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4-8歲是培養解決問題能力的黃金期,這套繪本能避免孩子的思維惰性

最近陪孩子做學校的Project,超級有感觸的。美國學校里經常布置學生一些主題,要求孩子們設計一個項目解決一個問題,在這個過程中把數學、寫作、演講、科學等都囊括在裡面,這也是美國教學方式中最吸引我的地方。

比如說前段時間,憨憨選的科學主題是關於靜電的研究,他就自己做了科學展台、準備了演示實驗、寫了演講稿,折騰了一個多禮拜才把這個項目準備完畢。

一開始我還怕娃搞不定,忍不住就提醒他,「如果搞不定的話,跟我說,我來幫你!」,但沒發現娃從發現問題,設計方案,到最後解決問題,都能自己搗鼓出來,這點能力我還真挺欣慰的。

現在我越來越發現,培養孩子Problem Solving(解決問題)能力真的很重要,孩子小的時候你可能不覺得,反正家長幫忙就好了,但是等孩子大了後你就會發現,當孩子解決問題能力提高後,那麼他們就可以自主完成很多事情,完全不需要家長再跟著後面操心了!

Problem Solving的能力孩子是需要從小培養的,這其實是一個思維方法,核心步驟有5個:

發現問題 -> 設想方案 -> 動手製作 -> 測試效果 -> 完善改進

這其實也是美國STEAM教學的核心。

ps. STEAM指的是Science(科學)、Technology(技術)、Engineer(工程)、Art(藝術)和Math(數學)。

如何從小給孩子培養Problem Solving能力呢?我找到一套很好的繪本,專門培養孩子的工程思維、Problem Solving的能力。

這套繪本叫做《STEM科學繪本·工程師的大創造》,曾經榮獲澳大利亞工程卓越獎。

一套裡面有3本:《建造超級大橋》、《最強最酷的機器人》和《出發,磁懸浮列車》。

我最推薦它是三點:

培養孩子解決問題的思維能力

同時給孩子傳遞很多科學、工程方面的知識

細節講究,值得好好體會

1

培養孩子解決問題的思維能力

每本書裡面的結構就是按照Problem Solving的5大思維方法來的:

發現問題 -> 設想方案 -> 動手製作 -> 測試效果 -> 完善改進

以《建造超級大橋》為例,看看繪本是如何展開和推進思維方法的。

這本書講的是一個建造大橋的故事。故事的開頭就寫出了造橋的原因:因為沒有橋,孩子上學很不方便。這就是發現問題。

發現問題之後就是設想方案。書里不會直接給出一個確定的方案,而是先提供好幾個方案備選。《建造超級大橋》在發現問題(決定造橋)之後,緊接著就是著手準備橋樑的設計方案,一共給出了6個方案,最後確定採用第4個方案「拱橋」。

有的會逐個討論方案的優缺點,再決定如何選擇。比如《出發,磁懸浮列車》這本中,工程師熊貓小姐需要架設一條磁懸浮列車的線路,於是就有了交通圖上的被淘汰的方案1和面臨隧道坡度過大問題的方案2。

下一步就是動手製作。繪本里給出了一個造橋工程進度表。從開工到完工,有時間,有具體任務。每項任務安排階梯式排列,非常詳細,很完整,很真實。

接著進入正式的施工階段,這時候各種各樣的效果測試就啟動了。參加建造隊伍的孩子們,身體力行做著一系列的效果測試。比如測試建築在不同土質上時地基的穩定性,確定大橋的選址。

測試在不同高度下,橋墩的穩定性。

橋拱部分需要水上起重機吊起安裝,孩子們就自己動手測試在水中,起重機如何吊起重物。

在不同的方案比較中找到最佳方案。比如測試橋面的材質,

以及橋面的坡度。

這些基於兒童視角的內容,讀起來很有趣,將一整套完整的工程思維用故事的形式傳遞給孩子,也很有代入感。

2

傳遞孩子科學、工程方面知識

這套繪本把許多科學、工程方面的知識都放在了一個個小小的故事情節里,通過解釋情節內容向孩子傳遞。

比如《出發,磁懸浮列車》中,熊貓小姐的爺爺在修復一輛老式蒸汽機車,工程師熊先生則是在設計製造磁懸浮列車,這兩種車的方方面面都不一樣,為了直白地表現兩者的區別和包含的科學知識,書里就常會把這兩種車放在一起作對比。

有產生過程的對比。小朋友能非常明顯的感受到火車生產車間的差異:一個陳舊落後,一個新穎先進。

蒸汽機車是機械動力的,靠燒煤產生熱量開始帶動一系列的機械反應。

磁懸浮列車是怎麼前進呢?原來答案跟磁場有關。這部分很有意思,我讀到這裡的時候不禁也很漲知識,書里將磁鐵的南極和北極用顏色做了區分,然後告訴你同性相斥、異性相吸的道理。接著你們讀這裡的時候一定要關注磁鐵的分布規律,正是源於這種獨特的設計,才能利用磁力牽引著火車前進。

兩種車運行的軌道,車輪樣式也完全不同。這裡也是很漲知識,你們關注過列車車輪的形狀嗎?這一部分圖片的描述會讓你理解車輪為什麼是這麼一個奇怪的形狀。

同樣的,在講到機器人的時候,會在設計機器人中,會不斷給孩子灌輸機器人的各方面基礎知識。

比如用一張電路圖,展示機器人的內部線路構造。

利用結構分解示意圖,介紹機器人輪子的機械結構。

3

細節講究,值得好好體會

這套繪本是專業的工程師團隊創作的,所以不管是文本,還是繪圖都非常考究和精準。故事雖然是虛擬的,但內容都基於客觀的機械物理知識,有很強的邏輯性,顯得特別真實。書裡面有很多很多的小細節都能體現這一點,值得孩子仔細研讀的。

比如設計磁懸浮列車的時候,一開始在規劃建造路線時,就有一張地圖,地圖裡用不同顏色來標註不同的建築,這裡就值得孩子仔細閱讀了,因為你在設計磁懸浮的路線時,是要注意會不會影響現有的交通、建築規劃的。

比如設計大橋,在準備設計什麼樣橋樑的時候,設計方案的圖片里有好多種橋樑,有梁橋、拱橋等等,孩子看完後才明白,原來看起來簡簡單單的一座橋,竟然有這麼多建造類型。

在書的最後就向孩子展示現實生活中,這些形態不一的著名大橋。有最著名的懸索橋金門大橋、上開懸索橋倫敦塔橋、拱橋悉尼大橋等。在讀這部分的時候,孩子可以與前面講的橋樑類型對照起來,哪些是梁橋呢?哪些又是拱橋呢?

比如設計機器人那本書中,有一頁的牆上貼了好多肖像,仔細一看,名字好奇怪,什麼托馬斯.熊迪生,列奧納多.熊芬奇 ... 仔細想想,這不是愛迪生和達芬奇這些偉大的科學家嗎,用這種可愛的方式展現出來,特別有意思。

熊先生為了造出滿意的機器人,從1代到10代不斷地改進更新。書里甚至還專門把更新換代統計出來,很直觀,很真實。其實你注意到嗎,現實里的機器人也是這樣一代代的發展起來的,從簡單變得越來越複雜。

4

互動素材,手腦動起來

這套繪本的作者還提供了3張配套的互動素材,素材不多,每本書一張,但做起來還是蠻有趣的!


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