今天小編分享的親子經驗：怎麼培養娃的科學特長？説説美國的科學課，有不少可借鑑的思路，歡迎閲讀。
大家好，我是逃媽。
上周我分享的這篇大家看了沒啊？當時因為篇幅比較長就先打住了，沒往細裏寫。
回頭我想了一下，其實談的範圍還比較窄，只涉及到 " 科技 " 的範疇，實際上現在整個教育政策，對科學、科技都在大力傾斜。
這應該是" 雙 J" 後，最大的 " 加法 " 了。
而且，到了後面，孩子真正搞科創項目時，科學、科技兩者往往是結合在一起的。
比如我在上一篇文章裏談到的，用開源硬體和電路制作的 " 植物自動澆水 " 系統，已經是一個能在白名單競賽裏入圍的作品了：
而再往前走一步，比如我在逃逃他們中學的科技展裏看到的，" 智能植物生長監控系統 "，涉及的知識面就更廣了。
裏面既有 " 科技 " 的部分：
孩子需要搭建硬體設備，學習基本的編程知識，編寫程式來控制這個系統，包括監控土壤濕度、光照、温度和養分含量等等。
也有 " 科學 " 的部分：
孩子需要研究土壤化學和植物營養學的基本知識，了解植物生長所需的主要養分和土壤條件。還要準備基本的化學試劑和傳感器，用于測試土壤和監控植物的生長條件。
據説這個小項目目前開始和本地的一些綠植培育基地合作，在大棚裏搞實地試驗，可以算得上一個 " 創業 " 項目了。
感覺一下拉得好高啊～
這可不是牛娃個例哦。
實際上美國這邊從初中開始，每年的科學課都有例行的 " 科創作業 "，要求把科學、科技知識應用起來，解決生活中的實際問題。
當然，不是每個娃都能做得那麼好，但只要能碰到一兩個有想法，有創意，在某些領網域小有突破的點子，説不定就真能往前推一推，發展成生產力。
才剛上初中的娃，是怎麼能一步一步走到這兒的呢？
這得説到他們從小開始的科學課。
總結一下有幾個顯著特點：
1
知識面廣且超前，滿足孩子的好奇心。
美國小學有 4 門 " 主科 "，英語、數學、科學和人文。其中" 科學 " 占了 1/4 的位置，和英語、數學并重。
美國小學科學課的體系很大。從内容上講，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法等等；從分科上講，不少我們初中才接觸到的物理、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慢慢遞進。
1、2 年級，着重在學習和了解一些 " 基本常識 "。比如物質的種類、屬性、固液氣等形态之間的轉換，熱傳遞，力，速度，磁力；動植物的分類，生命周期，後代繁衍；天氣、温度、各種地表變化，比如地震、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，更側重于思考和分析。比如力學方面，開始認識力和反作用力；電學方面，了解正負極，原子，電子，以及不同質地的物體摩擦時正負電子的傳遞方向，思考為什麼會這樣傳遞？
同樣是學習動物，
1-2 年級時老師會讓他們選幾種感興趣動物，和地理知識結合起來，調查研究它們的特征、生活環境、習性、分布；
而到了3 年級，則去研究幾種動物族群，分析尋找它們的共性，這些動物為什麼會有這些特征？是遺傳因素還是環境塑造？它們為什麼會有這樣那樣的習性？為什麼選擇生活在這些地區？為什麼是群居 / 獨居？
4-5 年級，物理、化學、生物方向的内容都将進一步加深。
物理方面，學到了電路，下面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。
化學方面，學習了元素周期表，以及各種單質、化合物的結構。
生物方面，則涉及到動植物的細胞構造等等。
記憶中這些内容我們以前都是到了中學才涉足，而美國則在小學階段都大致拉了一遍。
這樣做有個好處，順應了孩子的天性，容易激發和培養科學興趣。
大家有沒發現，孩子小時候最愛問的 " 為什麼 "，十有八九都和科學相關。比如：
火箭為什麼能飛起來？
為什麼要把手洗幹淨？
北極那麼冷，北極熊怎麼活得下來？
……
這時給孩子鋪開知識面，本身就是對好奇心的一種積極回應。而且，也正好有相對充足的時間，能充分感受和理解這些現象背後的科學本質，而不是等到将來記原理背公式。
2
探究式教學，注重培養科學思維。
美國小學科學課的另一大特點，是探究式教學法。
名稱聽起來很高級，但其實難點在老師，不在學生。
老師需要根據教學大綱裏的知識點，設計出一個 " 實際問題 "，然後，讓孩子奔着解決這個問題的目标，去學習和研究相關的知識點，從而培養他們的科學思維和探究能力。
舉個例子，逃逃在科學課上曾做過這麼一個項目。
他們統計了美國某個地區一年的氣温、降水量：
這個地區有所小學正好建在低窪處，學校食堂每年總有一段時間，會有雨水淹進來。所以，需要為它尋找一個雨水防護解決方案。
怎麼辦呢？孩子列出能想到的一些方案，比如雨季在食堂門口堆放沙袋：
或者修一個足夠高的防護欄：
或者索性把食堂的門換成可以防水的材質：
然後，比較這些方案的優劣之處。
雖然它們都可以起到擋水的作用，但各有區别：
沙袋的成本最低，但不能重復利用，而且，準備時間很長，會影響學校的正常活動秩序，還有，沙袋被雨水侵蝕後，會釋放對人體有害的物質，不宜放在食堂門口；
洪水防護欄安裝很方便，一小時内可以搞定，也可以每年重復利用，但雨季把它裝上之後，門就打不開了；
改裝大門似乎是最好的方案，但成本很高，遠超了預算……
孩子們不一定能找到最完美的方案，但通過分析比較，再結合物理、化學、數學等知識，總能找到相對理想的辦法。
……
你肯定能感受到，以終為始，帶着問題去尋找答案，孩子的學習積極性肯定更高，也能更好地培養他們的科學思維。
3
費曼學習法，用輸出 " 倒逼 " 學習。
科學課還有個很明顯的特點，注重輸出。
輸出主要有兩種形式。
一種是類似 " 圓桌會 " 的小組讨論。
每個孩子都需要給同學們展示自己的方案、解釋結論、分享心得，自評和成員互評等等。
要給同學們講清楚，還要回答同學們的問題和質疑，其實也是在某種程度上 " 倒逼 " 孩子把自己的思路捋清楚，弄明白。
另一種是科學展，Science Fair。對于喜歡讀原版英文書的孩子來説，肯定經常會看到這個詞，因為它是美國校園裏一項很常見的科學活動。
從學前班的小朋友：
到高中的大哥哥大姐姐：
每年都在參與 Science Fair 活動。
在 Science Fair 活動中，孩子們将展示他們多周甚至數月的科學實驗 / 項目 / 成果。需要精心準備展板，包括項目的背景、目的、實施步驟和結論等。
在活動的當天，孩子們會穿着得體站在他們的展台前，準備好向走過的評委和觀眾介紹他們的項目。此外，還需要準備好回答評委可能提出的各種問題。
得特别提一下，我在逃逃學區的高中部當過科學展的評委，發現不少孩子的科學項目已經 " 難出天際 "，看标題就很暈菜，比如：
" 開發一種環保合成氧化石墨烯的新方法：解決水污染問題 "
" 基于手寫分析的早期帕金森病診斷标準的 AI 算法 "
" 利用熒光染料檢測和量化海洋環境中的微塑料 "
" 針對阿爾茨海默病的線粒體功能障礙：利用 CRISPR-Cas9 基因編輯的生物方法 "
而很多評委，其實就是普通家長，可能有些背景，也可能完全沒有背景。
這時，就很考驗孩子的口頭表達和「化繁為簡」的講述能力。
這裏面會涉及到著名的" 費曼學習法 "，不過它不是本文的重點，今天就不展開細講了，有興趣的同學可以給我留言，多的話以後專門來寫一篇。
EASTWEST
雖説是美國的科學課，但我知道現在不少一二線城市的學校，對科學學習也非常重視，學習方法也很類似。尤其是在科學科技競賽特别活躍的地區，比如北京、廣州等，不少小高年級孩子做的科學項目難度也超出我的想象。
如果娃所在的學校還沒有足夠重視，我建議家長可以多關注這方面的内容和信息，在家庭教育裏适當補充一下。
逃逃在美國上學，我也長期關注國内外的教育圈，我覺得我對方向性的東西看得還是蠻準的。比如老早就和大家聊編程，聊信奧，今年果然就爆了，上周末剛剛過去的 CSP 初賽，很多城市的考點門口都是人擠人，不少地方參賽人數直接翻番。
信奧畢竟和原來的 ao 數比較類似，很燒腦袋，屬于少數娃的遊戲。
而科學 & 科技，我覺得是下一個适合大多數孩子的大熱門，不信你們看
全文完，看到這的朋友，如果覺得有收獲，希望看更多和科學教育有關的分享，就點個贊和 " 在看 " 吧，謝謝
文章配圖：部分采集于網絡，版權歸原作者所有，如有侵權，請聯系删除。
