如何培养科学思维的能力

每个孩子都具有天赋的探索欲望，表现为好奇，好动。在美国，老师通常认为孩子们完全能够胜任探究者的角色，而老师只是孩子们探究知识的引导者。在课堂上，孩子可以提问、大胆猜想，与小组成员一起设计实验步骤，老师也会引导孩子进行创造性地思考，动手进行操作，从而验证孩子的猜想，总结得出结论。今天和大家一起分享一下美国小学的课堂是如何培养孩子的科学思维。

度量估算，培养孩子科学的测量分析能力
如何培养孩子的科学思维

在科学课上，除了培养孩子的估算能力外，还要教孩子用地道的美式度量单位测量长度、体积、容积、温度等。得到数据后，孩子们还要学会分析数据，把握其中的规律，得出自己的结论。
例如：在学习物体的三种状态时，孩子们可通过对温度的感知，预估物体在特定温度下的状态，也可以通过物体的变化，估算出当前的温度。但不同物体在什么时候会熔化成液体呢？液体会在什么温度下蒸发变成气体呢？这些都需要孩子们运用较精确的数据说明。在生动有趣的实验中，老师会教孩子们测量方法和注意事项，通过测量和数据分析，从而证实自己的猜想，得出结论。

审慎严谨，教孩子学会评判性思考问题
如何培养孩子的科学思维

若干年前，大家都认为地球是平的。只有古希腊数学家毕达哥拉斯产生过质疑，直至100多年前，古希腊科学家、哲学家亚里士多德才第一次对地球是圆的进行了论证。学校的海报“Determine what is right instead of who is right”也体现了同样的思维方式。
不盲从，不偏信，是美国孩子的特点之一。在课堂上，经常会有培养孩子批判性思维的教学方式。如：老师会问大家“声音是在空气中传播得快，还是在水中传播得快？”一开始不告诉孩子们标准答案。老师指导孩子们搜集这方面的信息，并对这些信息进行分析，最后鼓励孩子们分享和交流自己的评估，最后下结论。久而久之，孩子们学会了不轻信，不盲从，懂得要客观分析问题，进行独立思考和理性判断。

思维外化，教孩子用英文攥写科技小论文
如何培养孩子的科学思维

科学家会假想一些新颖的论点，通过设计实验步骤去验证，当验证不成立后，还会进行新的假想，进一步验证。他们通过描述实验步骤、现象，最终用论文来展示自己的论点和验证结果。
例如：老师会提供材料，请孩子们设计实验证明“水循环的哪个过程是我们所能够看到的？”。孩子们要先想一想：What have we known about the water cycle? 然后，在老师的引导下设计实验步骤，动手操作。通常老师还会给出一个Possible Answer，引发孩子对问题更深层次的思考，继续探索。最终，孩子们会通过科技小论文为载体，展示自己思维的过程和结论。

学以致用，教会孩子用科学原理解释生活中的想象
如何培养孩子的科学思维

通常大家对科学怀揣着一份敬畏，认为科学是深奥的，甚至是难以理解和琢磨的，但“美国小学”科学课并非如此，老师会引导孩子们从身边的现象去挖掘和感受科学的魅力。
例如：老师在讲“回声”这一自然现象时，并没有从原理层面直接切入，而是运用了童话故事，利用小主人公和蝙蝠先生的对话向孩子们娓娓道来“What echo means”。老师还会利用孩子们在现实生活中观察到的自然现象，鼓励孩子结合已学知识编撰科学小故事，在活学活用中，勤于思考，发现“生活中处处有科学”的真理。
美国小学科学课充满趣味性、探索性。科学教师非常重视孩子在课堂上提出的问题，教师通过提出个性化、开放性、启发性的问题，巧妙将孩子的亲身体验与科学知识联系起来，让孩子们应用实验步骤，同小伙伴们一起验证自己的设想。孩子们通过探究和解决问题，获得了自主习得知识和知识迁移的能力。
中国的科学课理论多于实践，多是知识的传授，即便是有科学实验，老师一般都会先讲解实验目的、实验步骤。孩子们动手操作都是用相同的实验方法和仪器得出相同的结论，证明科学课本上的理论或者定律。孩子们的探索被忽视，教学以考试为导向，考试以知识为衡量标准，会导致孩子动手和思考能力弱。