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知识学堂

科学实验的核心不是动手能力,而是实验思维
  



  上期阅读与探索计划中,我们了解了知识从输入到输出的关键步骤——合理预设。经过一周的实践研究,你能基于你的观察结果和背景知识,对事物的发展做出合理预设了吗?

  合理的预设一定是可以被验证的。今天,我们就来看看,如何通过科学的方式验证你的预设。

  跟随本周的牛津阅读与探索计划,踏出学科研究第五步——实验记录!

  

  语言技能

  时态概念:现在进行时

  牛津阅读与探索计划的第一步介绍了如何观察,而科学实验,就是一种更有针对性技巧性的观察方法。

  既然是有针对性的观察,那么一定离不开这个时态概念:现在进行时

  现在进行时有四种使用情况:

  1.表示眼下正发生的事:I am reading now.

  2.表示正在持续的状态:I am studying to become a doctor.

  3.表示马上要发生的事:I am not going to the party tonight

  4.表示经常发生的常态:He is always coming to class late.

  这四种情况在实验的过程中都十分常用,分别对应了:

  1.对实验过程的观察

  2.对实验现象的监测

  3.对实验内容的预测

  4.对实验结果的总结

  家长不妨将现在进行时的四种用法,和相对应的实验步骤结合起来,引导孩子记忆和掌握,进而培养起良好的时态意识和语感。

   单位概念

  在上周的推文中,我们介绍了“估算”能力的重要性。当孩子对一些基本的概念有了直观的认识(例如:三百米是多远?两小时跑42公里是多快?每日平均降水量是多大的雨?等等),家长就可以引导孩子将这些直观、体感的认识落实成科学概念,也就是“单位”。

  单位概念是科学实验的重要基础,关乎实验的本质目的和基本方法,尽早帮助孩子建立起单位概念,相当于帮助孩子建立一套看待外部世界的标尺,学会用科学理性的眼光来认识世界。

  样张来自Oxford Read and Discover Level 4: Machines Then and Now

  家长可以从教会孩子如何读尺开始,帮助孩子建立单位概念;进而学会读量筒量杯等实验器具。在这一过程中,孩子将会接触到许多表示单位的词汇:meter, centimeter, kilometer, liter, milliliter, feet, inch, gram, kilogram, kilometer/hour, gram/liter……

  家长不妨在家和孩子一起设计一些小实验,在过程中引导孩子多多应用与单位有关的英语词汇和短语,同时也能帮助孩子巩固对英语数字的表达能力。

  思维技能

  也许在许多家长看来,实验只是对动手能力的一种挑战,只要理论知识学得足够扎实,稍加练习就能过关。其实,实验思维才是科学实验的核心。

  如何基于实验目的,设计一个科学合理的实验流程?

  如何正确地设计和使用实验所需要的器具?

  如何分析实验数据,得到想要的结论?

  遇到实验结果与预期不符,如何追溯实验步骤,找到问题所在?

  实验背后的思维方式,才是核心所在。而良好的实验思维,是中国基础教育中比较薄弱的一块。

  今天,我们就从Oxford Read and Discover第二级别Sunny and Rainy中找到一个有趣的话题——下雨。在炎热多雨的夏季,一起来设计一个降水量实验吧!

  首先,应该明确实验涉及到的基本概念:什么是降水量?

  降水量是指是指从天空降落到地面上的液态和固态(经融化后)降水,没有经过蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的深度。

  其次,我们需要怎样的实验器具、如何设计实验,才能获得我们想要的这个数据呢?

  我们需要一个不低于12英寸的直筒型的容器。

  家长可以引导孩子进一步探究,为什么是直筒型,而不是扩口型或窄口型呢?

  如果家里没有合适的量筒,不妨和孩子一起动手制作一个。

  汽水瓶是个不错的原料。

  不用担心底部的异形设计,我们会在下一步来解决这个问题。

  给你的实验器具“加点料”。降水量试验需要在户外环境进行测量,而雨时常伴随着风,如果是太轻飘飘的实验器具,或许抵挡不住风雨的考验。所以,在你的直筒瓶里放一些石子儿吧。其他体积小、重量大的东西也可以,但千万不能是吸水的东西哦!为什么不能是吸水的东西?

  (重物在总的体积上不宜高于1英寸)

  然后,往直筒瓶里注水,直到没过石子儿顶部。至此,我们获得了降水量计量的“起点”,也就解决了汽水瓶底部的异形设计的问题。

  聪明的小朋友,你明白这个原理了吗?

  

  给你的直筒瓶加上刻度

  在近期的推文中,我们一直在强调单位和计量的重要性。现在,就找到一把标准的刻度尺,来实践一下吧!

  

  现在,在室外找到一块没有遮挡的平地。

  每天早上,把你的直筒瓶放在那里进行降水量测量。

  记得晚上要回收哦!

  

  每天将直筒瓶回收后,就能获得当天的降水量数据啦。在读刻度的时候,要牢记两点:

  视线与刻度保持水平

  直筒瓶里的水平面会是下凹的,因此我们一般选取最低点的读数

  

  制作一张实验数据记录表。把每天的读数记录下来。

  还记得表格怎么制作吗?可以回顾探索第四步-总结信息中的相关段落哦!

  家长可以帮助孩子,合理地设计表格的横轴和纵轴,并坚持每天记录。

  

  清零,是一个非常基础的实验概念。

  开始新的一天实验之前,别忘了把直筒瓶里的水位恢复到0哦!

  那么如何总结数据,进而得出结论呢?

  思考:12英寸约等于多少厘米?

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