Наука для детей: краткое руководство по стимулированию любопытства и научного мышления

Когда дети растут в наукоемких домах, им предлагается задавать вопросы, критически мыслить, экспериментировать, объяснять свои рассуждения, читать, писать, создавать модели и смотреть телевизионные программы о науке. Но каковы наилучшие виды обучения? Что показывают исследования о лучших и худших способах преподавания науки в школьных и дошкольных классах?

Возможно, самым важным открытием является то, что дети извлекают выгоду из явных уроков критического мышления. Исследования показывают, что ученики становятся лучшими решателями проблем – и даже повышают свой IQ – когда учатся принципам логики, гипотез-тестирования и другим методам рассуждения. Исследования также показывают, что дети учатся больше, когда им требуется объяснение своих собственных рассуждений.

Преподавание критического мышления? Вы можете задаться вопросом, смогут ли дети справиться с этим сами. Ну и в конце концов, многие умные люди сумели же логически мыслить и без формальных инструкций в логике. Более того, исследования показывают, что дети становятся лучшими учащимися даже тогда, когда им приходится объяснять, как решать свои проблемы. Поэтому, возможно, дети и будут спонтанно обнаруживать принципы логики, поскольку они обсуждают свои идеи с другими.

Но исследования намекают и на что-то еще и показывают, что студенты прекрасно становятся решателями проблем, когда мы учим их:

  • анализировать аналоги
  • создавать категории и классифицировать элементы соответствующим образом
  • определять необходимую информацию
  • строить и распознавать действительные дедуктивные аргументы
  • проверять гипотезы
  • признавать общепринятые заблуждения
  • различать доказательства и интерпретации доказательств

Усиливают ли такие уроки креативность? Несомненно. Критическое мышление – это любопытство, гибкость и непоколебимость. И, как утверждал Роберт Де Хаан, творческое решение проблем зависит от навыков критического мышления.

На самом деле, исследования показывают, что обучение критическому мышлению может сделать детей умнее, более независимыми и более творческими. Вот несколько примеров – и некоторые советы экспертов для обучения критическому мышлению детей.

Преподавание критического мышления может повысить изобретательность и повысить IQ

Ричард Хернштейн и его коллеги предоставили для более 400 семиклассников четкие инструкции в критическом мышлении – программу, которая охватывала тестирование гипотез, логику и оценку сложных аргументов, изобретательность, принятие решений и других тем.

После шестидесяти 45-минутных уроков дети были протестированы по целому ряду задач, в том числе и на тестах Отиса-Леннона и прогрессивных тестах Рейвена (оба используются для измерения IQ). И эксперимент оказался чрезвычайно эффективным. По сравнению со студентами в другой контрольной группе, те дети, которые получили уроки критического мышления, значительно улучшили понимание языка, изобретательское мышление и уровень IQ.

Преподавание критического мышления в школьном классе может помочь детям решать повседневные проблемы

В другом экспериментальном исследовании исследователи Анат Зоар и его коллеги опробовали 678 аналитических навыков семиклассников. Затем они случайным образом выбрали из них учеников для уроков критического мышления в рамках учебной программы по биологии. Ученики в экспериментальной группе были обучены распознавать логические ошибки, анализировать аргументы, проверять гипотезы и различать доказательства и интерпретацию доказательств. Ученики в другой группе изучали биологию из того же учебника, но не получали специального коучинга в критическом мышлении.

В конце программы студенты снова были протестированы. Студенты с навыками критического мышления показали большее улучшение своих аналитических навыков, и не только по проблемам биологии. Дети, обученные критическому мышлению, также лучше справлялись с повседневными проблемами.

Советы по обучению критическому мышлению: что должны делать родители и учителя?

Короткий ответ – следовать ясным принципам рационального и научного мышления.

Филип Абрами и его коллеги проанализировали 117 исследований о преподавании критического мышления. Учебный подход на основе экспериментов и ясных инструкций имел явные преимущества, то есть обучал детей специфическим навыкам для решения задач. В программах, где учителя просили учащихся решать задачи, не давая им такого набора инструкций, ученики не намного улучшали свои знания.

Если ваша школа не учит вашего ребенка этим вещам, тогда хорошей идеей будет найти учебные материалы и работать над навыками критического мышления дома.

Что еще можно предпринять?

Недавние исследования показывают, что наши школы могут улучшить навыки критического мышления, обучая детей искусству дебатов.

И дома родители могут рассмотреть эти рекомендации, сделанные Питером Фасионе и группой экспертов, созванной Американской философской ассоциацией.

Советы Американской философской ассоциации по обучению критическому мышлению

Начать рано. Маленькие дети могут быть не готовы к занятиям формальной логики. Но их можно научить объяснять свои выводы и оценивать причины, представленные другими.

Избегайте выдвигать догму. Когда мы указываем детям делать что-то определенным образом, мы не даем им возможности для собственного понимания причин и оснований для этого.

Поощряйте детей задавать вопросы. Родители и учителя должны поощрять любопытство у детей. Четкое обоснование не имеет смысла для ребенка, следует поощрять высказывание возражения или иную точку зрения у ребенка.

Попросите детей рассмотреть альтернативные объяснения и решения. Приятно получать правильный ответ. Но многие проблемы имеют более чем одно решение. Когда дети рассматривают несколько решений, они могут стать более гибкими мыслителями.

Попросите детей разъяснить смысл. Дети должны практиковать, вкладывая смысл в свои собственные слова и доносить его до слушателя.

Разговор о предубеждениях. Даже ученики начальной школы могут понять, как эмоции могут влиять на наши суждения.

Не ограничивайте критическое мышление чисто фактическими или академическими вопросами. Поощряйте детей рассуждать об этических, моральных и публичных вопросах политики.

Попросите детей написать. Как известно многим учителям, процесс письма помогает ученикам разъяснить свои объяснения и представить свои аргументы. В недавнем исследовании группа исследователей разбила студентов колледжа на две группы.  Одна группа должна была представлять свои письменные объяснения лабораторным работам. Другая же группа должна была отвечать на короткие тесты, не описывая объяснения своих выводов. В конце эксперимента студенты, входившие в письменную группе значительно повысили свои аналитические навыки, в отличие от другой контрольной группы.

Дошкольная научная деятельность

Можем ли мы разработать лучшую дошкольную научную программу с мероприятиями, которые стимулируют любопытство, обучают детей научным концепциям и избегают подавляющих или скучных уроков, которые являются неуместными в плане развития?

Исследователи предлагают обучать науке и научному методу детей с малого возраста, помогая им в подготовке к научному восприятию мира.

Вот несколько задач, стоящих перед дошкольным обучением:

  • воспитать у ребенка естественное чувство приключений и любопытства
  • помочь развить собственное понимание естественного мира
  • поощрять к постоянному решению новых задач
  • познакомить ребенка с основными элементами научного обоснования (к примеру, поиск доказательств)

Итак, каков правильный способ решить поставленные задачи родителям и дошкольным организациям?

Вот некоторые рекомендации, основанные на работе Рошель Гельман и других психологов.

Не заставляйте ребенка и не читайте лекции

Мозг ребенка дошкольного возраста не готов к решению задач, которые требуют от них сидения и сосредоточения внимания на каждом слове. Более того, недавние экспериментальные исследования показывают, что просто рассказывать маленькому ребенку «вот как это работает …» приводит к ослаблению его любопытства и инициативы.

Дошкольники, получившие возможность исследовать новое устройство, демонстрировали меньше любознательности и критического мышления, когда взрослый объяснял, как его использовать.

Это связано с тем, что дети предполагают, что взрослые рассказали им все, что им нужно знать. Осталось только четко выполнить процедуры, независимо от того, имеют ли они смысл.

Поэтому, когда мы даем детям возможность экспериментировать, важно избегать лекций или внешнего вида, что у нас есть все правильные ответы. Дети нуждаются во времени, чтобы самостоятельно исследовать вещи и генерировать свои собственные вопросы.

Обучайте практическим опытам

Дошкольники лучше всего учатся, взаимодействуя с предметом обучения, поэтому выбирайте дошкольные науки, в которых присутствует практический опыт и от вас не требуется объяснения.

На основе того, что ваш ребенок уже знает

Дети с самого раннего возраста начинают строить концепции в самых разных предметных областях. Изучение чего-то совершенно незнакомого относительно сложно. Намного легче узнать больше о том, с чем вы уже знакомы. Когнитивный психолог Рошель Гельман утверждает, что вы можете развить в ребенке научное мышление, начав с наблюдения обычных объектов и действий.

Некоторые из этих путей обучения включают:

• определение последовательности причин и следствий, относящиеся к объектам, которые они наблюдают (например, лед тает на солнце)

• выявление структуры и функций (например, взаимосвязь между формой зубов животного и его рационом)

• поиск вариаций и классификация – идея о том, что разные объекты или организмы имеют разные свойства (например, «млекопитающие имеют мех, птицы имеют перья»)

• поиск ответа на вопрос, как изменяются неживые физические объекты (например, игрушка становится сломанной)

• наблюдение за ростом и изменениями живых существ, и так далее

Эти учебные приемы могут быть связаны с широким спектром дошкольной научной подготовки.

Выберите дошкольные науки, которые концептуально связаны друг с другом

Чтобы сделать уроки в науке более значимыми, Рошель Гельман и ее коллеги рекомендуют выбрать одну или две центральные концепции – «внутренние и внешние» или «биологические изменения и жизненные циклы» – и придерживаться этих основных концепций в течение нескольких месяцев.

Сначала это может показаться довольно ограниченным. Но центральные концепции широки и уходят в большой круг дошкольных наук. Например, если вы решите сосредоточиться на «биологических изменениях и жизненных циклах», вы можете потратить время на изучение

• Семян и растений (например, подсчет семян внутри яблони, посадка семян, наблюдение за тем, как растения растут в разных условиях)

• Жизненный цикл различных животных (например, изучение лягушек, щенков, бабочек, людей и т. д.).

Поощряйте особые интересы вашего ребенка

«Уроки обучения», упомянутые выше, основаны на том, о чем знают большинство детей. Фактически, они относятся к основным областям знаний, которые могут быть «общеузнаваемыми с относительной легкостью».

Но это не единственные пути изучения. У вашего ребенка может быть особый интерес к скалам, автомобилям или к поведению животных. Обратите внимание на эти интересы и постарайтесь помочь им глубже узнать предмет своих исследований.

Придерживайтесь предмета, соответствующего возрасту

Остерегайтесь тенденции адаптировать дошкольную научную деятельность с уроков, предназначенных для детей старшего возраста. Поощрение вашего дошкольника смешивать цвета краски или исследовать тени – прекрасная идея. Но нет смысла заниматься физикой световых волн.

Не искажайте терминологию

Когда мы изучаем новые концепции, наш мозг  «отфильтровывает» новые понятия и ассоциирует их с терминами. Таким образом, понятия и терминология тесно связаны.

Поэтому не пытайтесь подменять термины, когда вы вводите своего ребенка к новой информации. Если вы изучаете с детьми дыхание, назовите это дыханием.

Сделать научный инструмент частью повседневной жизни

Некоторые дошкольные науки включают в себя использование научных инструментов – например, линейки, клейкая лента, фонарик, увеличительные стекла и другие. Как только ваш ребенок будет знаком с использованием таких инструментов, держите их доступными в течение дня, а не только во время дошкольных занятий.

Сделать дошкольную научную деятельность возможностью научиться научному методу

Ученые разрабатывают гипотезы, чтобы объяснить мир. Затем они спрашивают себя, что должно произойти, если их гипотезы верны. Тестирование этих прогнозов – и анализ результатов – является сущностью научного метода.

Рошель Гельман и ее коллеги рекомендуют ввести детей в такие условия, как:

• Наблюдение

• Прогнозирование

• Проверка

Как насчет того, чтобы идти в ногу с последними открытиями?

Когда дети следят за новостями, они могут чувствовать себя более лично связанными с наукой. Научные новости – это также и возможность для детей рассмотреть научный процесс – как новые данные могут поддерживать или бросать вызов старым идеям.

Наука для детей в школе

Некоторые средние школы в Соединенных Штатах приняли подход к науке для детей, известный как «опрос, проведенный самостоятельно». Благодаря такому подходу ученики могут управлять своими собственными исследовательскими проектами, которые они разрабатывают и проводить собственные исследования.

Это может стать отличным подходом для ребенка, который уже имеет хорошие навыки и даже собственные опыты в математике и науке.

Исследователи Роберт Тай и Филипп Сэдлер проанализировали работу более 8000 учеников средних школ в США.  Они обнаружили, что учащиеся средних школ с менее продвинутыми математическими навыками выполняли лишь задания, предлагаемые учебной программой и учителями, то есть без самоконтроля и применения полученных знаний для решения других подобных задач, не входящих в школьную программу. 

Различные системы образования сталкиваются с различными проблемами

Подходы к научному образованию варьируются от страны к стране. Финский исследователь Паси Рейникейнен утверждает, что усилия по повышению достижений науки должны учитывать и местные факторы.

Например, в Англии существует связь между частым тестированием и достижением науки – чем чаще учащиеся проходят тестирование, тем “беднее” они продолжают обучение в науке. В Венгрии плохие достижения в области науки связаны со слишком большой работой в группе (поскольку активно участвуют только некоторые члены группы). В России акцент на запоминании вероятно влияет на более низкий уровень достижений в науке.

Можем ли мы сделать какие-либо обобщения? Возможно, несколько.

Наука для детей: общие рекомендации по продвижению достижений

Глубина, а не ширина

Маленькие дети извлекают выгоду из глубины изучения – стоит погружаться в один и тот же предмет в течение нескольких месяцев, вместо того, чтобы прыгать с темы на тему. И новые исследования показывают, что такой подход помогает и старшим ученикам.

В исследовании американских учащихся Марк Шварц и его коллеги обнаружили, что ученики, чьи курсы в школе были охвачены по крайней мере одной основной темой глубоко (т. е. на месяц или дольше), имели лучшие оценки в колледже, чем сверстники, которые узнавали о множестве тем в течение того же самого времени. Студенты, чья средняя школа курсировала по всем основным темам, не имели более качественных оценок в колледже.

Эти корреляции оставались значительными, несмотря на социально-экономический статус, навыки английского языка, математическими достижениями и строгостью научных курсов средней школы.

Интерактивное обучение

У маленьких детей и студентов есть что-то общее. Им не нравятся лекции. Рошель Гельман и ее коллеги советуют предоставлять дошкольникам большое количество «практических» опытов, чтобы узнавать о науке. Подростки, также лучше усваивают интерактивное обучение.

Например, учащиеся, обучающиеся вводной физике, выигрывают, когда способ обучения является интерактивным, т. е. когда учащиеся участвуют в мысленных экспериментах или практических занятиях, и учащиеся получают немедленную обратную связь через обсуждение с учителями или сверстниками. Когда Роберт Харе сравнивал студентов, обучающихся по традиционным (только лекционным) курсам физики со студентами, которые обучались на интерактивных курсах, он обнаружил, что  учащиеся интерактивных курсов значительно улучшили свои знания.

Усиление усилий, а не врожденный талант

Международное исследование достижений в науке среди учеников 4-го и 8-го классов подтвердило, что азиатские страны (например, Сингапур, Корея, Гонконг, Тайвань и Япония) “выращивают” лучших будущих студентов.

Для этого может быть несколько причин, одна из которых, что азиатские культуры с большей вероятностью одобряют теорию гибкости и усилия интеллекта. И люди, которые считают, что  интеллект находится под влиянием усилий, учатся лучше и добиваются большего в школе.

Противодействие стереотипам

Эксперименты показывают, что люди плохо готовятся к тестам, когда считают, что «люди, подобные им» менее разбираются в предмете. Это явление называется  стереотипной угрозой.

Влияют ли стереотипы на то, как мы представляем науку для детей? Да, и это очень даже является вероятным.

Например, исследование европейцев и американцев показало, что родители с большей вероятностью полагают, что наука менее интересна и сложна для дочерей, в сравнении с сыновьями. Более того, когда исследователи анализировали беседы родителей и детей, они обнаружили, что отцы использовали более когнитивно требовательный язык при работе над научным проектом со своими сыновьями, чем со своими дочерьми.

Если это делают родители, можно представить, что и дети сами применяют эти стереотипы. И это может создавать предпосылки для самоисполняющихся пророчеств для низких достижений в науке.

 

Ссылки: советы по обучению критическому мышлению детям

Abrami PC, Bernard RM, Borokhovski E, Wadem A, Surkes MA, Tamim R, Zhang D. 2008. Учебные вмешательства, влияющие на навыки и умения критического мышления: метаанализ этапа 1.

DeHaan RL. 2009. Обучение творчеству и изобретательским решенияс проблемы в науке. CBE Life Sci. Образа. 8: 172-181.

Facione PA и Американская философская ассоциация. 1990. Критическое мышление: заключение экспертного консенсуса в целях оценки и обучения.

Herrnstein RJ, Nickerson RS, Sanchez M и Swets JA. 1986. Обучение навыкам мышления.

Quitadamo JJ, Faiola CL, Johnson JE и Kurtz MJ. Исследование, основанное на сообществах, улучшает критическое мышление в общей биологии. CBE Life Sci. Образа. 7: 327-337.

Quitadamo IJ и Kurtz MJ. 2007. Обучение улучшению: использование письма для повышения критического мышления в общеобразовательной биологии CBE Life Sci Educ 6 (2): 140-154.

Ссылки: Дошкольная научная деятельность

Bonawitz E, Shafto P, Gweon H, Goodman ND, Spelke E и Schulz L. 2011. Овальный меч педагогики: Инструкция ограничивает спонтанное исследование и открытие.

Buchsbaum D, Gopnik A, Griffiths TL и Shafto P. 2011. Детская имитация последовательностей причинного действия зависит от статистических и педагогических данных.

Das Gupta P и Bryant PE. 1989. Каузальные выводы маленьких детей.Развитие ребенка

Gelman R, Bullock M и Meck E. 1980. Дошкольное понимание простых объектных преобразований.

Гельман Р. и Бреннеман К. 2004. Научные учебные пути для детей младшего возраста.

Gelman R и Lucariello J. 2002. Роль обучения в когнитивном развитии. В Пашлере, Х. и Галлистеле, CR Stevens’s Handbook of Experimental Psychology, Third Edition, Vol.3. Wiley: Нью-Йорк.

Гопник А. 2012. Научное мышление у маленьких детей: теоретические достижения, эмпирические исследования и политические последствия.

Piekny J и Maehler C. 2013. Научные рассуждения в раннем и среднем детстве: разработка общедоступных доказательств, экспериментов и навыков генерации гипотез. 

Кажется, Вам понравился этот материал, раз Вы его дочитали до конца. Пожалуйста, поделитесь с нами своими мыслями об этом?

Comment

This post doesn't have any comment. Be the first one!

hide comments
Share
...
Back

Your cart

0

Корзина пуста.

Total
0.00$
Checkout
Empty

This is a unique website which will require a more modern browser to work!

Please upgrade today!