在海外 | 美國小學流行的科學方法教育：更重視發現的過程

每年學校的Open House，都會做一個Science Expo的展覽，展出的都是小朋友們根據學到的科學知識，親手製作的科學展板。今年的科學展板真是花樣多。比如，有關於植物根莖運輸的展板：

有關於檸檬電池的科學展板：

還有關於洗滌劑作用的科學展板：

仔細看看小朋友們做的科學展板，我發現了一個有趣的現象：幾乎每個展板上的內容都採用了美國小學最流行的探究式科學方法，Scientific Method，這套方法教會孩子從小就要用科學家的思維來思考！

什麽是美式“科學方法”

那麽究竟什麽是科學方法呢？簡單來說，科學方法就是指導人們進行科學探索的步驟，這套科學方法分成六個主要的步驟：

提問：只有一顆好奇的心，才能讓我們從簡單的現象中發現問題。牛頓和蘋果的故事大家再熟悉不過了吧？

調查和研究：有了問題，就可以根據問題做一些調查，調查的展開可以從圖書館、網絡、或者相關的專業人士。

提出假設：接下來，根據問題，我們可以提出一個“為什麽會這樣”的假設。

實驗：通過實驗來驗證我們的假設。

分析：分析實驗的數據，驗證之前的假設；如果假設不對，再進行新的實驗並驗證。

結論：通過不斷的重複，我們一定能夠得出經得起考驗的結論。

為了幫助孩子們記住這套科學方法，很多美國老師的教室都掛著這樣的大海報，在每次科學課的時候，老師就會指一指海報，告訴學生這是科學方法的哪一步。

科學方法教育比起傳統的科學教育，更重視發現的過程，這也在很大程度上反映了美國小學科學課的特點：不是一味灌輸科學知識，而是注重通過教會孩子來發現問題。

科學方法小實驗

科學方法是帶領孩子“發現”知識的過程，就像所有科學家一樣，發現科原理的過程，實驗是必不可少的。下面小媛老師就給大家介紹一個簡單的實驗，看看科學方法是如何指導小實驗的:

實驗：什麽樣的冰融化的快？

在炎熱的夏天，小朋友們都很喜歡吃冰淇淋。有細心的小朋友可能會發現，不同類型的冰淇淋，例如牛奶冰淇淋和水果冰棒，融化的速度時快時慢。那麽，什麽口味的冰淇淋融化的最快呢？這就是邁出了用科學方法研究的第一步——提問。

通過初步的觀察和提問，我們現在可以讓孩子們為問題提出一個假設。很多時候，這些假設完全可以從身邊的例子中找到。例如，有的孩子可能會說：“我覺得牛奶口味的冰淇淋會化的快一點，因為我記得家裡冰快解凍需要很久”。

有了假設，下一步我們就可以開始做實驗啦。用科學方法指導的實驗中，很重的一點是把實驗中無關的變數盡量減到最小。例如，我們要保證凍成的冰塊是一樣的溫度，一樣的大小。

一個簡單的方法就是，在同樣大小的冰塊模子裡放上不同的液體，如牛奶，橙汁，和水。然後一起凍起來，這樣一來我們就可以把實驗中的變數減到最小了，而且還可以啟發孩子：有什麽東西會影響我們的實驗？

例如在解凍的時候，我們可以啟發孩子來分析和思考：如何擺放不同的冰塊，對實驗結果會有哪些影響？會不會有的冰塊會被陽光照到，而有的不會？這種啟發式的問題也正是我在上實驗時最喜歡的一點，有時候我會驚奇的發現，小朋友們能意外的注意到更多的細節！

關於這個實驗的結論，先給大家劇透一下，牛奶確實會比純水凍成的冰塊融化的快。如果小朋友實驗成功的話，不管做多少次一定都是這樣的結果。

每一次的科學實驗，我都喜歡讓小朋友來做“實驗報告”，實驗報告上除了有科學方法的幾個步驟，還有關於實驗所需的材料和實驗步驟，這樣小朋友在做實驗的時候，就能更好地

科學方法的學習工具

有一次，去學校5年級的教室參觀，我發現每個孩子的桌子裡都有一本科學筆電。我很好奇，打開一看，每個科學筆電的第一頁都是科學方法的六個步驟，老師讓學生們把它放在第一頁，因為它是科學探索的基礎。

為了能讓小朋友們輕鬆記住這六個步驟的科學方法，美國老師可是鉚足了勁，想出了不少的創意方法，今天來跟大家分享幾個：

科學方法組織圖

組織圖(Graphic Organizer)可以幫助孩子很好地總結自己的探究思路。比如小朋友可以將科學方法的每個步驟，記錄在這樣的組織圖上：

互動筆記

美國孩子上課不會抄筆記，可是他們卻鍾愛這種互動式筆電。筆電還能互動？沒錯，將科學方法做成翻翻書，貼在“科學筆電”上，小朋友和筆記之間好像建立了一種互動：

還可以把科學方法做成一個圓盤，小朋友轉一轉圓盤，就知道每個步驟是什麽。

還有可以做成“六邊形折疊小書”，合起來是一個六邊形，打開了就是科學方法的六個步驟。

科學方法記錄單

科學方法的每一步，都需要科學的指導。所以很多小朋友的科學筆電裡，都有這樣的科學方法記錄紙。比如，下面是關於第三步"提出假說“的記錄：

如何提出一個好的假說？首先，要寫下自己的的問題，如：植物生長和陽光有怎樣的關係呢？接下來要把問題變得可以用實驗來檢測，比如現在的問題可以是：是不是陽光越多，植物生長的越快？接下來我們要來想想用什麽方法來檢測這個問題？

也許，我們可以形成這樣的假設：有陽光的地方，植物發芽最快！

大家看到了嘛，從心中的一個問題，到最後提出假設，這中間經歷了一系列的縝密思考過程，而這個科學方法的記錄單，就好像一個”腳手架“，一點點在指導著孩子們的科學思維，也在不斷澆灌著他們心中的科學萌芽！