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科學源于生活,始于好奇,生活是科學教育的源泉。青少年的科學教育應密切聯系他們的生活實際,利用身邊的事物與現象開展科學探索,保護他們的好奇心和探究的興趣。在進行內容選擇時,應圍繞主題活動并以青少年的社會生活為基石,從他們熟悉的日常生活實際出發(fā),通過親自收集證據,參與實證和討論,了解和建構重要的科學概念;體驗和理解通過觀察、實驗和推理獲取知識的過程。同時讓青少年帶著好奇心探索生活中的科學秘密,使他們體會科學就在身邊,了解生活與科學活動的聯系,感受科學的趣味與價值,對科學產生親切感,為將來獻身科學事業(yè)打下良好的基礎。
國際上普遍將科學素養(yǎng)(Scientific Literacy)概括為3個組成部分,即對科學知識達到基本的了解程度;對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度;對科學技術對社會和個人所產生的影響達到基本的了解程度。只有在上述3個方面都達到要求者才算具備基本科學素養(yǎng)的公眾。青少年的科學教育就是希望通過一系列的活動、方法和手段幫助他們達到了解必要的科學技術知識,掌握基本的科學方法和科學過程,樹立科學思想,崇尚科學精神,并具備一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力的目標。
雅培家庭科學教育項目是由雅培基金會和中國科協(xié)青少年科技中心共同舉辦的一個公益科學項目,主要面向小學生和他們的父母。項目于2011年正式啟動以來,活動規(guī)模不斷擴大。活動旨在拓寬青少年科學教育視野,通過寓教于樂的科技活動,吸引家長和學生共同參與科學探究過程,激發(fā)青少年對投身科學研究的興趣。同時,通過親子互動,讓家長和孩子在共同享受科學探究樂趣的同時,相互促進,共同提高。
家庭科學教育與學校科學教育有著必然的聯系,同時又具有靈活性和隨機性,是培養(yǎng)青少年科學素養(yǎng)的重要途徑。家庭科學教育由孩子最親近的人和他們一起進行,不受地點和時間的限制,往往是由孩子的興趣、需要、情感誘發(fā),采用他們最喜歡的游戲形式,寓教于樂。家長和孩子一起查閱資料或翻閱有關書籍,并通過一些直接探索共同找出問題的答案,可以引導孩子通過自身的探索去思考、去尋找問題的解決方案。探索的過程帶給孩子的樂趣也遠遠超過知道結果本身。這時家長若再稍加點撥,就會使孩子萌發(fā)更大的探究欲望,這對于孩子將來的學習、工作和生活都將產生重大影響。
華東師范大學和國外的研究顯示,父母在教育活動中的參與對孩子學業(yè)成功的影響,是家庭社會經濟地位對孩子學業(yè)影響力的2倍。經濟合作與發(fā)展組織(OECD)的報告也顯示,早期積極接觸科學對激發(fā)孩子未來學習科學的興趣起著非常關鍵的作用。
青少年科學學習的核心是激發(fā)探究興趣,體驗科學過程,發(fā)展初步的實踐能力。雅培家庭科學教育項目開設啟蒙活動、調查體驗活動和科學實驗3個環(huán)節(jié),通過選擇更為自然、更符合孩子年齡特點的科學活動來激發(fā)學生和家長對科學的好奇心和興趣。
啟蒙活動環(huán)節(jié)設置了牙簽星星、漂浮的曲別針、氣球賽跑、提起早餐、色彩挑戰(zhàn)、彈出硬幣、超越巔峰等18個孩子感興趣的科學互動游戲,由雅培志愿者帶領在場的學生和家長們進行參與互動活動,利用身邊常用的小道具,如氣球、勺子、牙簽、紙條等簡單的材料和工具進行科學實驗和科學游戲?;顒舆x擇了易激發(fā)學生學習興趣的內容和方法,以有趣味的途徑將知識、技能傳授給學生,在教育過程中謀求游戲般的樂趣,激發(fā)他們對科學活動的好奇心,點燃他們的科學興趣與熱情,使學生對隨后的科學體驗活動產生強烈的興趣和好奇心。
在調查體驗活動“奶茶有‘奶嗎?”中,通過讓學生們觀察純牛奶和奶茶在食醋的作用下發(fā)生的物理變化,判斷奶茶中是否有“牛奶”,并向外延伸應用。在演示實驗中,放牛奶的鍋中出現了大量的白色沉淀物,形態(tài)類似豆腐渣;而放奶茶的鍋中僅有微量的沉淀物出現。由于牛奶中含有大量蛋白質,食醋中有酸性物質,這些酸性物質會使牛奶中的蛋白質凝結成為奶泥。而奶茶中牛奶含量很少,蛋白質含量也少,遇酸后不會出現大量沉淀。學生和家長們經過討論后得出“原來奶茶中沒什么牛奶,看來以后不能喝奶茶代替牛奶”的結論。同時,還有些學生在家長和志愿者的啟發(fā)下,引發(fā)對牛奶、豆?jié){與酸性飲料或果汁產生沉淀物的現象的討論,更激發(fā)了他們對科學的學習興趣。日常生活和學習中我們會遇到種種類似的問題,通過這個調查體驗活動,學生們紛紛提出這些有趣的現象,并開始嘗試用活動中學到的方法進行探索。如怎樣不讓衣服褪色,燈為什么不亮,米飯為什么會夾生,這些生活常識,并不能全部通過學校教育獲得,而且生活中的問題層出不窮,每種問題的解決辦法也不能一概而論,需要每個人以積極主動的態(tài)度進行嘗試,從不同的途徑尋找解決的辦法,這需要我們教給學生有效的探究途徑和方法,幫助他們養(yǎng)成動手、動腦解決那些未知問題的能力。
在科學實驗環(huán)節(jié),志愿者帶領學生和家長進行“請給出證據”和“完美容器”兩個活動。志愿者通過讓學生解決一個簡單的實際問題,如給事物找出證據或者設計一個能夠剛好裝入一定量物品的容器等,讓學生動手、動腦,培養(yǎng)學生的推理能力和問題解決能力。在一個真實的問題情境中,學生面對具有挑戰(zhàn)性的任務,同時又具有充分的動手和交流互動的時間,學習的積極性被充分調動起來。這時,他們充分調動起自己的推理和邏輯思維能力,發(fā)揮他們的創(chuàng)造力和想象力,利用學校和日常生活中所學到的知識與技能,全身心地投入到解決問題的活動中。在“完美容器”活動中,學生們通過計算、測量和畫圖的方法都設計出了不同形狀和大小的容器,以及形式多樣的創(chuàng)意包裝。這些活動提高了學生的動手能力、分析和解決問題的能力及創(chuàng)造性思維,幫助他們建立了初步的科學研究的概念,體驗到科學探究的樂趣。
學生在充滿豐富刺激的環(huán)境中進行探索,形成了自己對問題的初步看法,雖然會有錯漏粗疏之處,但是通過反復的親身探究,親自發(fā)現已有的經驗與新發(fā)現的現象或事實之間的不一致甚至矛盾沖突之處,他們才會真正地去審視、反思并逐漸修正自己的經驗和認識,才能學到真正有意義和有效力的“活知識”,才能促進自己對外部世界的認知。
在雅培家庭科學教育活動中,需要學生與學生、學生與家長、學生與志愿者進行充分互動,討論問題,交流信息,并尋求幫助,主動探究問題的各種解決方法。這就培養(yǎng)了學生適應未來瞬息萬變的社會,應對未來社會發(fā)展挑戰(zhàn)的社會情緒能力和語言表達能力。同時這些精心設置的活動可以讓學生和家長們體驗到科學探究在社會和生活的各個領域都有廣泛的遷移性,比如偵探破案尋找證據,解決學習和生活中的具體實際問題,以及與科學有關的社會決策等,都需要運用科學研究的方法和技能。因此,無論是做科學家還是做一般的公民,都需要具有一定的科學素養(yǎng)。