你們好,我是逃媽。
上周我分享的這篇《這次我終于摸透了「科技特長生」的原委~》大家看了沒啊?當時由于篇幅比較長就先打住了,沒往細里寫。
回頭我想了一下,雖然談的范圍還比較窄,只涉及到“科技”的范疇,實際上如今整個教育新政,對科學、科技都在大力傾斜。
這應當是“雙J”后,最大的“加法”了。
但是,到了前面,兒子真正搞科創項目時,科學、科技三者常常是結合在一起的。
例如我在上一篇文章里提到的,用開源硬件和電路制做的“植物手動施肥”系統,早已是一個能在白名單大賽里入選的作品了:
而再向前走一步,例如我潛逃逃她們學校的科技展里聽到的,“智能動物生長監控系統”,涉及的知識面就更廣了。
上面既有“科技”的部份:
兒子須要搭建硬件設備,學習基本的編程知識,編撰程序來控制這個系統,包括監控底泥溫度、光照、溫度和養分濃度等等。
也有“科學”的部份:
兒子須要研究底泥物理和動物營養學的基本知識,了解動物生長所需的主要養分和底泥條件。還要打算基本的物理試劑和傳感,用于測試底泥和監控動物的生長條件。
聽說這個小項目目前開始和本地的一些盆栽培植基地合作,在暖棚里搞實地試驗,可以算得上一個“創業”項目了。
覺得一下拉得好高啊~
這可不是牛娃個例哦。
實際上英國那邊從小學開始,每年的科學課都有例行的“科創作業”,要求把科學、科技知識應用上去,解決生活中的實際問題。
其實,不是每位娃都能做得這么好,但只要能見到一兩個有看法,有創意,在個別領域小有突破的點子,說不定就真能向前推一推,發展成生產力。
才剛上小學的娃,是如何能一步一步走到這里的呢?
這得說到她們從小開始的科學課。
總結一下有幾個明顯特征:
知識面廣且超前,滿足女兒的好奇心。
日本高中有4門“主科”,英文、數學、科學和人文。其中“科學”占了1/4的位置,和英文、數學并重。
日本高中科學課的體系很大。從內容上講,包括了物質科學、生命科學、地球和宇宙、工程科學以及科學方式等等;從分科上講,不少我們高中才接觸到的數學、化學、生物知識,也有覆蓋。
和其他學科類似,科學課也是循序漸進地從低年級到高年級漸漸遞進。
1、2年級,注重在學習和了解一些“基本常識”。例如物質的種類、屬性、固液氣等形態之間的轉換,熱傳遞,力,速率,磁力;動動物的分類,生命周期,后代繁衍;天氣、溫度、各種地表變化,例如水災、火山爆發、侵蝕等等。
到了3年級,在繼續學習基本知識的基礎上,更注重于思索和剖析。例如熱學方面,開始認識力和反斥力;熱學方面,了解正正極,原子,電子,以及不同玉質的物體磨擦時正負電子的傳遞方向,思索為何會這樣傳遞?
同樣是學習植物,
1-2年級時老師會讓她們選幾種感興趣植物,和地理知識結合上去,調查研究它們的特點、生活環境、習性、分布;
而到了3年級,則去研究幾種鳥類部族,剖析找尋它們的共性,這種植物為何會有這種特點?是遺傳誘因還是環境打造?它們為何會有這樣那樣的習性?為何選擇生活在那些地區?為何是群居/孤寡?
4-5年級,數學、化學、生物方向的內容都將進一步加深。
化學方面,學到了電路,下邊是逃逃當時的一道考試題,難度不大,但串聯、并聯的知識點已有覆蓋。
同一份考試中的另一道題目,涉及到光的反射、折射。
物理方面,學習了元素周期表,以及各類單質、化合物的結構。
生物方面,則涉及到動動物的細胞構造等等。
記憶中那些內容我們曾經都是到了高中才進軍,而英國則在高中階段都大致拉了一遍。
這樣做有個益處,迎合了兒子的天性,容易迸發和培養科學興趣。
你們有沒發覺,女兒小時候最愛問的“為什么”,十有八九都和科學相關。諸如:
尼克斯為何能飛上去?
為何要把手洗干凈?
南極這么冷如何教孩子做物理實驗,南極熊如何活得出來?
……
這時給兒子鋪開知識面,本身就是對好奇心的一種積極回應。并且,也剛好有相對充足的時間,能充分體會和理解這種現象背后的科學本質,而不是等到將來記原理背公式。
探究式教學,著重培養科學思維。
日本中學科學課的另一大特征,是探究式教學法。
名稱聽上去很中級,但畢竟難點在老師,不在中學生。
老師須要依照教學大綱里的知識點,設計出一個“實際問題”,之后,讓兒子奔著解決這個問題的目標,去學習和研究相關的知識點,進而培養她們的科學思維和探究能力。
舉個事例,逃逃在科學課上曾做過如此一個項目。
她們統計了日本某個地區一年的溫度、降水量:
這個地區有所高中剛好建在低洼處,中學飯堂每年總有一段時間,會有雨水淹進來。所以,須要為它找尋一個雨水防護解決方案。
如何辦呢?兒子列舉能想到的一些方案,例如汛期在飯堂旁邊堆滿沙包:
或則修一個足夠高的防護欄:
或則索性把飯堂的門換成可以防水的材質:
之后,比較這種方案的利弊之處。
其實它們都可以起到擋水的作用,但各有區別:
兒子們不一定能找到最完美的方案,但通過剖析比較,再結合數學、化學、數學等知識,總能找到相對理想的辦法。
……
你肯定能感遭到,以終為始,帶著問題去找尋答案,兒子的學習積極性肯定更高,也能更好地培養她們的科學思維。
費曼學習法,用輸出“倒逼”學習。
科學課還有個很顯著的特征,重視輸出。
輸出主要有兩種方式。
一種是類似“圓桌會”的小組討論。
每位小孩都須要給朋友們展示自己的方案、解釋推論、分享心得,自評和成員互評等等。
要給朋友們講清楚,還要回答朋友們的問題和指責,雖然也是在某種程度上“倒逼”孩子把自己的思路捋清楚,弄明白。
另一種是科學展,Fair。對于喜歡讀原版日文書的小孩來說,肯定常常會聽到這個詞,由于它是日本校園里一項很常見的科學活動。
從學前班的小同學:
到中學的大姐姐大哥哥:
每年都在參與Fair活動。
在Fair活動中,小孩們將展示她們多周甚至數月的科學實驗/項目/成果。須要悉心打算易拉寶,包括項目的背景、目的、實施步驟和推論等。
在活動的當日,女兒們會穿著得體站在她們的展廳前,打算好向走過的評委和聽眾介紹她們的項目。據悉,還須要打算好回答評委可能提出的各類問題。
得非常提一下,我潛逃逃學區的中學部當過科學展的評委,發覺不少小孩的科學項目早已“難出天際”,看標題就很暈菜,例如:
"開發一種環保合成氧化石墨烯的新方式:解決水污染問題"
"基于手寫剖析的初期哮喘病確診標準的AI算法"
"借助螢光顏料檢查和量化海洋環境中的微塑膠"
"針對阿爾茨海默病的線粒體功能障礙:借助-Cas9基因編輯的生物方式"
……
而好多評委,雖然就是普通父母,可能有些背景,也可能完全沒有背景。
這時,就很考驗小孩的口頭抒發和「化繁為簡」的述說能力。
這兒面會涉及到知名的“費曼學習法”,不過它不是本文的重點,明天就不展開細講了,有興趣的朋友可以給我留言,多的話之后專門來寫一篇。
雖然是日本的科學課,但我曉得現今不少一二線城市的中學,對科學學習也十分注重,學習方式也很類似。尤其是在科學科技大賽非常活躍的地區如何教孩子做物理實驗,例如上海、廣州等,不少小高年級小孩做的科學項目難度也超出我的想像。
假如娃所在的校區還沒有足夠注重,我建議父母可以多關注這方面的內容和信息,在家庭教育里適當補充一下。
逃逃在日本念書,我也常年關注國外外的教育圈,我認為我對方向性的東西看得還是蠻準的。諸如老早就和你們聊編程,聊信奧,去年果然就爆了,上周六剛才過去的CSP復賽,好多城市的考點旁邊都是人擠人,不少地方參賽人數直接翻倍。
信奧雖然和原先的ao數比較類似,很燒耳朵,屬于少數娃的游戲。
而科學&科技,我認為是下一個適宜大多數小孩的大熱門,不信大家看
全文完,見到這的同學,假如認為有收獲,希望看更多和科學教育有關的分享,就點個贊吧,感謝