你们好，我是biu妈！
这几天高考刚出分，biu妈去浏览教育部考试院的公号，发现官方的学术期刊，居然发布了好几篇有关“美国科技人才早期培养”的学术文章，这就有点意思了！
这几年咱们平台没少给大家唠叨科学教育的重要性，相关的政策也解读了不少，美国科学教育分享过很多次，觉得好的专业科学思维课程也推荐过，我和团队伙伴们一直都在探索，如何更好地进行科学教育。
我从小很喜欢科学，当年在文科班，最喜欢还是地理，对曾经最爱的化学，也一直念念不忘。
我的父亲79年高考，是毕业于某985的通信工程专的理科学霸，小时候他经常带我“拆家”——拆开家里的小家电、厨房小工具，看看他们是怎么运作的，思考背后有什么科学原理；甚至1998年就敢给我一堆电脑零件，让我独自尝试组装一台电脑。
现在因为biu上科学课，作为外公，父亲也跟着了解了些科创类竞赛的事儿，他还和我开玩笑，可惜当年没听说过什么科创竞赛，不然好歹要带我拿几个奖回来。
我自己在最有好奇心的年龄，就尝过探索科学的快乐，后来的故事就很遗憾了，因为中学学习理科方式不对的原因，渐渐放弃了曾经喜好，甚至优势。
直到现在，每年高考出分，我都会感慨，如果再来一次我一定选理科，跪着也要读下去，不想放弃热爱是一回事，文科分数线高、选专业难、就业窄，也是真的很现实啊！
▲各省文科重本分数线居然普遍高过理科
所以啊，我现在这么重视Biu的科学，最初也是源于自己的那些遗憾。
前些年通过逃妈了解了美国的科学教育体系，一下子就深深着迷。
▲五年前，逃妈把我们团队内部一次关于科学课的讨论，写成文章分享出来
不得不说，美国的基础教育看似简单，却能源源不断地输出高水平、有创新能力的科技、学术人才。确实有很多值得我们借鉴和学习的地方，今天就来再次给大家分享一下。
01
令人羡慕的美国科学课
美国小学有4门“主科”，英文、数学、科学和社会。“科学”这一门，占了1/4的地位，和英文、数学并重。
这其实和咱们国家现在2022版本“新课标”的配置，有不少相似之处，尤其是科学课覆盖到的内容，几乎是一致的。
从内容上讲，包括了物质科学、生命科学、地球和宇宙、工程科学以及科学方法等等；从分科上讲，咱们初中时会学到的物理、化学、生物知识，也有覆盖。
PS：biu妈把《小学科学新课标》也放在咱们公号后台了，点文末在看，后台回复“科学课标”，就可以领取哦！
但说实话，课标虽然如此，但直到前几年，除了北上广深等教育发达地区的学校，很多地方的科学课仍然是作为“副科”来学的，学得特别的“表面化”，和几十年前咱们小学的自然课差别不大。
美国小学的科学课相比之下，显然“正经”很多，让我给你掰一掰它和我们有哪些明显的不同之处：
时间的前置
准确的说，美国的科学课程，不是从小学开始的，而是从幼儿园就开始系统铺垫了。
比如我们以前初中才接触的地貌知识，美国在学前阶段，就开始给孩子们讲了。
▲美国幼儿园全科练习册，讲到地图和地形的知识
大家发现没有，虽然是给学龄前小孩的科学练习册，但也没有主打“童趣”，反而用词精确、画面简洁，甚至有种“学术感”。
而且这些内容在孩子小学不同的年级，还会再次出现、深入，一遍一遍像刷墙一样给孩子加深印象、加深理解。
▲美国全科练习册，学前版和小学版对比
知识面广且超前
很多咱们传统认为初高中才学习的知识，美国在小学阶段就已经比较深入了。以前咱们分享过的，4-5年级美国小学科学的一些科学考试题。
物理方面，就已经学到了电路，难度虽然不大，但串联、并联的知识点已有所覆盖（这点我们国内好多学校也借鉴到了）。
同一份考试中的另一道题目，还涉及到光的反射、折射。
化学方面，学习了元素周期表，以及各种单质、化合物的结构。
生物方面，则涉及到动植物的细胞构造等等。
说实话，某些题和我记忆中的初中物化生的基础题并无二致，但这还只是4-5年级的内容。
图表和思维工具的广泛应用
美国小学科学课中，一般不会单纯“讲知识”，小学低段，会用思维导图去引导孩子梳理知识体系。比如利用文氏图，根据动物的食物，来给动物进行分组。
▲ 图源：美国科学教材，一年级
3年级以后，就开始让孩子学习如何借助图表工具来做统计分析，所有图表都是标准化的。比如统计美国某个地区一年的气温、降水量：
课上所有的实验，都需要遵循严谨的科研实验步骤来进行，还要学习记录实验数据，如何书写实验报告。
▲ 低年级孩子的实验记录
▲美国佛州stem教材中的实验部分
Biu在学而思的科学思维课上也做过类似的实验记录，我觉得这一部分的训练很有必要，很多“好玩的实验课”是缺乏这一方面的。
还有大家一定很熟悉的，孩子们用来汇报科学研究成果的science board ，其实也是一种做研究工具。
整个science board包含了这些元素：
Title － 标题，下面一般列学生和指导老师名字
Purpose －为什么要做这个实验，目标是什么
Hypothesis － 在实验前根据已学的知识做出假设
Variables － 影响实验结果的主要变量是什么
Materials －需要哪些材料
Procedure － 按照什么步骤去做
Data & Results－实验中收集到的数据，得到的实证结果
Conclusion －结论
Bibliography － 参考和引用资料
Diagrams and Photos － 说明图表和照片
这套工具，其实和科学家、科研工作人员、大学生做科研用的工具，底层逻辑是完全一样的。无论是做一个小学科学实验，还是做通往诺贝尔奖的一项研究工作，道理和路径都是差不多的呀！
所以大家发现咱们的科学课和美国科学课，本质差距了吗？
我们还在学科学这个“学科”，就算是课外拓展，也大多停留在知识层面的学习。
而他们，从小就在认真地训练“科学的研究方法”，让孩子去研究和解决实际问题。
我们这一代人，一般要到大学本科，甚至在研究生阶段才会开始接触“科学研究”这回事儿，如果现在孩子们还这样，这才是真正地“输在起跑线上”了。
02
越来越受重视的国内科学教育
其实这几年，国家对科学的重视是有目共睹的。昨天在推荐学而思科学思维课的时候，我就说过——
只要国家坚持“科技强国”的大方向不变，那么就一直需要大量的科技人才。为了有足够的科技人才储备，国家就不可能不重视科学教育。
一直没断过的各类政策调整
专门开辟特殊的升学通道
最近正好是高考季，我专门去查了查往年各大院校的录取数据。一看吓一跳，原来近些年因为国家对“强基计划、创拔人才”的重视，一些重点院校的裸考生，占比一半都不到！
而各地重点高中，也纷纷开辟了“科技特长生”的通道
▲ 图源：人大附中科技特长生
但我觉得更好的现象，是——
科学考察方式、学习方式的转变
在这几年的中考、高考试题，越来越喜欢设置真实场景，让孩子解决现实中真实的“科学问题”。
比如会在题目中出现我国前沿的科学技术成果：
也会出现很多真实的生活问题：
今年的新课标卷第20题以，用近年来兴起的电动汽车的动力为背景，引导学生运用简单的物理模型理解生产实践中的高新技术，非常前沿，且非常落地。
▲ 图源：网络
一些教育发达地区已经开始重视科学课，把它当作了一门主科来学了，教学方式和作业都很灵活了。
▲北京某小学科学作业
可见，咱们的科学教育，是一定会越来越向美国那种“训练科学思维”的方式去靠近。
如果当地或孩子的学校走得慢了一点，咱们在家庭教育中也有很多资源可以给孩子去补上了。
如果当地或孩子的学校走得慢了一点，咱们在家庭教育中也有很多资源可以给孩子去补上了。
03
最值得学习方向
我始终觉得，作为家长，要知其然，更知其所以然，我们首先要意识进步了，孩子才会得到更大的提高。
那么美国的科学教育最值得咱们借鉴的是什么呢？
不矮化儿童
昨天分享学而思科学课的时候，有个家长问，为什么都在提倡抢跑？
我的回答是，从孩子的角度来说，小学铺垫科学根本算不上“提前学”，而是正当时！孩子本身在这个时间段好奇心就强，身边的世界也处处是科学，也是他们科学思维、科学探索的黄金期。
传统认为到了中学才学的地理、生物、物理、化学等学科，才是错位的，孩子身边的动植物，抬头看到的天空、山川，观察到的科学现象……这些不是从孩子开始接触世界就日日夜夜就在那里吗？他们的好奇心和疑问，不也在那里等着被探索和解答吗？
但方式也很重要：
像传统学习那样灌知识给孩子的方式，肯定不行；用过度强调趣味的故事糊弄娃，更是错误！
我觉得就是应该像老美提倡的那样，保持准确真实的语言，让孩子科学地观察、探索身边的事物，一开始就用严谨的态度学习做科学研究。
很直接的感受是，biu上学而思科学课一年多来，我也确实感觉到，经过了比较严谨的科学研究方法训练后，娃对相对枯燥的、不那么有趣的科普书籍接受度更高，这对以后的学习是长久有益的。
很注重解决现实问题
我们的科学课，几乎是围绕知识本身来的，记住知识概念最要紧，实验和拓展在很多学校是可有可无的。
然而美国小学的科学，更加真实和实际一些。比如之前咱们分享过的一个案例：
在学习气温、降水量时，老师让孩子解决这样一个问题：有个学校正好建在低洼处，学校食堂每年夏天总有一段时间，会有雨水淹进来。所以，需要为它寻找一个雨水防护解决方案。
怎么办呢？孩子列出能想到的一些方案，比如雨季在食堂门口推放沙袋，或者修一个足够高的防护栏，或者索性把食堂的门换成可以防水的材质：
然后，孩子们还需要比较这些方案的优劣之处，考虑的点都很现实，包括成本高不高、使用方便程度，是否可以重复使用等等。
类似这样的小项目，会穿插在结合在美国小学科学课中，孩子们不一定能找到最完美的方案，但能结合学到的物理、化学、数学等知识，找到相对理想的办法。
更重要的是，培养了孩子解决问题的思维习惯。本来，我们所学的知识，最终不都是为了解决问题么？
更注重输出
美国科学课还有个很明显的特点，注重输出。
每个孩子都需要给同学们展示自己的方案、解释结论、分享心得，自评和成员互评等等。其实也是在某种程度上“倒逼”孩子把自己的思路捋清楚，弄明白。
而无论是美国的科创比赛，还是现在国内主流的科创类竞赛，大多都是“作品型”的比赛。
大致流程是这样：
孩子通过观察生活，发现问题，想出一个新颖的解决办法。然后设计方案，再动手实现出来。作品不一定很完善，可以是只实现基本功能的雏形。
接着，重点来了，得把这个作品“sell”（展示，推销）出去。
小型的比赛，通常是上传一个录制好的演讲小视频，供评委审阅打分。
大型比赛，是直接给评委做现场演讲，做“产品”演示。
顺说一句，这也是我觉得科学、科创这条路普通家庭应该重视的原因——
它更像是在提前演练项目管理等工作实用技能，把知识和实践真的结合了，知识可能会忘，但这种能力能受益一生。
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