探究的重要物質前提。

我們可以帶孩子到大自然中去，給孩子足夠的時間去觀察一群螞蟻、一朵蒲公英；可以和孩子一起栽種一棵他喜歡的植物，讓孩子瞭解植物的生長；也可以和孩子一起養幾條蠶寶寶，讓孩子觀察動物的生長和習性。

我們還可以給孩子提供適宜的材料讓他們去探索，例如：

科學探究材料：

水的特性：

水、容器、水管、滴管、海綿、蠟紙、洗潔精、油、冰塊……

空氣的特性：

氣球、塑膠袋、打氣筒、風扇、紙帶……

光的特性：

透鏡、稜鏡、手電筒、鏡子、紙筒、有色玻璃……

物體運動

及力

：

小車、球、圓柱體、表面粗糙度不同的斜坡、槓桿、滑輪、齒輪、彈簧……

磁力：

磁鐵、鐵珠/鐵砂、非鐵製的其他材料……

……

科技活動材料：

木板、木條、木膠、釘子、錘子、繩子、紙板、線、剪刀、膠帶……

測量和觀察工具：

直尺、鐘錶、溫度計、天平和秤、量杯、放大鏡……

【注】定量測量工具適用於已經建立起測量概念和數量比較概念的較大的孩子。

2、

用問題匯入探究情境

科學探究是問題導向的，所以首先要有一個可供探究的科學問題，這是孩子學習科學的起點。

當孩子原有的認識不能解釋物質現象進而產生疑問時，這種認知衝突就會激發起孩子的好奇心。只有孩子帶著好奇心而進行的科學探究，才不是枯燥乏味的學習活動，才是體驗未知和挑戰、發現和驚喜的探索之旅。有些父母反映說，給孩子準備的科學小實驗孩子擺弄幾下就不感興趣了，那是因為孩子沒有要探究的問題。沒有問題，自然就沒有探究的動力。

科學探究不是讓孩子照著大人的指導去做已經設計好的實驗，而是孩子自己帶著問題，主動地探尋答案的過程。這一點非常重要，問題匯入是推動孩子進行主動學習的意義建構過程。

用問題匯入探究情境有兩種途徑：一是從孩子提出的問題中生成科學探究活動；二是向孩子提問或創設問題情境，把教育目標轉化成孩子自己的探究需求。

匯入途徑1：從孩子提出的問題中生成科學探究活動

你的孩子是否不停地問過你為什麼？為什麼？為什麼？為什麼？你是怎麼迴應的？是不耐煩地把孩子打發走？還是壓力山大地為孩子尋找每個問題的答案？

從科學教育的角度來看，孩子的每次提問其實都建構了一次學習的意義，要珍惜孩子的提問。在面對孩子提出的問題時，我們不要做答案的終極給予者，而是要把自己當成是和孩子一起探尋答案的同行者和支持者。如果孩子提出的問題是在他當下的發展水平上有能力去探究的，那就要鼓勵孩子透過自己的探索去找到答案，而不是急於把正確答案直接奉送到孩子面前，去替代孩子思考。

例如，當孩子提出“蚯蚓能聽見聲音嗎”這樣的問題時，如果我們提出一個引導性的問題“咱們用什麼辦法能知道蚯蚓能不能聽見呢”，可能就能把孩子的探究和思考引向深入。孩子可能會提出用放大鏡觀察蚯蚓的頭部，找找有沒有耳朵；孩子也可能提出把蚯蚓裝在盒子裡，在旁邊弄個很大聲響，如果蚯蚓爬走了，說明它能聽見聲音；如果它沒有反應，就說明它聽不見聲音。如果我們能引導和支援孩子去動手驗證他的假設，這就是一次很好的用觀察、推理、實驗等方法尋求答案的科學探究。

匯入途徑2：向孩子提問或創設問題情境

有時我們提供了有趣的探究材料，但孩子只是被材料的顏色、形狀等外部特徵吸引而注意不到一些本質關係，因而只停留在擺弄材料的層面而提不出問題。對於這種情況，可以透過適當的提問去引導孩子注意它們，啟發孩子深入思考。

例如，我兒子（3歲半）洗澡的時候我經常給他一些瓶子玩水，他喜歡把瓶子放在水上玩“開船”的遊戲。有次我問他：“你的船能變成潛水艇沉下去嗎？”這對他來說是個有趣的問題，於是引發他對浮力進行了一次有意義的探究。他反覆嘗試了很多次，最後發現瓶子的沉浮和瓶子裡裝的水量有關係。

還有的時候，我們想讓孩子去探究某些科學概念，但孩子並沒有直接的興趣。對於這種情況，我們可以結合孩子的興趣點創設一些問題情境，引發認知衝突，激發孩子的探究興趣。

有次我想跟兒子玩下摩擦力，我就做了四條表面光滑程度不同但高度相同的斜坡跑道，分別是紙皮、瓦楞紙和包裹著鋁箔紙、毛巾布的紙板。然後我找了兩輛一樣的小車，邀請他跟我一起玩賽車。汽車是我兒子的心頭大愛，他當然樂意加入遊戲。我先拿出紙皮跑道和瓦楞紙跑道讓他選，他選了瓦楞紙，玩了幾次後就產生了一個疑問：“為什麼我的車總是跑不快呢？”他想了想，認定是跑道的問題。然後我又拿出鋁箔紙跑道和毛巾布跑道。他這次選了鋁箔紙跑道，果然他的車就跑得快了。我問他：“你發現了嗎？什麼樣的跑道能讓小車跑得快呢？”他拿小車在四條跑道上反覆跑了幾次之後，告訴我：“平的跑道車跑得快，不平的、粗糙的跑道跑得慢。”就這樣，孩子透過自己的反覆嘗試、觀察和推理，認識了坡道表面粗糙度和下滑速度之間的關係。

摩擦力遊戲中不同粗糙程度的跑道

3、

動手做個小實驗

孩子的探究活動和科學家的研究有很多共通之處，都是在事實依據的基礎上推測假設、驗證假設，最後形成自己解釋世界的理論的過程。

在引導孩子進入探究情境之後，可以鼓勵孩子對問題的答案進行推測，這是“形成假設”；然後可以鼓勵孩子按自己的想法去動手實驗，這是“驗證假設”。

在孩子透過實驗解決問題的過程中，其實就已經滲透了科學的思維方式。

我們可以透過適當的提問，引導孩子透過觀察、預測、測量、推理等一系列科學方法來探尋答案，促進孩子分類、比較、歸納、演繹等邏輯思維能力的發展

。

在上文提到的“潛水艇”例子中，我兒子最初認為“把瓶子壓到水底就能讓瓶子沉下去”，於是他動手嘗試，結果發現一鬆手瓶子又浮起來了，這是孩子嘗試按自己的想法來解決問題，可反覆嘗試都沒成功。正當他一籌莫展之際，我輕輕地提了一句：“瓶子為什麼老浮起來呢？”他想了想說：“因為瓶子太輕了。”我說：“那有什麼辦法能讓瓶子變得不那麼輕嗎？”他擺弄了一會兒水裡的瓶子，突然說：“我有辦法了。”他開啟瓶蓋，裝水進去，結果瓶子就沉下去了。

孩子就是這樣，在自己的不斷嘗試中逐漸排除無關因素，找到關鍵因素，最終探尋到事物的本質關係。

而這正是人類探索、認識世界規律的基本過程和策略。透過科學探究，孩子獲得了對這一基本探究過程的感性認識

。

不要拽著孩子往正確答案走。與孩子從實驗中學到了什麼知識相比，孩子在探究過程中獲得的樂趣以及思考方法更為重要。