怎么培养娃的科学特长？说说美国的科学课，有不少可借鉴的思路

大家好，我是逃妈。

上周我分享的这篇👉《这次我总算摸清了「科技特长生」的底细～》大家看了没啊？当时因为篇幅比较长就先打住了，没往细里写。

回头我想了一下，其实谈的范围还比较窄，只涉及到“科技”的范畴，实际上现在整个教育政策，对科学、科技都在大力倾斜。

这应该是“双J”后，最大的“加法”了。

而且，到了后面，孩子真正搞科创项目时，科学、科技两者往往是结合在一起的。

比如我在上一篇文章里谈到的，用开源硬件和电路制作的“植物自动浇水”系统，已经是一个能在白名单竞赛里入围的作品了：

而再往前走一步，比如我在逃逃他们中学的科技展里看到的，“智能植物生长监控系统”，涉及的知识面就更广了。

里面既有“科技”的部分：

孩子需要搭建硬件设备，学习基本的编程知识，编写程序来控制这个系统，包括监控土壤湿度、光照、温度和养分含量等等。

也有“科学”的部分：

孩子需要研究土壤化学和植物营养学的基本知识，了解植物生长所需的主要养分和土壤条件。还要准备基本的化学试剂和传感器，用于测试土壤和监控植物的生长条件。

据说这个小项目目前开始和本地的一些绿植培育基地合作，在大棚里搞实地试验，可以算得上一个“创业”项目了。

感觉一下拉得好高啊～

这可不是牛娃个例哦。

实际上美国这边从初中开始，每年的科学课都有例行的“科创作业”，要求把科学、科技知识应用起来，解决生活中的实际问题。

当然，不是每个娃都能做得那么好，但只要能碰到一两个有想法，有创意，在某些领域小有突破的点子，说不定就真能往前推一推，发展成生产力。

才刚上初中的娃，是怎么能一步一步走到这儿的呢？

这得说到他们从小开始的科学课。

总结一下有几个显著特点：

美国小学有4门“主科”，英语、数学、科学和人文。其中“科学”占了1/4的位置，和英语、数学并重。

美国小学科学课的体系很大。从内容上讲，包括了物质科学、生命科学、地球和宇宙、工程科学以及科学方法等等；从分科上讲，不少我们初中才接触到的物理、化学、生物知识，也有覆盖。

和其他学科类似，科学课也是循序渐进地从低年级到高年级慢慢递进。

1、2年级，着重在学习和了解一些“基本常识”。比如物质的种类、属性、固液气等形态之间的转换，热传递，力，速度，磁力；动植物的分类，生命周期，后代繁衍；天气、温度、各种地表变化，比如地震、火山爆发、侵蚀等等。

到了3年级，在继续学习基本知识的基础上，更侧重于思考和分析。比如力学方面，开始认识力和反作用力；电学方面，了解正负极，原子，电子，以及不同质地的物体摩擦时正负电子的传递方向，思考为什么会这样传递？

同样是学习动物，

1-2年级时老师会让他们选几种感兴趣动物，和地理知识结合起来，调查研究它们的特征、生活环境、习性、分布；

而到了3年级，则去研究几种动物族群，分析寻找它们的共性，这些动物为什么会有这些特征？是遗传因素还是环境塑造？它们为什么会有这样那样的习性？为什么选择生活在这些地区？为什么是群居/独居？

4-5年级，物理、化学、生物方向的内容都将进一步加深。

物理方面，学到了电路，下面是逃逃当时的一道考试题，难度不大，但串联、并联的知识点已有覆盖。

同一份考试中的另一道题目，涉及到光的反射、折射。

化学方面，学习了元素周期表，以及各种单质、化合物的结构。

生物方面，则涉及到动植物的细胞构造等等。

记忆中这些内容我们以前都是到了中学才涉足，而美国则在小学阶段都大致拉了一遍。

这样做有个好处，顺应了孩子的天性，容易激发和培养科学兴趣。

大家有没发现，孩子小时候最爱问的“为什么”，十有八九都和科学相关。比如：

这时给孩子铺开知识面，本身就是对好奇心的一种积极回应。而且，也正好有相对充足的时间，能充分感受和理解这些现象背后的科学本质，而不是等到将来记原理背公式。

美国小学科学课的另一大特点，是探究式教学法。

名称听起来很高级，但其实难点在老师，不在学生。

老师需要根据教学大纲里的知识点，设计出一个“实际问题”，然后，让孩子奔着解决这个问题的目标，去学习和研究相关的知识点，从而培养他们的科学思维和探究能力。

举个例子，逃逃在科学课上曾做过这么一个项目。

他们统计了美国某个地区一年的气温、降水量：

这个地区有所小学正好建在低洼处，学校食堂每年总有一段时间，会有雨水淹进来。所以，需要为它寻找一个雨水防护解决方案。

怎么办呢？孩子列出能想到的一些方案，比如雨季在食堂门口堆放沙袋：

或者修一个足够高的防护栏：

或者索性把食堂的门换成可以防水的材质：

然后，比较这些方案的优劣之处。

虽然它们都可以起到挡水的作用，但各有区别：

• 沙袋的成本最低，但不能重复利用，而且，准备时间很长，会影响学校的正常活动秩序，还有，沙袋被雨水侵蚀后，会释放对人体有害的物质，不宜放在食堂门口；

• 洪水防护栏安装很方便，一小时内可以搞定，也可以每年重复利用，但雨季把它装上之后，门就打不开了；

• 改装大门似乎是最好的方案，但成本很高，远超了预算……

孩子们不一定能找到最完美的方案，但通过分析比较，再结合物理、化学、数学等知识，总能找到相对理想的办法。

……

你肯定能感受到，以终为始，带着问题去寻找答案，孩子的学习积极性肯定更高，也能更好地培养他们的科学思维。

科学课还有个很明显的特点，注重输出。

输出主要有两种形式。

一种是类似“圆桌会”的小组讨论。

每个孩子都需要给同学们展示自己的方案、解释结论、分享心得，自评和成员互评等等。

要给同学们讲清楚，还要回答同学们的问题和质疑，其实也是在某种程度上“倒逼”孩子把自己的思路捋清楚，弄明白。

另一种是科学展，Science Fair。对于喜欢读原版英文书的孩子来说，肯定经常会看到这个词，因为它是美国校园里一项很常见的科学活动。

从学前班的小朋友：

到高中的大哥哥大姐姐：

每年都在参与Science Fair活动。

在Science Fair活动中，孩子们将展示他们多周甚至数月的科学实验/项目/成果。需要精心准备展板，包括项目的背景、目的、实施步骤和结论等。

在活动的当天，孩子们会穿着得体站在他们的展台前，准备好向走过的评委和观众介绍他们的项目。此外，还需要准备好回答评委可能提出的各种问题。

得特别提一下，我在逃逃学区的高中部当过科学展的评委，发现不少孩子的科学项目已经“难出天际”，看标题就很晕菜，比如：

而很多评委，其实就是普通家长，可能有些背景，也可能完全没有背景。

这时，就很考验孩子的口头表达和「化繁为简」的讲述能力。

这里面会涉及到著名的“费曼学习法”，不过它不是本文的重点，今天就不展开细讲了，有兴趣的同学可以给我留言，多的话以后专门来写一篇。

虽说是美国的科学课，但我知道现在不少一二线城市的学校，对科学学习也非常重视，学习方法也很类似。尤其是在科学科技竞赛特别活跃的地区，比如北京、广州等，不少小高年级孩子做的科学项目难度也超出我的想象。

如果娃所在的学校还没有足够重视，我建议家长可以多关注这方面的内容和信息，在家庭教育里适当补充一下。

逃逃在美国上学，我也长期关注国内外的教育圈，我觉得我对方向性的东西看得还是蛮准的。比如老早就和大家聊编程，聊信奥，今年果然就爆了，上周末刚刚过去的CSP初赛，很多城市的考点门口都是人挤人，不少地方参赛人数直接翻番。

信奥毕竟和原来的ao数比较类似，很烧脑袋，属于少数娃的游戏。

而科学&科技，我觉得是下一个适合大多数孩子的大热门，不信你们看

全文完，看到这的朋友，如果觉得有收获，希望看更多和科学教育有关的分享，就点个赞和“在看”吧，谢谢

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