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眾所周知,中國學(xué)生的在很多國際奧賽中發(fā)揮出色,但是動(dòng)手能力方面相對(duì)則較差。很多家長也意識(shí)到應(yīng)該重視孩子動(dòng)手能力的培養(yǎng),但卻苦于不知道如何提高孩子的動(dòng)手能力。
《DK STEM思維訓(xùn)練手冊(cè)》
作者:【英】杰克·查隆納/著 安安/譯
今天給大家推薦的這本《DK STEM思維訓(xùn)練手冊(cè)》是一本培養(yǎng)孩子動(dòng)手能力的最佳書籍,同時(shí)也是7-14歲孩子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的必備手冊(cè),25個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練孩子的科學(xué)思維和素養(yǎng)。現(xiàn)在購買還可獲得價(jià)值35元贈(zèng)書一本,贈(zèng)書《如何進(jìn)行快速思考》《如何進(jìn)行目標(biāo)思考》《如何進(jìn)行視覺思考》三選一,隨機(jī)發(fā)貨。
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推薦理由1. 一流出版社精心打造,適合7-14歲兒童
這本《DK STEM思維訓(xùn)練手冊(cè)》是DK出版公司2020年的新作品,共包含了25個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、25個(gè)模型,涵蓋力學(xué)、化學(xué)、建筑、光學(xué)與聲學(xué)領(lǐng)域。每一個(gè)領(lǐng)域下都會(huì)手把手教孩子動(dòng)手實(shí)操6-7個(gè)實(shí)驗(yàn),用上手實(shí)驗(yàn)的方式教孩子將數(shù)理化知識(shí)融合起來,并建立模型思維。是英國7-14歲兒童科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的人手必備。
DK出版公司成立于1974年英國倫敦,是企鵝蘭登書屋出版集團(tuán)旗下極具競(jìng)爭力的品牌之一。
了解DK的朋友們都知道,DK的書向來以專業(yè)的內(nèi)容、鮮明的視覺設(shè)計(jì)不斷引領(lǐng)著國際圖文書的出版風(fēng)格,并在不同領(lǐng)域出版了多種類別的成人及兒童非虛構(gòu)類圖書。至今,已有60余種語言的出版物暢銷于全球超過100個(gè)國家,共有千余名員工分布于歐美、澳洲、亞太等地區(qū)。
作為史上最成功的圖文書出版社之一,DK代表的不僅是一種圖文并茂的美學(xué)風(fēng)格,更是一種面對(duì)世界和知識(shí)的態(tài)度。正如DK做書的理念——A World of Ideas:See all there is to know。正是希望用嚴(yán)謹(jǐn)且實(shí)用的知識(shí)與創(chuàng)意邏輯并存的設(shè)計(jì),引發(fā)思考、啟迪靈感,讓讀者在閱讀中享受探索未知的樂趣。
推薦理由2. 清晰的圖片指導(dǎo),引導(dǎo)孩子將STEM知識(shí)融會(huì)貫通
STEM是一種教育性的學(xué)習(xí)方法,由科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineer)和數(shù)學(xué)(Mathematics)首字母組成,被用來指導(dǎo)學(xué)生探究、對(duì)話和批判性思維的接入點(diǎn)。最終結(jié)果是讓學(xué)生參與體驗(yàn)式學(xué)習(xí),堅(jiān)持解決問題,擁抱協(xié)作,并通過創(chuàng)作過程。
其中科學(xué)在于認(rèn)識(shí)世界、解釋自然界的客觀規(guī)律;技術(shù)和工程則是在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界、實(shí)現(xiàn)與自然界的和諧共處、解決社會(huì)發(fā)展過程中遇到的難題;數(shù)學(xué)則作為技術(shù)與工程學(xué)科的基礎(chǔ)工具。
在這本《DK STEM思維訓(xùn)練手冊(cè)》里,一共分為4大部分,力與運(yùn)動(dòng)、液體與化學(xué)反應(yīng)、形狀與結(jié)構(gòu)、光與聲音,每個(gè)部分下面都有6-7個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
比如制作發(fā)條車了解勢(shì)能原理、搭建氣泡塔觀察酸堿變化、模擬畢達(dá)哥拉斯杯體驗(yàn)虹吸效應(yīng)、制作懸索橋感受張力與壓力等等。
書里的每個(gè)實(shí)驗(yàn)從材料工具的準(zhǔn)備開始,到的每一步操作,都有非常清晰的圖片展示以及明確的步驟參考,指導(dǎo)孩子參照完成。除此之外,在每個(gè)圖解實(shí)驗(yàn)過程的旁邊,都會(huì)用符號(hào)標(biāo)注出當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)過程或者現(xiàn)象,與哪個(gè)學(xué)科相關(guān)。
比如畫著瓶子的藍(lán)色符號(hào),代表S(Science)——表示科學(xué)信息,與生物學(xué)、化學(xué)、或物理學(xué)的信息相關(guān);
畫著電線回路的橘色符號(hào),代表T(Technology)——技術(shù)信息,標(biāo)記這個(gè)符號(hào)代表有關(guān)工具或材料扥等信息;
畫著齒輪的紫色符號(hào),代表工程E(Engineer),此符號(hào)引向有關(guān)結(jié)構(gòu)或機(jī)器的信息。
畫著計(jì)算器的綠色符號(hào),代表數(shù)學(xué)M(Mathematics),這個(gè)符號(hào)表明有關(guān)公式、形狀或度量的額外信息。
推薦理由3. 啟發(fā)式引導(dǎo)與生活案例結(jié)合、感受STEM如何改變世界
《DK STEM思維訓(xùn)練手冊(cè)》的每個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,除了講述知識(shí)、闡明原理,還會(huì)在教孩子動(dòng)手實(shí)踐的過程中,提出更多挑戰(zhàn)讓孩子自己去探索啟。
比如在第一章力與運(yùn)動(dòng)這部分中,借助發(fā)條車來講勢(shì)能的原理:當(dāng)上好發(fā)條后,車的發(fā)條就儲(chǔ)存了轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)條時(shí)輸入的能量,發(fā)條被擰得越緊,儲(chǔ)存的能量就越多。而當(dāng)你松手時(shí),能量釋放,發(fā)條的勢(shì)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成車的動(dòng)能。實(shí)現(xiàn)勢(shì)能到動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。
還可以啟發(fā)孩子改變實(shí)驗(yàn)條件來探索不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整。
1、改變實(shí)驗(yàn)環(huán)境——可以將自制的發(fā)條車放在地板或者桌面,甚至是不同表面來測(cè)試小車跑的速度;
2、改變實(shí)驗(yàn)材料——將車輪外側(cè)纏繞砂紙、纏繞橡皮筋,增加摩擦力來觀察小車速度改變的情況;
再比如第二章液體與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,用畢達(dá)哥拉斯杯解釋虹吸效應(yīng)。
畢達(dá)哥拉斯是著名的古希臘數(shù)學(xué)家,他當(dāng)時(shí)利用虹吸現(xiàn)象發(fā)明了這個(gè)杯子,目的是為了懲罰那些喜歡在杯子里到很多酒的貪婪分子。當(dāng)杯中的酒超過某一點(diǎn)時(shí),杯子就會(huì)自動(dòng)將所有的酒從杯底漏出去。實(shí)驗(yàn)原理利用的就是液體總是從高壓區(qū)域流向低壓區(qū)域。
那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)最典型的生活案例就是咱們生活中的抽水馬桶。當(dāng)你在抽水的時(shí)候,利用的就是虹吸原理。在馬桶的水箱里,水被灌到剛好超過通向馬桶的通道。當(dāng)你轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(咱們國內(nèi)一般是一個(gè)按鈕)時(shí),將水釋放到這根管道里,于是水箱里的水就全部沖入馬桶中了。
這個(gè)畢達(dá)哥斯拉杯的實(shí)驗(yàn)相對(duì)會(huì)有點(diǎn)復(fù)雜,但效果很驚人,結(jié)合實(shí)際案例,又很精彩,孩子能夠體會(huì)STEM思維如何創(chuàng)造現(xiàn)代生活,能夠激發(fā)他們的想象力,和好奇心,一定要帶娃試試!
個(gè)人建議:每次實(shí)驗(yàn)后,家長可以帶著孩子做一張表,記錄實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果。寫清楚在不同環(huán)境或材料下,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化,從而自己得出結(jié)論。養(yǎng)成這樣一個(gè)記錄的習(xí)慣,有助于幫助孩子理清思路,加深記憶。
推薦理由4. 增強(qiáng)孩子的動(dòng)手能力,大腦越用越靈活
這本與以往DK與科學(xué)或思維訓(xùn)練的書有所不同,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有一步一步清晰、明確的指導(dǎo)步驟,整本書就是一個(gè)指導(dǎo)手冊(cè)。全部實(shí)驗(yàn)過程都需要孩子動(dòng)手來完成,調(diào)動(dòng)孩子所有感官,參與實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練思維,激發(fā)孩子對(duì)于科學(xué)的興趣。
比如在第三章講運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)中,用到意大利面條塔的案例,孩子們需要用意大利面、棉花糖來建造要做高塔,并不時(shí)地通過調(diào)整面條塔的形狀與結(jié)構(gòu)來測(cè)試高塔的穩(wěn)定性。
這里面就需要孩子自己先制作出一個(gè)正方形的底,但在制作過程中,孩子們會(huì)發(fā)現(xiàn),這個(gè)形狀稍有不慎就會(huì)變?yōu)槠叫兴倪呅巍?/p>
而但搭建出正方體輪廓時(shí),整個(gè)框架也非常容易晃動(dòng)傾斜。
為了要使立方體穩(wěn)固,我們可以利用三角形穩(wěn)定性的原理,在整個(gè)框架內(nèi)添加對(duì)角線。可以在正方形的每個(gè)面上的每對(duì)對(duì)角加一條對(duì)角線,作為撐柱。這樣這個(gè)結(jié)構(gòu)就不容易晃動(dòng)了。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)其實(shí)很適合低幼孩子進(jìn)行嘗試。家里沒有意面和棉花糖的,或者覺得使用食材比較浪費(fèi),那么完全可以用牙簽和橡皮泥進(jìn)行替代。下圖就是早年我家孩子在4歲的時(shí)候,我?guī)鲞^的類似實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)的結(jié)論是,三角形底座四邊形底座更具有穩(wěn)定性。當(dāng)然,孩子大了,懂得原理多,玩法也就會(huì)更多。
根據(jù)這本書里給出的實(shí)驗(yàn),低幼寶寶有低階的玩法,大齡兒童有更高深的操作。家長靈活引導(dǎo)就好。
總之,孩子自己上手操作的收獲,要好過一萬次家長和老師的說教。這本實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè),就是利用嚴(yán)謹(jǐn)且實(shí)用的知識(shí)與創(chuàng)意邏輯并存的設(shè)計(jì),引導(dǎo)孩子上手操作,引發(fā)思考、啟迪靈感。
推薦理由5. 用隨處可見的材料,獲得意想不到的收獲
雖然是指導(dǎo)孩子操作實(shí)踐,但這本書里的實(shí)驗(yàn)材料在日常生活中基本都見得到的,很多都是日常生活里攢的一些瓶瓶罐罐和廢舊紙箱、報(bào)紙。
比如制作塔式起重機(jī)里需要用到的主要材料就是紙板、瓶蓋、繩子、紙杯、塑料瓶等等;
而制作報(bào)紙凳子就再簡單不過了,只需要膠帶和很多報(bào)紙
而制作波動(dòng)機(jī)則需要提前準(zhǔn)備一些竹簽(這個(gè)可以在網(wǎng)上提前買好)、橡皮泥、和管道膠帶、卷尺。
像竹簽、冰棍棒、廢紙板、瓶蓋等這類材料在整本書里的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的會(huì)比較多,建議可以提前購買或者把生活里平時(shí)不要的材料囤一些。
剩余的像膠水、卷尺、皮筋一般家里都是有的,實(shí)在沒有網(wǎng)上也非常多,價(jià)格也不貴。屯一部分孩子大了遲早用得到。還有些實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備石頭、沙子這些在戶外就可以找的到。
有些家庭給孩子做科學(xué)啟蒙早,買過不少科學(xué)實(shí)驗(yàn)盒子,我也建議把里面用過的材料包留下來,因?yàn)楹芏嗖牧嫌绕湎袷欠勰╊惖模约号涞脑挻_比較麻煩。實(shí)驗(yàn)盒子里配備的響度齊全,留下來等娃以后大了也有機(jī)會(huì)用得到。
當(dāng)然,如果遇到手頭沒有的材料,也可以帶孩子一起開動(dòng)腦筋想辦法將材料替換。
比如在懸浮球這個(gè)實(shí)驗(yàn)里,需要用到氈尖筆來制作一個(gè)空管。
我家沒有這種筆,于是就找了一張硬一點(diǎn)的卡紙,卷了一支筆來做好模型的內(nèi)部支撐,自制了一個(gè)紙質(zhì)的空管(模型固定后再把筆拿出來),這樣,就算替換了材料最終效果也與用氈尖筆的塑料空管無差。
而在材料制作完成開始吹氣的時(shí)候,孩子由于力氣小,吹氣不穩(wěn)定,小球并沒有懸浮起來,而后期換做我來吹,小球就能夠維持幾秒鐘的懸浮狀態(tài)。而在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程里,孩子自己摸索和體驗(yàn)了不同材料、不同條件下實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也會(huì)不同,親歷了琢磨、論證、總結(jié)和收獲的過程。這個(gè)才是對(duì)孩子來說動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的最終意義。
正是應(yīng)了開頭那句話,失敗乃成功之母。做實(shí)驗(yàn),和孩子一起做實(shí)驗(yàn),其實(shí)就是不斷探索的過程。在這個(gè)過程里,不論是材料或者實(shí)驗(yàn)條件,可以有無數(shù)種嘗試和論證。只有親身經(jīng)歷和體驗(yàn)了,去改進(jìn),去總結(jié)。孩子才能體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣,有了熱愛,收獲才會(huì)更大。
本書推薦年齡是在7歲+,低幼年齡段的可以在家長陪同下共同參與,趣味式引導(dǎo);大齡兒童可以獨(dú)立或者和小伙伴一起團(tuán)隊(duì)合作。無論是愛好實(shí)驗(yàn)、喜愛科學(xué)、或是想要用簡單原理認(rèn)識(shí)世界的大小朋友,本書都能夠幫你用簡單的操作、有趣的體驗(yàn)、新的思維,探索出不一樣的世界!
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