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夏天玩冰做實驗,孩子的科學(xué)思維是這樣煉成的!

 俊熹麻麻小宇宙 2020-07-11

夏天玩冰做實驗

孩子的科學(xué)思維是這樣煉成的!

我曾經(jīng)寫過一篇PBL的文章,講的是我和小馬玩加濕器的過程中,發(fā)現(xiàn)問題,跟隨自己的好奇去尋找答案,形成結(jié)論的全過程。你可以戳這里查看。《風(fēng)靡全球的PBL教育,帶孩子在家里用它就實現(xiàn)了……》(加濕器探索)

這一次PBL的實踐,讓我們受益匪淺。因為太喜歡這樣基于問題展開的學(xué)習(xí)方式,我和小馬在日常生活中,也養(yǎng)成了遇到問題——展開討論——尋找答案——解決/明白問題的這個思維的流程。

我對待小馬(在思維上),其實和對待小馬爸這樣的成人是幾乎一樣的。遇到問題的時候,我們會展開討論,各自表達(dá)各自的想法。

比如,下著太陽雨的天氣,我和小馬去散步,我們發(fā)現(xiàn)松樹的松針上,迎著太陽看過去,亮晶晶的。我們好奇的仰著頭觀察。然后一起討論,松針上亮晶晶的是什么?為什么松針上有亮晶晶的水滴,而旁邊的柳樹上卻沒有呢?為什么柳樹可以隨著風(fēng)搖擺,松樹卻不太容易?除了松針,水滴還會依附在什么上面?蜘蛛網(wǎng)上為什么會亮晶晶的?普通的毛線可以嗎?釣魚線可以嗎?

上面的問題,都是我和小馬真實討論過的,因為我們發(fā)現(xiàn)了“亮晶晶”的水滴,我們心存好奇??赡芤淮尾⒉粫懻撏暾?,全面,可能需要很多次,很多契機(jī),很多見到亮晶晶水滴的時刻,需要一次一次漸進(jìn)的螺旋式上升的一步步接近真理,也可能我們接近的是謬誤,但無所謂啊,這個過程本身就已經(jīng)足夠迷人又讓人享受了。

春天有加濕器,秋天有庭院豐收的小菜園,冬天有河面上冰凍住的氣泡,那夏天玩什么呢?每年夏天又悶又熱又難熬的時候,在家庭游戲中,我總是會安排設(shè)計一些和水啊,冰啊有關(guān)的游戲,既解暑又好玩。比如去年推送了冰塊畫,用加了食用色素的冰塊來畫畫。你可以戳這里查看。《夏天在家玩什么|還有什么比這更愜意的嗎?吹空調(diào),畫冰塊畫,瘋玩~》

今年因為我和小馬晚上打手電散步的意外所得,我們又一起腦洞大開的凍了冰花兒~而基于冰花兒的PBL,完全是因為我們?nèi)粘S懻摰牧?xí)慣所致。

我們的討論和實驗是基于一個一個問題展開的。聽我細(xì)細(xì)說來吧。

小馬姥爺送了小馬一個頭戴式的強(qiáng)光手電。小馬喜歡得不得了。晚上常常都要帶著手電出去探險。我們帶著手電去看過各種各樣的東西,比如,露出地面的樹根,小馬說是恐龍的骨頭。照在樹叢里,小馬說他發(fā)現(xiàn)了一個怪物。因為強(qiáng)光手電可以照很遠(yuǎn),他還可以把夜晚停在路邊的工程車內(nèi)部看個仔細(xì)。

我們走路的時候,小馬用手電照著,發(fā)現(xiàn)了很多落花。一看就是其他小朋友摘了,又不要了丟掉的。小馬給撿了起來,抖一抖,落花里好多螞蟻,還爬到了他的身上,我趕緊給吹走。

小馬拿著小花兒,特別喜歡,問我,“我們可以把花兒拿回家嗎?然后,你找個什么瓶子,把小花兒裝進(jìn)去,我接點水,我們一起看著小花兒,那多好的呀!”我說可以呀。你要輕一點,不要把小花兒都捏碎了。他就真的全程很輕的捧著小花兒,也不去別的地方了,直接回家。

而我路上在想,這些小花兒能做什么呢?小馬一開始是想把小花兒做成筆來畫畫。我忽然想到,天氣這么熱,可以凍冰花??!正好家里還有空的雪糕模具。小馬把花朵,一瓣一瓣小心的拆下來。我們把花朵放進(jìn)模具,接了水,送進(jìn)冰箱凍冰花兒。正常應(yīng)該是放點花,放一半水,凍好了,再放花兒,再放水凍的,這樣花的位置會比較分散,很漂亮。那天我們回來就很晚了,就直接凍的,因為花瓣很重,有的就漂在上面了。不過,也挺好看。

小馬說,“我就在這兒等著吧!”守在冰箱前面。把我和小馬爸都逗笑了,我說,要冷凍4個小時以上呢,我們還是去睡覺,明天早上就凍好了。

第二天,我和小馬都把這事忘記了,還是晚上才想起來。

因為沒有放冰棒棍進(jìn)去,把一坨冰塊從模具中取出來,還真的是不容易。所以,我們的問題就開始了。

問題1:怎么把冰塊從模具中取出來?

小馬的想法:在桌子上磕一磕,活動活動模具,倒出來!——可凍得超級結(jié)實呢。用手捂一會兒!——太涼了,我需要一個手套!

我的想法:如果我們把模具浸到水里,我去拿了一個料理盆,浸了一半模具進(jìn)去。——然而并沒有明顯的變化,需要很長的時間。

小馬的想法:把模具放倒!結(jié)冰的那一面也浸到水里,整個模具都浸到水里了。水會不會從冰凍的縫隙流進(jìn)去,然后像一個“潤滑劑”一樣,我們就可以把冰塊倒出來了?——而我們觀察到了一個很有趣的現(xiàn)象,冰塊像是被彈簧彈出來了一樣。還有聲音。特別奇特。

一脫模,我和小馬都驚呼,也太美了吧?花瓣的紋理,在透明的冰下面,清晰可見。真是好美。

問題2:怎么能把花朵從冰里面“救”出來?

小馬說“我想個辦法!”然后他提出了很多假設(shè)。摔在地上,摔碎。用石頭砸碎(后來真的砸了)。用指甲摳。

我給小馬找了一根滴管,小馬從料理盆里吸水,滴在冰塊上。我問,你覺得,把水滴在冰塊上,會讓冰融化得更快嗎?

小馬說,“試試看?!?/p>

問題3:滴水會讓冰塊融化得更快嗎?

這里我引入了實驗組和對比組概念。我們一共有四個冰花兒。我們在其中一個上面滴水,另外三個不滴,這樣才知道,滴水的是不是融化得比較快。

通過我們的觀察,我們沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變化。因為天氣真的很熱啊。不滴水,也融化得很快。

問題4:還有什么能加速冰的融化呢?

小馬一邊玩,一邊說,手太冰了,需要一個手套。這種情況,不僅不能給他手套,還得蘸著冰水,彈他臉上水才好玩~

我問小馬,你覺得還有什么能讓冰融化得更快呢?小馬說,燒烤的火。我覺得想法很好。可家里沒有蠟燭了。。?;蛘哒f,小馬爸把蠟燭藏到我找不到的地方了。嗯,我家是小馬爸收東西,找東西的,我一律找不到。

我說,我們冬天下雪的時候,會看到環(huán)衛(wèi)工人,在雪地上撒工業(yè)鹽,雪就會很快融化掉。那如果我們在冰塊上撒鹽,冰塊會融得很快嗎?

我們決定試試看。依然設(shè)置了實驗組,對比組。一組撒鹽,一組滴水,一組什么都不處理。

我們發(fā)現(xiàn),撒鹽的冰,溶得非??欤視诒鶋K的表面形成溝痕狀的紋路,更像是“腐蝕”的狀態(tài)。但不持久,鹽消融了之后,就不再有融化的效果了。

問題5:盤里和料理盆里的水,哪個涼?

我先請小馬猜猜,盤里的水和料理盆的水,哪個更涼?

小馬當(dāng)下就要去試。我說,你先猜猜看,再來驗證你的想法。

他說,“盤子里的!因為有冰啊?!?/p>

因為盤里是冰融化的水,料理盆里是普通的水,更多一些,我就繼續(xù)問,如果因為有冰,那我那一塊冰放在料理盆里呢?哪個更涼?

這個小馬就不像剛才那么篤定了,直接說,“我不知道。”

那我們試試看吧。我們丟進(jìn)去一塊冰,大概等了5分鐘的樣子,小馬試了一下,還是盤里的更涼。

我就順帶講了一下傳導(dǎo)熱量的原理。比如,盛湯的碗很燙,烤箱里拿出來的烤盤也很燙,一杯熱水,坐在冷水里面,冷水被加熱了等等。

問題6:冰塊是浮在水上,還是沉到水底?

小馬篤定的說,“沉下去,你看冰塊那么沉呀!”

我們試試看。小馬怕冰,小手指尖捏著冰塊,扔到料理盆里面,冰塊在浮著。又扔下去一塊比較大的,依然浮著。

我們引入了實驗的變量,不停的把料理盆里面的水倒出一點,再倒出一點,一定程度后,冰塊沉了下去。因為水的浮力不足夠托起冰塊了。我跟小馬說,這個就叫“擱淺”。

我和小馬一起看過一個繪本叫《The Snail And The Whale》,里面就講了鯨魚的擱淺。他能明白這個詞的意思。

問題7:最快融化冰塊的方法是什么?

現(xiàn)有條件下,小馬覺得是加鹽,因為滴水也化的很慢。

我提出,如果把冰塊丟進(jìn)料理盆里,會不會融化得很快?

我們依然是用了實驗組和對比組,發(fā)現(xiàn)把冰塊直接丟在水盆里,冰塊融化得特別快,花瓣,很快就被“救”出來了。

其實,寫這篇文章的時候,我再去回想,我們還有很多可以去驗證和完善的地方,比如,給冰塊稱重,然后等冰塊都融化了之后,再稱重,看看液體—固體—液體,重量會有什么變化嗎?

比如在冰塊浮在水面上的時候,在冰塊上加重量,加到什么程度,冰塊會沉下去呢?

比如,相同重量的冰塊和相同重量的水,那個需要更多的空間?

一個小小的游戲,可以延伸、發(fā)掘和探索的真是非常多。而重要的是,我們都享受這個有趣的過程。

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