前兩天分享了孩子們設(shè)計(jì)出的“斜坡滾球”，收到很多朋友留言問是怎么樣設(shè)計(jì)出來的。
△ 孩子的示意圖
家里有囤盒盒罐罐的習(xí)慣，所以孩子拿著礦泉水瓶，自己剪了一半的口，并且找到了一個(gè)小快遞箱，就把礦泉水瓶瓶身的一部分貼在快遞箱上，這個(gè)方式就可以形成一個(gè)斜坡，簡易版的斜坡滾球就做成了。
但這只是活動(dòng)的最基礎(chǔ)的載體，孩子們在測試的其實(shí)是速度和角度，比如孩子如何從起點(diǎn)滾球，并且讓球順利到雙面膠圈做成的終點(diǎn)。這個(gè)過程其實(shí)考驗(yàn)的是孩子用力是否合適、以及角度和位置是否把握得剛剛好。
所以哪怕是這么一個(gè)小活動(dòng)，其實(shí)也足夠兩個(gè)孩子玩好多個(gè)小時(shí)來研究了。是不是簡單有趣，又有挑戰(zhàn)性呢？這其實(shí)是我家兩個(gè)孩子周末經(jīng)常玩的科學(xué)小實(shí)驗(yàn)之一。
△ 經(jīng)常自己一邊皺眉一邊思考下一步做啥哈
熟悉「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」（戳這里了解課程詳情）的會(huì)員們肯定清楚，我們在學(xué)齡前的認(rèn)知體系里，其實(shí)有非常大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，融合了STEM啟蒙和美國PBL項(xiàng)目學(xué)習(xí)法的實(shí)驗(yàn)比比皆是。
從1歲開始，其實(shí)已經(jīng)加入了浮沉的物理小實(shí)驗(yàn)，讓孩子可以從玩水中最直觀地走進(jìn)探尋的世界，接著便是密度、空間、重力、加速度、宇宙啟蒙等等，這些都是我們在0～6歲里不同階段，希望孩子們可以最大限度去感知的東西。
△ 這是2～5歲的探究性科學(xué)實(shí)驗(yàn)
只因?yàn)槲覀円恢眻?jiān)持的一點(diǎn)是：學(xué)齡前的科學(xué)啟蒙，是通過提供各種豐富的載體，啟發(fā)孩子的科學(xué)思維，讓孩子重新思考、感知并且發(fā)現(xiàn)世界的奧秘。
而在這個(gè)過程中，科學(xué)啟蒙始于家庭，因?yàn)榧彝ナ亲钪匾拈_放性實(shí)驗(yàn)的空間。好的家庭啟蒙，可以幫助孩子平穩(wěn)走上更高、更深的科學(xué)探索的斜坡，即便無法抵達(dá)天穹，但也比待在井底要強(qiáng)。
所以今天的文章想結(jié)合三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，跟大家討論一下，我們在跟孩子做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程，有哪三點(diǎn)是核心要點(diǎn)。這些核心要點(diǎn)共同構(gòu)成了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的初心：讓孩子嘗試多一點(diǎn)，看得更廣闊一些，即便做不到科學(xué)家也沒關(guān)系，最起碼，我們可以把探究的視野、思辨的精神，帶給孩子。
1、科學(xué)是先點(diǎn)亮孩子的好奇心
示范實(shí)驗(yàn)：《漂浮的雞蛋》
適合年齡：1-5歲
核心知識：浮力的原理、密度在生活中的應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)用品：透明杯子、鹽、水、熟雞蛋
沒想過生活中兩個(gè)熟雞蛋、兩杯水、一碟鹽組合起來就可以構(gòu)成這個(gè)實(shí)驗(yàn)吧？其實(shí)做法也就是這么簡單。準(zhǔn)備兩個(gè)熟雞蛋，兩杯清水，一碟鹽，先把雞蛋放進(jìn)杯子里。
△ 實(shí)驗(yàn)的效果圖
這個(gè)實(shí)驗(yàn)的秘訣，就是：不停加鹽。讓孩子觀察，加鹽和沒加鹽的情況下，雞蛋是怎么樣的情況。
我們可以鼓勵(lì)孩子自己動(dòng)手，讓孩子先把熟雞蛋放進(jìn)裝了清水的杯子里，引導(dǎo)孩子進(jìn)行觀察，讓孩子注意到“雞蛋是下沉的”；然后再讓孩子加鹽，數(shù)著一共加了幾勺，雞蛋是在加了第幾勺鹽時(shí)開始漂浮起來的。
△《Hands-On Science and Math》示范的漸進(jìn)變化
通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，孩子會(huì)了解到液體密度這一知識，密度不同，浮力就不同。很多時(shí)候?qū)W齡前孩子走近科學(xué)啟蒙的第一步就是產(chǎn)生好奇心，啟蒙的核心并不是讓孩子去記住深?yuàn)W的名詞概念，而是讓孩子去看待密度對物體的影響、浮力在生活中的運(yùn)用。
即使孩子暫時(shí)不理解這些概念背后的原理，也沒有關(guān)系，重要的是了解有這么一個(gè)關(guān)聯(lián)性。
記得我和兩個(gè)孩子做的時(shí)候，Eric好奇地睜大了眼睛，一直追著我問：“為什么加了鹽雞蛋就浮起來了呢?”?“為什么要加夠四勺鹽呢?三勺為什么就不浮起來?”看著他緊皺的小眉頭，很煞有介事。
我們在「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」中也對這個(gè)游戲進(jìn)行了升級設(shè)計(jì)，就是《分層飲品》，如何跟孩子更好地互動(dòng)對話，以及讓孩子注意科學(xué)實(shí)驗(yàn)的縝密性，也在里面跟大家詳細(xì)分享了。
△課程里所示范的過程
最終出現(xiàn)的作品效果圖是這樣子的，其實(shí)原理也是利用不同物體的密度差，去做到更深入的測試和探究。
△看到Joshua眼里發(fā)亮的光了吧：）
所以，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是特別好的激發(fā)孩子思考，鼓勵(lì)孩子提問的絕佳方式。而當(dāng)下回應(yīng)孩子的問題，能讓孩子對這一知識記得更詳細(xì)。如果孩子不提問，我們也可以通過提問引導(dǎo)孩子進(jìn)一步思考。
2、科學(xué)是啟發(fā)孩子透過表面看本質(zhì)
示范實(shí)驗(yàn)：《水滴與硬幣》
適合年齡：2-8歲
核心知識：研究水的表面張力，了解毛細(xì)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)用品：水、滴管、面值為1元、5角、1角的硬幣
之前給過兩個(gè)孩子兩塊小玻璃鏡把玩。我們都知道兩塊干燥的玻璃疊在一起其實(shí)很容易分開，但如果在玻璃之間加一些水，再讓孩子嘗試去分開，就沒那么容易了。當(dāng)孩子們這么玩的時(shí)候，他們很好奇地問我，“怎么回事呢？”
這其實(shí)就是水的表面張力在我們生活中的運(yùn)用，再比如我們生活中會(huì)看到小露珠是圓形的、水龍頭有時(shí)候也會(huì)有小水滴懸掛著，想掉又掉不下來，這些都是一樣的道理。所以為了讓孩子更好地了解“水”和“水滴”，我便跟他們玩了這個(gè)游戲。
做起來同樣很簡單，吸管、硬幣和水就可以完成了。準(zhǔn)備1角、5角、1元的硬幣，用滴管在一枚硬幣上滴水珠，直到水珠破掉，從硬幣上流下來，幫助孩子做記錄。
△水滴實(shí)驗(yàn)示范效果
我們可以指導(dǎo)孩子，用吸管把水滴一滴一滴地滴到不同面值的硬幣上，看滴到第幾滴時(shí)，水珠會(huì)變破流下來。我在這個(gè)過程中，直接運(yùn)用了美國弗羅里達(dá)州的STEM教材《Hands-On Science and Math》里提供的模版來做統(tǒng)計(jì)：
△ 這是中文引進(jìn)版的翻譯
為了激發(fā)孩子的興趣，可以在開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓孩子先猜一猜：“這枚硬幣能接住幾滴水珠？”并鼓勵(lì)孩子數(shù)一數(shù)，幫助孩子用筆記下來。
我也會(huì)持續(xù)地跟孩子聊這些問題，比如“為什么從滴管里出來的水會(huì)是一個(gè)完整的小水珠呢？”、“用手指輕輕碰一碰，好像還很有彈性哦”。記住做這種觀察實(shí)驗(yàn)，一定要充分調(diào)動(dòng)孩子的視覺、觸覺等大量感知覺來輔助引導(dǎo)。
當(dāng)孩子進(jìn)一步了解水的張力后，其實(shí)就可以結(jié)合毛細(xì)現(xiàn)象跟孩子玩更多的實(shí)驗(yàn)了。
△ 視頻中你就會(huì)發(fā)現(xiàn)的，3歲的Eric還是需要一些引導(dǎo)哦
因?yàn)樗谋砻鎻埩Ξa(chǎn)生的一個(gè)重要現(xiàn)象就是毛細(xì)現(xiàn)象，指的是液體表面對固體表面的吸引力。在「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」課程里跟孩子玩的《神奇的水杯彩虹》便讓我家兩個(gè)孩子欲罷不能啊～
△ 最后出來的效果，孩子們可喜歡了。
3、科學(xué)是引導(dǎo)孩子將思辨融入生活
示范實(shí)驗(yàn)：《磁力吸引》
適合年齡：3-8歲
核心知識：了解磁鐵在生活中的運(yùn)用，并且建立初步的磁力概念
實(shí)驗(yàn)用品：磁鐵、各式各樣有磁性無磁性的小物
家里多多少少都會(huì)有一些磁鐵，比如磁力片，磁性滾珠軌道、冰箱貼這些，我家孩子們也特別喜歡，拿著這些磁性材料到處碰來碰去的，看看磁性材料能夠吸引什么，不能夠吸引出什么。
比如我們在「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」中所示范的電子啟蒙路徑是，孩子需要先嘗試體驗(yàn)磁性材料的特質(zhì)，了解磁鐵能吸物，接著，孩子就可以通過自制指南針，關(guān)聯(lián)到之前對于磁鐵的認(rèn)知，進(jìn)一步為已有的認(rèn)知擴(kuò)容。
△ 4-5歲的認(rèn)知課程：《電磁啟蒙-自制指南針》
在孩子走進(jìn)《自制指南針》的游戲之前，接觸《磁力吸引》是第一步，具體可以怎么做呢？就給從家里提供給孩子各式各樣的測試物品，比如木頭、塑料、金屬、橡膠以及磁石等家里隨手可以拿到的材料。比如我在「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」中跟兩個(gè)孩子玩的是易拉罐、回形針、小夾子這些，都是孩子很熟悉的東西。
讓孩子通過磁鐵去檢測常見物體的磁性，什么能被磁鐵吸引、不能被磁鐵吸引的物體分類，這便是鍛煉孩子去提升自己的數(shù)學(xué)和科學(xué)思維：提出假設(shè)、并且驗(yàn)證假設(shè)，這也是幫助孩子搭建科學(xué)分類意識。比如當(dāng)時(shí)我們就運(yùn)用了這個(gè)表格，來作為我們實(shí)驗(yàn)和討論的基礎(chǔ)：
△《Hands-On Science and Math》表格翻譯
我們可以引導(dǎo)孩子來進(jìn)行感受：“我們輕輕地用磁鐵來靠近這個(gè)小鐵釘，它們粘在一起啦！”“試試把它們分開，你是不是要用一點(diǎn)力才行呢？”
其實(shí)任何物質(zhì)在外磁場中，都或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。當(dāng)我變魔術(shù)一樣在孩子面前展示磁鐵吸引回形針的過程，對于3歲的Eric來說，簡直是驚呆了的世紀(jì)大發(fā)明一樣：
△ 能感覺到屏幕里的我的開心么哈！
讓孩子自己動(dòng)手去做分類，讓孩子用磁鐵去吸不同的物體，跟孩子一起填進(jìn)去表格里，孩子會(huì)發(fā)現(xiàn)，磁鐵會(huì)對由某些物質(zhì)產(chǎn)生磁力相吸，而有些物體如木塊、杯子、書本等就不會(huì)被吸引。
讓孩子進(jìn)行分類，再探討這些物體的共同性是什么，這個(gè)討論過程，便是科學(xué)啟蒙非常核心的思維模式：“假設(shè)、實(shí)踐、并且驗(yàn)證”。不要說孩子了，我們大人也一定會(huì)從這個(gè)過程中學(xué)到很多?。?/p>
何為科學(xué)？在我心中，科學(xué)便是對真的探索。
我們是怎么樣產(chǎn)生對世界的好奇，又是如何去想象這個(gè)世界？我們用了什么樣的方法去走近和理解、反思和辯證去看這個(gè)世界？這些都是我們世界存在的根基，也是我們社會(huì)創(chuàng)新的本源。
在科學(xué)的探索上，愛因斯坦說，“最重要的是，不要停止提問?！边@是我們最容易去觸達(dá)孩子好奇心的方式，喚起孩子對世界萬物的好奇，并且愿意用最質(zhì)樸的方式去探索這份好奇，這可能也是我們在家庭里普及科學(xué)啟蒙的根本目標(biāo)所在。
△ 啟蒙實(shí)驗(yàn)中做分析的Joshua
希望今天分享的3個(gè)小實(shí)驗(yàn)，也一樣可以給大家?guī)硇碌念I(lǐng)悟。走進(jìn)科學(xué)的本真，也讓我們選擇在「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」里面，詳細(xì)到如何真實(shí)地跟孩子對話，孩子有可能出現(xiàn)的情況如何應(yīng)對，都完全還原給大家。
很多時(shí)候，重要的真不是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，而是我們在這個(gè)過程中，如何用好科學(xué)啟蒙的核心，去幫助孩子建立好奇心、分析力和思辨的精神。
萌芽的話好啦～周末趁好時(shí)光，好好跟孩子玩一下這三個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)吧。今早起來后發(fā)現(xiàn)Joshua好像發(fā)燒呢，這幾天陸續(xù)發(fā)現(xiàn)身邊的孩子都流感，膽戰(zhàn)心驚的，我先好好照顧下孩子的情況。
大家在實(shí)驗(yàn)游戲中有什么想法也可以分享出來哦，我們在日常生活中積累起來，就是給孩子一個(gè)最廣闊的科學(xué)探索的橋梁啊～不要求孩子必須看透整個(gè)宇宙，但是最起碼可以跨越認(rèn)知的局限。
這個(gè)周末也給大家準(zhǔn)備了福利，訂閱了「優(yōu)陪會(huì)員計(jì)劃」的朋友，可用小芽幣兌換繪本（由出版社直接寄出）。
這次上新的書籍是一本+一套。一本是《高鐵出發(fā)了》，以“北京西-廣州南”的旅程為線索，講述了高鐵列車一路的“經(jīng)歷”。書中將中國高鐵的車體設(shè)計(jì)、站臺設(shè)計(jì)、供電系統(tǒng)、隧道設(shè)計(jì)等知識融入其中，使孩子們在閱讀中也能了解與我們生活密切相關(guān)的高鐵的科技知識。
一套是《超級工程科學(xué)繪本》，這套書一共有3冊。一翻開書啊，便能帶孩子去到那港珠澳大橋、洋山港和蒙內(nèi)鐵路的工程現(xiàn)場，讓孩子看看大橋、港口和鐵路是怎樣建成的，“身臨其境”地感受中國工程師的智慧和力量。
可以先看看這套書的其中一冊《超級大橋通車了》，畫面精美，敘述詳實(shí)，孩子一看，便能清楚的了解這座超級大橋的建成工序呢。
