曾在一篇日志中提到,我家小妞反射弧特別長(zhǎng)且偏感覺型,喜歡通過動(dòng)手獲得更深入的體驗(yàn)。為此,科學(xué)啟蒙時(shí),我買過一批實(shí)驗(yàn)套裝和玩具,這些大多有使用說明和步驟。漫長(zhǎng)的科學(xué)啟蒙階段,小妞對(duì)哪個(gè)感興趣我們就照著步驟一步步完成。
啟蒙階段過后,小妞自己有了學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,想深入下去;我呢,也想讓孩子系統(tǒng)的了解某一類知識(shí)。于是,我倆一拍即合,利用家里現(xiàn)成的科學(xué)教材,對(duì)實(shí)驗(yàn)套裝進(jìn)行了敲敲打打、裝裝拆拆的再利用,搗鼓了一些新的玩法。
一 分子結(jié)構(gòu)模型套裝
某寶買的分子結(jié)構(gòu)套裝,我們參考的教材是《科學(xué)探索者·化學(xué)反應(yīng)》。通過組裝分子模型,對(duì)書上的一些基本概念進(jìn)行了反復(fù)學(xué)習(xí),包括分子式、共價(jià)鍵、極性和非極性鍵、極性分子和非極性分子等。
1、拼分子結(jié)構(gòu)寫分子式
比如,過氧化氫由兩個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成,拼出分子結(jié)構(gòu)后,可以直觀的寫出對(duì)應(yīng)的分子式H2O2。
2、了解極性鍵和非極性鍵
在知道了共價(jià)鍵的概念后,拼一下氫氣和HCl分子,對(duì)照書上的概念很容易判斷同種元素氫原子形成的共價(jià)鍵為非極性鍵,不同元素氫原子和氯原子形成的共價(jià)鍵為極性鍵。
3、極性和非極性分子大預(yù)測(cè)
極性分子氨氣NH3和水H2O
非極性分子甲烷CH4和二氧化碳CO2
拼之前,先讓她自己去推測(cè)誰是極性分子誰是非極性分子。拼完后,分子的空間結(jié)構(gòu)非常清楚,采用書上的受力分析法,小妞指出了各受力方向,判斷誰的合力為0誰就是非極性分子,反之則為極性分子。
下圖的NH3是極性分子,那為什么具有相似分子式的BF3就是非極性分子呢?除非......很可惜這套模型里沒有硼元素,孩子推測(cè)了BF3為非極性分子可能鍵角位置和結(jié)構(gòu),隨后再查找資料印證之前的推測(cè)。
再猜猜這兩種分子的極性,SF6和SO3?
這樣的拼搭可以使分子結(jié)構(gòu)立體化,比較適合空間感不好的人(比如我),通過鍵的位置找受力方向判斷合力是否為0。
4、反復(fù)理解概念
極性鍵、非極性鍵與極性分子、非極性分子的概念是不一樣的,孩子很容易混淆。如果單憑分子式不容易判斷分子中鍵的極性以及分子的極性,那么,拼出來以后呢?
有的分子既含極性鍵也含非極性鍵,卻是非極性分子,比如乙炔C2H2。
有的含極性和非極性鍵,是極性分子,比如雙氧水H2O2。
孩子可以根據(jù)分子結(jié)構(gòu)指出極性鍵和非極性鍵分別在哪里,如何判斷分子的極性,二者的區(qū)別等等,反復(fù)理解可以加深印象。
了解完這些概念后,動(dòng)手做個(gè)小實(shí)驗(yàn):幾滴油滴在水里,看看極性分子與非極性分子是否相溶?;蛘吒泓c(diǎn)實(shí)在的,給孩子抹上厚厚一層雪花膏,來,洗掉它;洗不掉,打點(diǎn)肥皂或洗手液看看怎樣?
5、配平化學(xué)反應(yīng)式
比如,氧氣和氫氣生成水的反應(yīng)。
6、拆解反應(yīng)過程
更進(jìn)一步地,如果知道某個(gè)反應(yīng)的具體過程,可以擺拍一步步實(shí)現(xiàn),比如雙氧水制氧氣的過程。
二、顯微鏡和切片
沒特別研究顯微鏡的品牌、型號(hào),唯一的要求就是可用手機(jī)觀看,不費(fèi)眼睛。某寶上隨便買了一個(gè),目鏡10和20倍可選,物鏡有4、10和40倍三檔,大部分切片都能看。
某寶買的動(dòng)植物和人體組織切片。
看顯微鏡還是挺費(fèi)眼睛的,所以教孩子學(xué)會(huì)用顯微鏡后,大人可以代勞,調(diào)好后讓孩子直接看手機(jī)屏上的圖片。
家里正好有套科學(xué)啟蒙書,積灰很厚了,終于發(fā)揮了作用??。我覺得采用什么教材沒太大區(qū)別,基本都能達(dá)到殊途同歸的目的。
生命科學(xué)5-科學(xué)啟蒙130人有 · 評(píng)價(jià)15(美) 丹尼爾(L.H.Daniel) 等 著;萬學(xué),姜允珍 譯浙江教育出版社 / 2010-09
對(duì)照書,我們做了些觀察。
1、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞
區(qū)別一目了然哈!小妞還畫了動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和對(duì)比表格。
2、非維管和維管植物細(xì)胞
地錢和玉米莖
3、草質(zhì)莖和木質(zhì)莖
小妞還觀察了根、葉、細(xì)菌、真菌、原生生物等細(xì)胞的形狀,再通過閱讀知道它們的特點(diǎn)。
顯微鏡下的細(xì)胞也是二維圖像,但比起干巴巴的看書,小妞似乎更容易接受,還會(huì)主動(dòng)記筆記。我對(duì)這點(diǎn)始終百思不得其解。
做完筆記后,小妞提了個(gè)問題:如果有一天機(jī)器人有了思想和意識(shí),算不算生物?她去問了爸爸和微生物專業(yè)出身的姥爺,答案很明確,細(xì)胞是生命體的基本功能單位,機(jī)器人不具備,不能算生物。我自己覺得這是個(gè)開放性問題,如果從生物定義角度講確實(shí)不屬于生物,但是出現(xiàn)新現(xiàn)象后定義會(huì)不會(huì)隨之改變呢?阿西莫夫在《銀河帝國(guó)》中曾提到這樣的超智能機(jī)器人丹尼爾“不是人,也不是機(jī)器人,是個(gè)新東西”。帶著這樣的問題,還可以繼續(xù)去挖掘新知識(shí),比如這兩本書。
銀河帝國(guó)1 : 基地1428人有 · 評(píng)價(jià)538 · 書評(píng)7[美]艾薩克·阿西莫夫 著;葉李華 譯江蘇鳳凰文藝出版社 / 2015-10
DK遇見未來: 機(jī)器人796人有 · 評(píng)價(jià)314 · 書評(píng)2英國(guó)DK公司北京聯(lián)合出版公司 / 2018-11
有時(shí)候,閱讀關(guān)于身體的書籍時(shí),也能用顯微鏡看看這些每天辛勤勞作的細(xì)胞長(zhǎng)啥樣。
弗蘭肯斯坦博士的人體筆記: 科學(xué)怪人315人有 · 評(píng)價(jià)100 · 書評(píng)5英國(guó)DK公司 著中國(guó)大百科全書出版社 / 2017-03
三、光學(xué)套裝
Thinkfun的系列玩具太有名了,不多做介紹。說說我們的使用順序吧。
這套是初級(jí)版,關(guān)卡設(shè)置的比較容易。知道基本規(guī)則后,小妞開始就是瞎擺瞎碰,各種排列組合,一會(huì)兒反射到墻上去、一會(huì)反射到衣服上??。慢慢地,玩到20關(guān)左右,開始知道鏡面的入射和反射規(guī)律了;再后來,幾步就闖關(guān)了。這時(shí),再問她從光源到火箭的光路是什么,孩子就愿意回答啦。
初級(jí)通關(guān)后,再用進(jìn)階版挑戰(zhàn)一下。
玩下來這兩套玩具后,小妞基本清楚了入射、反射等概念。于是,我在某寶搜了一套光學(xué)教具,結(jié)合《科學(xué)探索者·聲與光》,了解凹透鏡、凸透鏡、小孔成像等光學(xué)概念。
特別提醒:為安全起見,使用光學(xué)玩具或教具時(shí),盡量避免光源直射入眼,必要時(shí)可以戴防護(hù)眼罩。
四、機(jī)械套裝
也是在某寶買的,有初級(jí)版、進(jìn)階版、彈性套裝等系列。
這些玩具都有說明,除按步驟組裝外,孩子看書時(shí)還根據(jù)內(nèi)容自行拼搭,邊看書邊感受力的概念。
比如看《機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密》這本書時(shí),她按說明搭了杠桿、起重機(jī)、重力小車等,還自己設(shè)計(jì)了齒輪組、滑輪組等等。
DK機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密: 動(dòng)物園大逃亡!9667人有 · 評(píng)價(jià)3641 · 書評(píng)66[英] 大衛(wèi)·麥考利 (David Macaulay) 著電子工業(yè)出版社 / 2017-03 一本小孩子看情節(jié)大孩子學(xué)知識(shí)的好書,動(dòng)物們借助生活中常見的工具實(shí)現(xiàn)了大逃亡,如楔子、杠桿、滑輪、齒輪......都有立體模型可以實(shí)際操作。這本書可以為閱讀作者同名書《萬物運(yùn)轉(zhuǎn)的秘密》做鋪墊。 書里介紹的常見工具的很多應(yīng)用場(chǎng)景都可借助實(shí)物加深體驗(yàn)和認(rèn)識(shí),孩子觀察了拉鏈、理發(fā)推子、蹺蹺板等運(yùn)轉(zhuǎn)過程,分清了楔子的幾個(gè)作用、三類杠桿的原理等等。書中最后一張大圖很贊,動(dòng)物們綜合運(yùn)用書中知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)了一套逃亡組合路線,終于逃出了動(dòng)物園,孩子準(zhǔn)備照最后一張圖搭建實(shí)物。
五、3D打印筆
剛?cè)?D打印筆時(shí)好像只有這個(gè)牌子,筆倒是不貴,費(fèi)錢的是耗材。使用時(shí)感覺沒什么異味,還比較安全?,F(xiàn)在各種牌子的3D筆眼花繚亂,種類很多啦。至于能鍛煉或培養(yǎng)孩子的什么能力,仁者見仁智者見智吧。
除了按說明制作外,小妞自己還有個(gè)設(shè)計(jì)本,畫出了物品的形狀和所需片數(shù)等,自行加工。
另外就是很多女孩子都愛玩的換裝貼畫,可以給人物換衣服、鞋子、飾品等,小妞用3D筆開發(fā)了一套,帶到學(xué)校課間和同學(xué)一起玩,據(jù)說很受歡迎?!俺橄蟆辈⑿腋5囊患伊????
過了啟蒙階段,我比較傾向于實(shí)驗(yàn)套裝結(jié)合教材使用。因?yàn)榻滩淖畲蟮奶攸c(diǎn)是具有連貫性和系統(tǒng)性,可以串起零碎的概念;而實(shí)驗(yàn)套裝呢,孩子可以通過動(dòng)手加深理解。
除書本外,還可以利用雜志時(shí)效性強(qiáng)的特點(diǎn),開闊視野。我們??吹挠小恫┪铩贰ⅰ董h(huán)球科學(xué)》及“環(huán)球科學(xué)??钡?,不過《環(huán)球科學(xué)》面向成年人,內(nèi)容有些艱深。今年剛出的少年版《萬物》雜志,倒是給了我們驚喜:最新的科技進(jìn)展,無人機(jī)快遞、海上城市的設(shè)想和建立等等。孩子馬上就拋棄了成人版的環(huán)球科學(xué),甚至迫不及待的等著下一期的到來。
本著“引起興趣-誘敵深入-增加廣度-引起興趣-誘敵深入...”的原則,希望小妞真心喜歡科學(xué)并愿為之付出努力。
非常非常感謝小溪的約稿,在小花生認(rèn)識(shí)了很多用心的麻麻粑粑們,受益匪淺!