和孩子在生活中玩科學

對孩子來說,「科學」並不是艱深的功課,它是每天生活的一部分,是孩子認識這個世界的遊戲,更是延伸未來學習的一把鑰匙。爸媽需要瞭解孩子對什麼好奇、喜歡做什麼,從生活中帶著孩子用科學的態度玩科學,就能夠陪伴孩子興趣盎然地前進學習。

和孩子在生活中玩科學

對孩子來說,「科學」並不是艱深的功課,它是每天生活的一部分,是孩子認識這個世界的遊戲,更是延伸未來學習的一把鑰匙。爸媽需要瞭解孩子對什麼好奇、喜歡做什麼,從生活中帶著孩子用科學的態度玩科學,就能夠陪伴孩子興趣盎然地前進學習。

1幼兒的科學教育──父母引導六原則

作者 | 洪蘭職稱(如果有職稱欄位的話)

幼兒的科學教育,是要讓他們「學習如何學習」,引導他們去探詢「How」與「Why」,並增強及滿足他們好奇、探索及找答案等能力的過程。爸媽不必急著買一大堆百科全書去教孩子,而是先提供安全、豐富的探索環境和動手操作的機會。

撰文/黃美湄
諮詢‧審稿/廖進德 遠哲科學教育基金會趣味科學講師

對幼兒來說,「科學」並不是艱深的功課,它是每天生活的一部分,是孩子認識這個世界的遊戲,更是延伸未來學習的一把鑰匙。爸媽需要瞭解孩子對什麼好奇、喜歡做什麼,才能夠陪伴孩子興趣盎然地前進。

科學,跟你想的不一樣!
近10年來,科普書籍盛行,科學競賽活動和科學營隊也十分熱絡,在新聞報導上常見許多資優的學生贏得國際獎項的肯定。

不過,學者楊龍立教授曾經指出,長久以來我們都由民生和利用的角度來理解科學,窄化了科學豐富的內涵,使科學被誤解為科技。

教學經驗豐富的遠哲科學教育基金會趣味科學講師廖進德老師相當推崇楊龍立教授對科學下的定義:「科學是人類經由探究的過程,理解自然現象的奧妙,從而發展出解釋自然現象的理論知識。」

年代改變,科學的內涵、本質不變,只是切入的角度、面向或解釋方法不同。科學因人而生,科學活動的主體是人,即便是大人,重點也不在於得到最終的結果或知識,而是不斷求知的探索歷程。

幼兒和科學如何產生交集?
幼兒的科學教育,是要讓他們「學習如何學習」(learn how to learn),引導他們去探詢「How」與「Why」,要增強及滿足他們本身具有好奇、探索及找答案等能力的過程,孩子一旦具備了這樣的態度與能力,面對任何問題就能以類似的方法與經驗去觀察、推論或探究,同時也不斷展現出新的觀點與方法,他將會更勇於挑戰。

廖進德老師強調,面對幼兒,更需要以孩子為本位,瞭解孩子的特性和需求,才能擴展他的學習興趣;當孩子的學習歷程是愉悅的,他就會複製這樣的經驗,成為主動學習的有機體。基本上,0-3歲階段的孩子,是用感官動作盡情去體驗,而3-6歲階段的孩子,則是進階到學習思考、提問和解決問題。

引導孩子探索科學的6原則
想要讓孩子持續發揮探索的精神,廖進德老師建議爸媽不必急著買一大堆百科全書去教導孩子記誦科學知識或名詞,而是先提供安全、豐富的探索環境和動手操作的機會,去激發孩子的好奇心和興趣。爸媽可把握以下6個引導原則:

1.孩子可動手操作的活動
對於必須透過感官學習的幼兒來說,視覺和聽覺刺激是重要媒介,如果看不到變化,超出他們認知能力的範圍,就不可能瞭解整個科學活動的意涵。例如:讓孩子自己動手泡一杯巧克力,就可以看到巧克力粉溶解在透明水中的變化;將愛玉子放在水中輕輕搓揉,水慢慢變濁且產生黏滑的感覺,靜置一段時間之後就變成好吃的愛玉果凍了。

2.是孩子願意主動參與、符合他能力的遊戲
提供給孩子的活動,一定要符合他的能力,更要和孩子的生活經驗有關。例如:孩子喜歡玩蹺蹺板,在玩蹺蹺板的過程裡,慢慢瞭解到槓桿平衡的原理;當他玩天平秤時,再把秤重的經驗和玩翹翹板的經驗串聯在一起,概念就更清楚了。

3.配合注意力,從短時間可看到變化的活動開始
學齡前孩子的注意力時間短暫,需要長時間才能看到變化結果的活動,較難引起持續探索的興趣,所以讓孩子觀察豆子發芽、生長的情形,會比種花更適合孩子體驗。爸媽也可隨著孩子的經驗和年紀增長,提供難度較高的活動,讓孩子在實驗的過程中,也學會等待或延宕滿足。此外,種植成功與否,都是很好的歷程,可帶領出不同面向的觀察和討論。

4.適當提問與對話,不要打斷孩子探索
當孩子正在進行探索時,爸媽只須在一旁鼓勵他「試試看!」如果爸媽開口提問,必須謹記讓孩子保持「主導者」的角色,不要變成「教」孩子。
例如:孩子正在用力吹泡泡,但一直吹破,這時,爸媽不是搶過來教他「這樣吹才對」,而是可以請孩子想想看還有什麼辦法不吹破或吹出更大的,甚至可以帶孩子實驗自製泡泡水。

5.面對孩子的「為什麼」要有耐心回應
當孩子開口問問題時,爸媽耐心回應並不等於有問必答地直接給結論或一定要給標準答案,最好的方式是抓住這個時機,反問回去。例如:孩子問你為什麼冰箱拿出來的瓶子在「流汗」,爸媽可以反問他覺得是什麼原因,同時帶領他進一步去觀察還有哪些東西(或哪種情況下)會「流汗」,讓孩子慢慢去觀察、歸納,找出他認為的答案。

6.對孩子沒有危險性的活動
孩子的危機意識不足,好奇心強,凡事都想嘗試一下,但還無法對自己的行為完全負責,因此,讓孩子參與的活動或材料必須是沒有危險性的。例如:2歲以下口腔期的孩子,絕對不能給予細小的磁鐵、迴紋針或電磁這類材料;中大班孩子在嘗試化學實驗時,也要先引導用具或材料使用的安全事項。
幼兒的科學既然是這麼生活化、遊戲化,所需要的道具也就不一定要看起來「很科學」,一片青菜、一張紙、幾片花瓣、廚房裡的酸醋、媽媽做菜用剩的檸檬片,都可以是做實驗的好材料,家中常見的手電筒、放大鏡,更是孩子探索的好工具喔!
 
小玩具也能玩出孩子的觀察力,爸媽藉由發問和討論,讓孩子練習觀察和思考,同時引導孩子自己動手解決問題,從日常生活中玩出科學教育

2孩子是天生的科學家

作者 | 洪蘭職稱(如果有職稱欄位的話)

身為爸爸媽媽,你並不需要具備「科學專家」的能力,但你需要了解孩子對什麼好奇、喜歡做什麼,以及什麼才是最好的學習方式。

每個孩子的心裡都有一顆科學的種籽。他們充滿好奇心,會主動地以各種方式對周遭事物作「實驗」。在每天的生活中,爸媽都有機會看到這樣的歷程喔。我們就以「洗澡、玩水」這個例子來認識身邊的小小科學家吧!

0~3歲,用感官與動作盡情做實驗
爸媽幫寶貝洗澡時,若仔細觀察就會發現,寶寶會對水溫有不同的感受,水溫合宜,他就露出舒服的表情,水溫不適當,他會皺眉或哭鬧;當他會坐穩、雙手動作比較靈巧時,他會拍打水花玩,會舔一舔手上的水,也會試圖捉握漂浮在澡盆中的玩具。這表示孩子已經在建立及整理自己的經驗,並想要做一些新的嘗試。

對很多孩子來說,浴室的確是最棒的實驗場所。台北市立教育大學幼兒教育系林佩蓉教授指出,如果在浴室放一些玩水玩具,如舀水勺子、小船、可漂浮的水中動物等等,你會發現,1歲多的孩子很喜歡把漂浮在水上的玩具,全都放進勺子裡,再把玩具全倒出來,重複地玩;孩子也會用不同的力量拍打水面或潑水玩。

爸媽提供給孩子的道具越多,孩子也就會發現更多解決問題的樂趣,例如:孩子發現玩具船裡進了水,就會沉到水裡去,於是可能會嘗試把船裡的水倒出來,或讓浴缸裡的水不要波動太大,小船才不會搖搖晃晃、傾斜進水。

3~6歲,懂得思考與發問
到了上幼兒園的年紀,洗澡玩水的方式可以變得更多樣化、更精細,孩子也會提出更多的問題。例如:「怎麼樣才能很快地把瓶子裝滿水?」他們會從不斷地操作實驗中,發現瓶身高、瓶口小的容器,不易裝水;而寶特瓶不像沐浴乳瓶子那麼硬,可以擠壓,進水速度就更快。這麼一來,孩子就會慢慢開始探究及了解背後的科學原理。

在美國參與著名的萊斯大學( Rice University)自然科學教學中心,培訓在職小學老師改善自然科學教學的林欣慧老師表示,其實很多遊戲的內容,看起來似乎很簡單,但可以隨著孩子長大而持續深入探究。玩科學遊戲,不一定要刻意去購買昂貴的器材,像上面提到洗澡時玩浮力遊戲,觀察哪些東西會下沉、哪些會浮在水面上,或是讓孩子自己泡巧克力、用水彩顏料玩物質溶解與沉澱的遊戲,就是每個孩子在生活中可以體驗的,爸媽需要懂得利用身邊素材及提問的方式,與孩子一起探索。

一般來說,0∼6歲孩子的科學探索歷程,比較是隨機、隨興、直覺式的思考,雖然並不是那麼周延或有系統、有步驟地進行,但他們已經會運用「觀察」、「推論」、「預測」、「實驗」的方法,從發現問題、探索問題、尋求解答的過程中,親身體驗到探索的過程,也充分享受到樂趣。爸媽能夠針對孩子的好奇特性、鼓勵他自發探索,就能繼續窺見孩子驚人的科學頭腦正在轉個不停呢!

爸媽引導孩子探索科學的5個原則
想要讓孩子持續發揮探索的精神,爸媽需要把握以下5個重點:

●是幼兒願意主動參與、符合他能力的遊戲
提供給孩子的活動,一定要符合他的能力,更要和孩子的生活經驗有關。例如,孩子喜歡玩蹺蹺板,在玩蹺蹺板的過程裡,慢慢了解到槓桿平衡的原理。

●可動手操作、結果變化明顯的活動
對於必須透過感官學習的幼兒來說,看不到變化,超出他們認知能力的範圍,就不可能了解整個科學活動的意義。例如,自己動手泡一杯巧克力,就可以看到巧克力粉溶解在透明水中的變化。

●適當提問與對話,不要打斷孩子探索
當孩子正在進行探索時,爸媽只須在一旁鼓勵他「試試看!」當孩子開口問問題的時候,爸媽可以抓住這個機會,反問回去,而不是有問必答地直接告訴孩子答案。在孩子的科學學習過程中,一直讓孩子保持「主導者」的角色是相當重要的。

●短時間內可看到變化結果的活動
幼兒的注意力時間短暫,需要長時間才能看到變化結果的科學活動,較難引起孩子探索的興趣。例如,讓孩子觀察豆子發芽、生長的情形,會比種花種樹,更適合孩子體驗。

●對幼兒沒有危險性的活動
孩子的危機意識不足,好奇心又很強,凡事都想嘗試一下,但又無法對自己的行為完全負責,因此,讓孩子參與的活動或材料必須是沒有危險性的。

3生活科學遊戲,無所不在

作者 | 洪蘭職稱(如果有職稱欄位的話)

把玩著眼前的玩具,從好奇的眼神中看得出孩子的小腦袋正轉個不停;洗澡或雨天趁機玩水,出外時最愛吹泡泡,除了好玩,孩子的科學種子也正在萌芽;跟在爸媽身邊一起做菜、觀察食材變化,更是孩子不可錯過的探索經驗喔!

浴室裡的科學遊戲
「哇!水裡面有好多小泡泡!」
「媽媽,小魚和盒子放進水裡又跑出來了耶!」

生活中的學習,對小小孩是最好的入門方法。爸媽幫寶貝洗澡時,如果水溫合宜,寶寶就露出舒服的表情,水溫不適當,他會皺眉或哭鬧;當寶寶會坐穩、雙手動作比較靈巧之後,他會拍打水花玩,會舔一舔手上的水,也會試圖抓握漂浮在澡盆中的玩具。這表示孩子已經在建立及整理自己的經驗,並想做一些新的嘗試。

帶著孩子這樣玩
●建議爸媽提供多一點的玩水玩具,1歲多的孩子很喜歡把漂浮在水上的玩具,全都放進勺子裡再倒出來,並重複地玩;孩子也會用不同的力量拍打水面或潑水。2歲孩子可能會引發更多解決問題的樂趣,例如:當他發現玩具船裡進了水,就會沉下去,於是嘗試把船裡的水倒掉。
●到了上幼兒園的年紀,洗澡玩水的方式就更多樣化、更精細,孩子也會提出更多的問題。例如:「怎麼樣才能很快地把瓶子裝滿水?」他們會從不斷地實驗中,發現瓶身高、瓶口小的容器,不易裝水;而寶特瓶不像沐浴乳瓶子那麼硬,可以擠壓,進水速度就更快。這麼一來,孩子就會慢慢開始探究及瞭解背後的科學原理。
 
給爸媽的小叮嚀
很多遊戲看起來似乎很簡單,卻可隨著孩子長大而持續深入探究。玩科學遊戲,不一定要購買昂貴的器材,像上面提到洗澡時玩浮力遊戲,觀察哪些東西會下沉、哪些會浮在水面上,或是延伸讓孩子用水彩顏料玩物質溶解與沉澱的遊戲,都是每個孩子在生活中可以體驗的。

廚房裡的科學遊戲
「媽媽,貝殼為什麼在吐舌頭呢?蝦子怎麼不是紅紅的?」
「爸爸買的香菇好奇怪,好硬喔!」「果汁裡的冰塊不見了!」

文蛤、蝦子是許多孩子有興趣的食材,爸媽在烹飪之前,不妨先當做孩子生物觀察的材料;香菇和冰塊也是家中常備的,很適合觀察。爸媽平日處理材料時,可以讓孩子一起參與,瞭解材料的原貌,用他的觸覺、嗅覺、視覺一起來認識,進而引發探索的興趣。

帶著孩子這樣玩
●引導孩子注意水中的細沙或是小氣泡,讓孩子猜猜看:「文蛤在做什麼?為什麼要這麼做呢?」讓孩子伸手摸摸看,文蛤會不會像含羞草一樣,一碰就合起來?下鍋烹飪後,文蛤是不是會自動打開,還是有些仍然打不開?為什麼呢?
●蝦子這類甲殼類動物含有類胡蘿蔔素,會隨著環境成為保護色,但煮熟遇熱甲殼內的蛋白質發生變化而變紅色。請孩子觀察煮熟前後的差別,想想看還有哪些食物煮熟後也會變色?
●請孩子先聞一聞乾香菇,摸一摸硬硬的感覺,並幫它洗一下澡;同時讓孩子與新鮮的香菇比較一下。等乾香菇泡水漲開後,讓孩子看看「香菇變胖了」,並觀察香菇的皺褶,以及泡過乾香菇後,水的顏色有什麼變化。
 
給爸媽的小叮嚀
廚房裡的科學包羅萬象,爸媽不僅可以帶著孩子觀察食材的變化,還可以從鍋子的水蒸氣冒白煙、冰箱冰塊的凝結與融化、水餃煮熟了會浮起等等,引發出一連串探索科學的興趣,讓孩子動動腦也動動手。爸媽需依照孩子年紀,注意廚房用品的安全。

科學圖畫書,照亮小宇宙
生活中,孩子固然有很多機會可以觀察、探索科學的奧妙,但是當有些現象或活動不是立即能體驗時,若先透過閱讀科學圖畫書引起孩子的興趣,等遇到實際生活案例時,就可以相互印證。這類書籍多半適合3歲以上閱讀,爸媽可斟酌孩子的理解能力和生活經驗靈活運用。

身體真奇妙
眼睛可以看,鼻子可以呼吸,肚臍究竟藏著什麼秘密?在《小身體大秘密》系列中,《肚臍的祕密》(信誼)這本書以有趣的圖文讓孩子認識身體小小部位的奧妙。

帶著孩子這樣玩
●大家的肚臍長得都一樣嗎?洗澡時,爸媽可以帶著孩子觀察彼此的肚臍、討論肚臍可能的用處。
●動物也有肚臍嗎?帶著孩子觀察貓咪、小狗或其他家中寵物吧!
 
給爸媽的小叮嚀
好的科學圖畫書,能讓孩子從不同的角度看事情,而不是只有一個標準答案。當孩子有了新的疑問之後,能延伸由書中得到的理解,主動去進行下一次的探索。很多科學圖畫書不只直接傳遞知識給孩子,在故事題材的設計和畫面上也留下許多思考的線索喔!

看不見的小世界
在地球的每個角落,每分每秒,小小的微生物,一直吃一直吃,一直分裂一直分裂,把一種東西變成另一種東西。《微生物:看不見的魔術師》(上誼)告訴孩子,在這個世界上,最微小的微生物做的卻是最了不起的事情喔!
帶著孩子這樣玩
● 微生物長什麼樣子?怎麼樣才知道微生物在哪裡呢?
● 實際動手做個「牛奶變優酪」的小實驗吧!