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NASA发现太阳系外生命迹象 | 如何培养孩子像科学家一样思考?

2017-02-27 02:47 | 编辑:新航道家庭教育研究院 | 作者:

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摘要:

NASA于北京时间2月23日凌晨2点召开新闻发布会,宣布了一项重大发现——在距离地球40光年的一颗小恒星,周围有七颗类似地球的行星围绕。如何培养孩子像科学家一样思考?

 
NASA于北京时间2月23日凌晨2点召开新闻发布会,宣布了一项重大发现——在距离地球40光年的一颗小恒星,周围有七颗类似地球的行星围绕。这是人类史上首次真正有机会研究太阳系以外的生命迹象。
 
曾经,太空旅行、移居其他行星是遥不可及的梦;现在,好像一切都有了实现的可能。科学,在这一小步一小步的发现中,改变着我们生活的世界。
 
如何在这个无法预知未来的世界生活?
 
经济合作与发展组织(OECD)主导的PISA(国际学生评估项目)2016年将焦点投注于科学素养,而上一次PISA将关注点放在科学上还是在2006年。为什么科学素养成为了今年的焦点?亚太经合组织的秘书长安赫尔•古里亚(Angel Gurría)在报告首页的序言中,给了我们这样的答案:
 
“从服用止痛药到决定什么是均衡饮食,从早餐会喝的巴氏消毒牛奶,到决定是否买一辆混合动力型汽车,科学无处不在。科学不仅仅是一大堆试管或是元素周期表。它是我们日常生活中每天都要用到的工具的基础——从一个小小的开瓶器到精密复杂的太空探测仪。
 
而更为重要的是,科学并非只是科学家的专利。在信息爆炸,飞速变化的时代,每个人都需要‘像科学家一样思考’:能够权衡证据得出结论;能够理解所谓的科学真理可能会随着时间的迁移而改变,与此同时,新的发明层出不穷,人们会对自然力量以及技术的能力和边界势必会有更深入的理解。”
 
PISA是针对15岁青少年基础教育阶段的评估,每三年发布一次,评估方面包括数学、阅读和科学等等,至今两次将测试方向聚焦到科学素养(上次是2006年)。尽管在2012年的PISA测试中,中国队取得了第一的傲人成绩,但2016年,由北京、上海、江苏、广东组成的中国队(B-S-J-G,China)总分位居第十。
 
我们的科学教育并没有跟上时代的步伐。
 
 
参赛国家/地区排名
 
 
科学测试中国排名第10位
 
现有的学校课程更倾向于为学生们讲授基本科学理论和概念,并没有关注更广泛意义的科学研究和对科学真理的探索。科学教育总是被视为培养科学家的一条“管道”。这一形容本身不仅忽视了许多科学家是在经历了各种挑战之后才实现了他们的抱负,同时也向一些并不希望成为科学家或是工程师的学生传递了负面的信息,认为科学是想要成为科学家和工程师才需要关注的方面。
 
要知道,科学带给学生们的,不仅仅是只有科学家才用得到的知识,科学教给学生们的知识与理解都是与生活息息相关的,就好比维持健康饮食这样的个人问题;亦或者是怎样在大城市中治理浪费现象的当地问题,又或者是转基因作物的成本与好处、怎样预防并减轻全球变暖所带来的灾害这类全球化问题。
 
其实,科学是无处不在,与我们的生活息息相关的。就像秘书长安赫尔•古里亚举的例子,大到太空探索,小到小小的启瓶器,这些都是科学。
 
我们的孩子有必要参与到如今这个以科学技术为基础的世界中。科学甚至是作为一个跳板,引起他们对其他事物也开始感兴趣。
 
如何像科学家一样思考?
 
在PISA的测验中,每个试题都会有自己的难度标识和考察方向。我们节选并翻译了几道科学试题,家长朋友可以与我们一起来一探究竟。
 
鸟类迁徙
 
鸟类迁徙是一种往返于繁殖地之间,季节性的大范围鸟类飞行运动。每年,志愿者会在特定的地点清点迁徙鸟类的数量。科学家们会捕捉一些迁徙候鸟,在他们绑上脚环,并做上标记。科学家们通过观测被绑上脚环的迁徙候鸟,结合志愿者的清点,计算出候鸟的迁徙路线。
 
 
问题1(难度等级为3)
大部分的迁徙候鸟会在某一地点聚集在一起,结成大群体后,一起迁徙,而不是单独行动。下面,哪一项最能科学解释这一行为?
 
A.单独或者小群体的迁徙,候鸟会很难活下来和生养幼鸟。
B.单独或者小群体的迁徙,候鸟会更容易找到充足的食物。
C.成群结队的飞行会让其他鸟类加入到迁徙队伍中。
D.成群结队的飞行会让队伍中的鸟有更好的机会找到筑巢地。
 
注:单选题。本题考察的是学生科学地解释自然现象的能力。是难度等级3中最简单的一种题目。
 
问题2(难度等级为4)
写出一种可能导致志愿者清点迁徙候鸟数量不准确的因素,并解释这种因素是如何影响的。
 
注:本题考察的是学生评估和设计科学研究活动的能力。能够鉴别并解释现有数据的潜在局限性是科学素养中非常重要的一个方面。该题是难度等级4中最难的一种题目。
 
问题3.金斑鸻(难度等级为4)
 
金斑鸻是一种在北欧繁殖的迁徙鸟。在秋季,这种鸟类就会飞去更温暖,食物更多的地方。春季,他们又会返回繁殖地。
 
下面的地图是根据超过10年的金斑鸻迁徙落线研究绘制而成的。图1显示了金斑鸻在秋季的南迁路线。图2显示了它在春季的北迁路线。灰色区域是陆地,白色区域是水域。箭头的粗细代表了迁徙队伍的大小。
 
下面哪些选项是上面两幅地图可以得出的结论(多选题):
 
A.在过去的10年,向南迁徙的金斑鸻数量在减少。
B.金斑鸻的南迁和北迁路线不同。
C.金斑鸻过冬的地点在他们繁殖地或者筑巢地的南方或者西南方。
D.在过去的10年,金斑鸻的迁徙路线逐渐从海岸线远离。
 
注:多项选择题。考察的是学生科学分析数据和证据的能力,需要他们能够准确分析数据,并辨别哪一结论是正确的。
 
想知道答案?扫描下方二维码,关注新航道家庭教育(nc-jtjy),公众号对话框输入“科学”获取。
 

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