小学生如何搭建科学学习体系?

"2004年,蒂莉一家在印度洋的海边玩耍时,蒂莉突然发现海面上冒起了大量泡沫,就像啤酒表层的泡沫。她马上联想到老师在地理课上播放有关夏威夷海啸灾难的纪录片,海啸到来前夏威夷附近海面也飘浮着泡沫。蒂莉马上将这一情况告诉了家人及其他游客,海滩上的100多名游客迅速离开了海滩。几分钟后,海岸上果然掀起了巨浪,大海啸发生了。是当时只有10岁的小蒂莉,让大家及时转移到安全地带,从而躲过一劫!她的名字一夜间传遍全球,并赢得“沙滩天使”之称。英国海事学会后来向这名英国女童颁发奖状,以表彰她利用课堂所学知识,识别印度洋海啸来临征兆,成功拯救100多名游客生命的事迹。Science lessons save lives !!!"

那么蒂莉是在哪个课堂学到的海啸基本知识呢?这就引出了英国中低龄孩童必修的一套科学体系,其中包括基础物理、化学、生物等相关学科知识。美国总统特朗普恐怕就没有好好学过生物学的基础知识,所以会在白宫新闻发布会上信口给出“晒太阳抗病毒”“注射消毒液抗病毒”等昏招;不可思议的是,还真的有更无知的人听信他的建议,饮用或注射消毒液而命丧黄泉。

懂点科学,关键时刻能救命;而科盲也可能造成可怕后果。

英国中小学国家课程(the national curriculum)按照年级分为Key Stage 1-4,因而简称KS体系。从6-7岁 KS1 阶段的Year 2(相当于国内一年级)开始,就设置了专门的科学课程,逐步覆盖物理、化学、生物和地理等科学领域,学习难度螺旋式上升。

PART 1、物理 Physics

低年级学生如何搭建science科学学习体系

物理部分包括

1.Energy and Matter (能量和物质):让孩子对能量这种看不见摸不着的东西产生基本的概念。

2.Forces and Motion,Gravity(力和动能):力学一直是经典物理的代表,可以让孩子们了解数学和物理的联系,感受先贤被苹果砸到后的灵光乍现。

3.Wave (波):解释了光波、电磁波、声波、折射、反射这些现象,为孩子们揭示生活中常见现象的本质。

4.Electricity and Magnetism (电和磁):通过课堂学习,孩子们在家里就可以上手有趣的小实验,比如观察线圈在切割磁感应线时点亮灯泡,从而理解人类赖以生存的电力是如何产生的。物理是所有科学课程的上游课程,就如同数学是所有科学的基石一样。

PART 2、化学 Chemistry

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化学部分包括:

1. Particles(基本粒子):解释了原子、分子、质子、中子这些微观粒子。让他们发现自己身边所有的物质其实都是由这些像乐高一样的基本零部件构成的,帮助孩子们建立起最基本的唯物观

2. Periodical table & property of element(元素周期表,不同元素的性质):让孩子理解元素的性质,哪些物质能用来干什么;任何生活中的器具都依赖于材料,那么材料的选择又是因为物质的性质。为什么尿不湿可以吸水,为什么锅碗瓢盆中的油脂可以不粘锅,从生活中入手,告诉孩子们生活中各种伸手可触的化学本质,哪些元素对人有毒害作用,哪些元素又是人体必须的。

3. Chemical Changes(化学反应):这也是立足于生活中的化学,鞭炮中的焰色反应,石灰石可以帮助消除酸雨,CoCl2 可以检测水蒸气,酸碱可以产生颜色反应。

4.Experiment(实验):学习如何安全地做实验,如何设计合理简单的实验,以及简单的数据计算等等。这个章节一直在强调不管做任何实验都是安全第一,帮助孩子树立良好的实验安全意识

PART 3、生物 Biology

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生物部分包括:

1. Cells and Microscope (细胞和显微镜):让孩子了解微观的生命和疾病,包括了细菌和病毒。

2. Physiology (生理及生理卫生) :除了解释必要的肺、心脏、胃等器官的问题,同时也向孩子解释了中国家长比较羞于启口的生殖教育,让孩子正视自己在青春期的身体变化。

3. Plant (植物):了解植物的基本构造,让孩子们爱上观察自然并在自然中学习。

4.Ecosystem (生态) :把一些社会、时政、经济的热点话题,比如温室气体、全球变暖等放上台面,让孩子们了解世界面临的现实问题。

5.Heredity(遗传):遗传和分子生物学是生物学之光,是解决各种生理和心理问题的最终答案,可以迅速让孩子们产生对生命起源的浓厚兴趣。

我相信,如果 President Trump 学过KS生物的话,他就不会说出往身体中注射消毒液来抵抗冠状病毒的话了。

PART 4、地理 Geography

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地理部分包括:

1.The Earth’s Structure(地球的结构):将地球像一颗费列罗巧克力一样一层层剥开,展示给孩子们,让他们理解脚下的真实世界是什么样子的;同时也解释了地震、火山喷发等地质灾害的来龙去脉。蒂莉就是从这部分知识中,学会判断海啸的来临。

2.Rock Types(岩石种类):这个章节通常会搭配一些岩石标本,让孩子们领略石头的美丽,激发对地质科学的喜爱。

3. The Atmosphere and Climate (天气和气候):解释了风雨雷电基本成因,以及不同地区不同的气候成因。

总而言之,KS科学五脏俱全,涵盖了科学几大Subjects(学科)板块,用一些简洁但不简单的语言,把日常生活的基本现象和规律阐述清楚,让孩子对世界形成一个整体的科学观。

比如:化学中的粒子章节,可以帮助孩子理解物理中的光波粒子,而对于光波知识又能帮助孩子知道生物课上为什么植物在绿光下不能生长。

又或,化学中学到的 Al2O3 和 C 这些简单的化合物、元素,可以构成红宝石和钻石,而这些亦即地理中所提及的变质岩的构成。本来没有实际用处的钻石,是如何在商业社会中摇身变为价值不菲的瑰宝的?这些将科学和社会、生活现象结合起来的揭秘,会让孩子们掌握理性思维的钥匙。

科学课程的内在学科板块从来都不是孤立存在的,只是为了方便学习而分门别类。事实上,我们在指导孩子学习科学的时候,要特别注意“分久必合,合久必分”的原则,让孩子可以将不同领域的科学知识串联起来,融会贯通,形成宏观和微观皆具的知识网络,并能落地指导生活细节。

低年级学生如何搭建science科学学习体系

我们再来看一下KS的词汇语言:

除去学科方面的术语,单看一下这些动词和形容词,相信很多出身英语专八的家长也不一定会用英语说“把水逼出来”。这个“逼”的动作该用哪个词最妥帖?那么KS书上就给出了最正确的词:Decanting.

低年级学生如何搭建science科学学习体系

再看看KS书上描述金属性质的形容词:Lustrous、malleable、sonorous,这任何一个词恐怕都是 TOFEL 和 IELTS 的高阶词汇。

低年级学生如何搭建science科学学习体系

所以说,KS科学采用的是一种简洁而不简单的语句来指导孩子学习科学

千万不要小看了KS这种入门级的科学课,真的把这些入门级科学课了然于胸,不仅能帮孩子打好通往未来高级科学课程的基础,同时还能帮他支起一个终身受用的理性认知架构;与此同时,能帮助他学会使用科学的语言来进行交流和写作。

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