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美國小學一年級科學實驗課怎么上?

2017年01月05日 16:22:28 來源:中國教育報 訪問量:455


?         2016-10-07 00:02:35 來源: 中國教育報

?         http://edu.163.com/16/1007/00/C2O036V900297VGM.html#from=relevant

在美國,老師更強調方法的傳授。而何為科學方法?科學方法是人類用來認知未知世界的方法,它通常是建立在實驗基礎上的,用來證明人類的各種假說是正確還是錯誤。

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“媽媽,你知道引力波嗎?老師今天說它被證明出來了?!?/span>

一天放學,7歲的兒子很興奮、很神秘地問我。

“什么?”我沒有聽懂(因為我還不知道這個英語詞語)。

“引力波,”兒子接著說,“引力波是愛因斯坦在100年前提出來的一個假說,科學家們做實驗證明了它的存在。老師說我們現在還理解不了引力波具體是什么,不過她說科學家證明引力波所用的科學方法和我們上課講的差不多,都是先提出一個假說,然后做實驗,采集數據,最后得出結論?!?/span>

在美國,老師更強調方法的傳授。而何為科學方法?科學方法是人類用來認知未知世界的方法,它通常是建立在實驗基礎上的,用來證明人類的各種假說是正確還是錯誤。通常大家都認為科學方法是需要通過高深的科學實驗才能完成的。但是在美國,老師已經把科學方法的講授靈活地融入了小學教育里。

前不久,上一年級的兒子就在老師的幫助下,參加了一次科學實驗課。這堂課的題目是“教室哪里的細菌最多”。

首先,老師在課堂上提出了一個問題:“教室哪里細菌最多?”

于是,孩子們開始了激烈的討論。最終,他們大致形成了3種猜想:地板最臟、實驗臺上最臟、門把手最臟。

這時,老師就告訴孩子們,這3種猜想就是3種假說 (Hypothesis)。之所以被稱為“假說”,是因為它們還沒有被科學實驗證明出來。而驗證假說的過程,就是孩子們接下來要做的事情,要證明到底哪個假說是正確的。

怎么證明呢?當然是通過實驗。那么,如何做實驗,又要做什么樣的實驗來證明呢?這就需要科學老師一步一步的引導和幫助。孩子們需要先做出一個實驗計劃——把地板上的細菌數量、實驗臺上的細菌數量以及門把手上的細菌數量進行比較。

但是,怎么比較呢?我們的肉眼是看不到細菌的,老師也沒有提供顯微鏡給孩子們使用。老師告訴他們,在有些東西無法直接測量的時候,可以用間接的辦法來測量。接下來,真正的科學實驗才正式開始。

孩子們先拿出三塊干凈的試紙,分別擦地板、實驗臺和門把手,然后把試紙上擦到的東西移到培養皿里面密封起來。接著,他們把培養皿放在一個臺燈下面照射3天。由于培養皿一直被臺燈照射,所以里面一直保持比較高的溫度,適合細菌生長。3天后,細菌數量已經在培養皿里面大大增加,增加到了可以被肉眼看見的程度,他們便可以直接判斷細菌的多少了。

另外,為了防止實驗出現誤差,老師還讓孩子們給每個實驗做3個備份,這樣可以防止一些偶然因素對實驗結果造成影響。這樣,地板細菌、實驗臺細菌和門把手細菌的培養皿各有3個。

最后,孩子們的實驗結果是,9個試驗器皿里每3個是一組實驗對比,一共3組,因為這3個培養皿里的細菌分別來自同一時刻的地板、實驗臺和門把手。從3組實驗結果中,他們可以看到,放置了地板細菌的培養皿里面出現了很多黑點,感覺像是發霉了一樣,而其他的培養皿里面的細菌明顯沒有這么多。

這樣的實驗結果不僅能讓孩子更直觀地比較到底哪里的細菌更多,還能夠讓孩子們了解到,如果要下一個科學的結論,不能光憑想象,而要用科學的實驗來證明,用數據說話。當然,這個實驗對培養孩子的衛生習慣也能起到更積極的作用。

為了將實驗結果長期保存,老師還要求他們根據培養皿里面的細菌情況自己描繪和制作實驗報告。實驗結束后,孩子們被老師分成幾個小組。每個小組需要制作自己的展示板來匯報實驗過程和實驗結果。

從“闡述問題”“假說”“實驗設計”到“實驗過程”“實驗結果”和“結論”,每個小組都按照這個步驟來組織自己的實驗報告。最有趣的是匯報會,非常像一個縮小版的學術演講,當然比學術演講活潑很多。最后,老師會對每個小組進行點評。

聽完兒子的匯報,我們不禁感嘆,這套小學一年級講授的實驗方法可以被應用于所有的驗證,或許孩子將來做博士論文也要用到。

美國小學老師教會孩子們的簡易版科學實驗方法歸納起來就是,闡述問題(你想發現些什么),形成一個假說或一個猜想(提出假說來解釋發現的事情),計劃(通過怎樣的實驗來驗證假說),過程(進行實驗),結果(查看實驗結果)和形成結論。

我們中國有句古話:“授之以魚,不如授之以漁”。說的就是傳授給人以知識,不如傳授給人學習知識的方法。而科學方法正是推動社會進步的最常用的獲得知識的方法。美國小學從一年級就開始教授學生這種如何取得“魚”的“漁”,非常值得我們借鑒和學習。

IMG_257 本文來源:中國教育報責任編輯:鄭娟_NQ0738

 

編輯:郭春光
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