01
我們家附近有一所公立小學，評分挺高的，是滿分的10分，而且這所學校的STEM，也就是科學、工程、數學、科技方面的教學特別好。
在我們搬家之前，憨憨從幼兒園到小學，在那上了4年學。
我就發現，這所學校有個特色。
就是學校雖然教的知識很多，可是學生的近視卻特別少！
你看這是3年級憨憨班上同學的合影，他們班上幾乎都是中國和印度的孩子，全班總共23個學生，只有1個孩子近視，這近視率非常低。
我也很好奇，為啥學校給孩子學那麼多東西，孩子近視比例卻很低呢？
後來等憨憨學了一段時間後，我終於有了答案。
那就是學校的戶外教育，做的實在是太好了！
02
我還早之前就寫過文章，介紹過兒子學校的戶外教育。
他們老師經常帶孩子到戶外，在大自然中學習各種學科知識。
比如去紅木公園觀察樹木：
然後回來就寫一份關於樹木、植物的研究報告。
他們寫的報告一般會圍繞幾個方面展開，比如：
去了什麼地方，看到什麼東西？
印象最深刻的是啥，學到了什麼知識？
哪些知識是之前課堂裡學習過的？
下面這個作業紙，就是他們一份標準的戶外學習報告。
而下面這篇文章，就是憨憨之前寫的一篇戶外學習報告，那時候他大概3年級。
憨憨老師的這種戶外教育，讓我不禁大開眼界。
把課堂搬到戶外，讓孩子在大自然中學習，難怪學生們學的知識多，但是卻很少近視呢！
那麼憨憨老師的戶外教育是怎麼做的呢？我們又該怎麼借鑑呢？
今天我借三套書，給大家介紹一下。
03
第一個方法：在大自然中學知識
憨憨老師說過一句話，給我印象很深，她說：
親眼所見，親身體驗，這是踏入科學世界的第一步！
因此她會經常帶孩子去學校附近的公園，去觀察那裡的植物和動物。
其實我們也沒少帶娃去公園，植物和動物觀察也不少，但是老師引導孩子觀察的方法卻很獨樹一幟。
那憨憨老師是怎麼引導孩子觀察植物和動物呢？
推薦孩子讀這套《觀察手冊》系列，它是引進自日本的讀物。這個套裝有兩本，都特別漂亮。
一本叫做《落葉觀察手冊》，它會帶孩子走出家門去撿拾落葉，從落葉中認識植物，認識大自然。
一本叫做《果實種子觀察手冊》，它會帶孩子走出家門去觀察各種各樣植物的種子和果實，探究種子和果實背後的植物學奧秘。
而憨憨老師的引導方法，就和書裡的方法一樣，採用了三步走的戶外觀察方法。
正好是秋天，外面有很多落葉，就拿落葉為例，看看老師是怎麼引導孩子觀察呢？
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第一步，制定目標和規劃
在孩子觀察之前，老師首先得幫孩子制定好計劃，去觀察什麼？從哪些角度去觀察？
有了計劃後，孩子觀察研究才會有目標和方向，否則就算看半天，也看不出名堂的。
因此，《觀察手冊》的第一部分，就是教孩子如何制定觀察的計劃。
比如：
可以觀察葉子的型別，有針形，有鱗形，還有分裂型別；
可以觀察葉子的形狀，有線形，有圓形，還有卵形；
可以觀察葉子的邊緣，有光滑的，有鋸齒的，有波浪狀的；
……
有了計劃，孩子這就邁出了觀察的第一步。
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第二步，開始觀察和記錄
書裡列出了上百種自然界常見的樹葉。
針對每一片樹葉，書裡都會教孩子具體的觀察方法。
比如像銀杏葉子，她會讓孩子觀察葉子的長度、顏色、類別、形狀，以及在自然界的分佈情況。
大自然裡那些常見的樹葉，每一種樹葉都會有詳細的介紹，告訴孩子該如何觀察。
在這一步裡，孩子可以透過觀察，記錄落葉的各種特徵。
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第三步，進行分析和研究
上面觀察了具體的樹葉，那麼下一步就要帶孩子進行進一步的研究了。
那孩子該怎麼透過觀察進行研究呢？
那麼書中提供了研究樹葉的幾個角度。
比如研究樹葉的生長，一片葉子它是如何從誕生到枯萎的。
研究樹葉的顏色變化，葉子為什麼是綠色？它又為何變成黃色、紅色？
研究落葉對大自然的作用，落葉最後又去哪了？它對那些小動物們又有啥影響？
在這一步裡，孩子會針對樹葉，進行分析和研究，從而對植物生長發育有更多的理解。
你看，從目標計劃，到觀察記錄，再到分析研究，這就是一個科學思維的思考流程。
不光是觀察樹葉，這套《觀察手冊》還會帶孩子去觀察研究果實。
也是一樣的邏輯，先是制定觀察規劃。
之後針對果實開始觀察和記錄。
後續開始分析和研究。
透過這樣的過程，一方面帶孩子接觸大自然，另一方面透過這些活動幫助孩子培養科學思維，而這就是戶外教育的精髓。
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04
第二個方法：在實驗中學科學
憨憨老師用的第二個方法，就是帶著孩子做各種project，在專案中學習科學。
印象裡最深的是他們學物理的方式，那個月他們科學課的主題講的是力學。
結果老師又把學生們拉到戶外了，而這次戶外活動不是觀察大自然，而是去科學博物館，那裡有個“Pinball（彈珠檯）”的創作活動。
有大學生志願者會給孩子演示彈珠檯的工作流程和原理，因為這個專案裡蘊含了很多很多的力學知識。
於是回到學校後，老師就開始給學生們分組，每組發一個彈珠檯的書籍材料包，去創造一個彈珠檯出來。
這個就是我們手頭的彈珠檯書籍材料包。
這套書籍和材料包也被引進到了國內，叫做《牛頓的彈珠檯》，裡面是一本書，外加製作彈珠檯的材料。
老師用這套書帶著孩子做一個彈珠檯的專案，透過這個專案給孩子講解物理裡各種力學知識。
整個過程分為兩步。
第一步，創作彈珠檯
這裡面有一本書和一套材料包。
孩子需要動手組裝出一個彈珠檯機器出來，書裡有每一步具體的步驟。
你看這就是我們創作出來的彈珠檯機器。
彈珠檯的兩邊各有一個手柄，我們先把球發射出去，然後撥動手柄，就能讓球在裡面跳躍起來了。
這個遊戲的玩法是，誰的球在彈珠檯裡跳動的時間越長，那麼誰就能獲勝。
第二步，結合彈珠檯，講背後的力學原理
當彈珠檯創作出來的那一剎那，孩子們都超級興奮的。
可是老師接下來的教學才是整個專案的高潮！
這套書裡有厚厚的一本書，專門結合彈珠檯講解背後的物理知識。
她先從“力與運動”講起，講物體是如何運動的，而彈珠是如何運動的。
這時候，她讓孩子觀察彈珠檯那個發射彈珠的裝置，這是一個橡皮筋，透過彈力將彈珠彈了出去。
接著她開始給孩子講“重力”，重力是如何產生的，表現形式又是如何。
這時候，她讓孩子觀察彈珠檯的側面，一邊高而另一邊低，這種設計就是方便彈珠因為重力的關係而下落。
然後她開始給孩子講“槓桿的原理”，什麼是槓桿，槓桿有什麼作用。
這時候，她讓孩子觀察彈珠檯底部那個小板，可以把球擊打回去，這個結構就是槓桿。
你看，一個小小的彈珠檯，每個細節都和物理裡的力學相關聯。
看起來做一臺彈珠檯只是一個手工作品，但是它上面那些看得見的球、坡道、擋板、鴨腳板、橡皮筋，以及看不見的重力、壓力、彈力等，是我們這個世界，甚至整個宇宙具體而微的縮影。
而這一切都源於“牛頓力學”，牛頓先生那顆聰明大腦的智力創造，是人類歷史的一座高峰，是我們在理解我們身邊這個世界時必須要用到的。
所以，老師會給學生安排這一堂物理課，希望孩子們能夠透過彈珠檯這個有趣的遊戲平臺，愛上牛頓，愛上科學。
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第三個方法：在提問中提高思辨
憨憨老師用的第三個方法，就是教孩子在學習時學會“提問”。
這裡推薦另外一套書，是老師教孩子如何觀察，如何思考，並且如何提問的，它叫《Future Genius（未來科學家）》。
這套書我去年推薦過，當時有6本，分佈講述了計算機、太陽系（太空）、動物王國（生物）、化學、人體和古埃及（歷史）。
現在又有最新的兩本引進國內了，分別是機器人和數學。
那麼老師如何透過這套書去啟發孩子思考呢？
答案就是“提問”，確切地說，老師採用的是“蘇格拉底式提問”！
這是古希臘哲學家蘇格拉底採用的一種學習方式，透過強調質疑和提問，從而進行辯證思考的思維方式。
它有3個步驟：
Clarifying concepts，弄清概念
Probing assumptions，大膽假設
Probing reasons，探究理由
弄清概念
在《迷人的數學》這一冊中，我們可以看到很多透過提問來幫助孩子理解數學概念，深入詳細瞭解數學知識的地方。
比如要給孩子們講分數，書裡就透過好幾個問題帶孩子循序漸進了解分數的概念。
“分數是什麼？”
這個問題就是要引出接下來的概念，在前面，書裡帶娃學習了四則運算，還學習了小數這種形式。
所以，他想帶孩子思考：
這個“分數”是什麼數？
“分”又代表了怎樣的含義？
我們為什麼會發明分數？
而接下來的“我們為什麼需要分數？”這個問題實際上回答的就是“分數的作用”，我們在生活中總會遇到一個整體被分割的時候，那分割的部分要如何描述呢？
所以，分數並不是非常抽象的數學概念，而是在生活中我們經常會遇到和使用的一個概念！
大膽假設
在給孩子講統計的章節，書裡提到了一個叫做“資料集”的概念，這個概念看似很難，其實通過幾次探索就可以回答了：
什麼是資料集？
觀察：觀察班裡同學鞋子的顏色
測量：測量班裡同學的身高
收集：從新聞裡獲取天氣溫度資訊
調查：問問大家愛吃的冰激凌口味
在這樣探索答案的過程中，孩子們需要用實踐去驗證假設，不知不覺就深刻理解了“資料集”的概念和定義。
探究理由
書裡還有很多從已有知識點延伸探索新知識的地方，帶孩子舉一反三。
例如下面這個“探索幾何”的板塊，就出現了一個神秘的圖形，它還給孩子提出了一個問題：我是誰？
這個六邊形是孩子沒有學過的，但是它會一步一步引導孩子思考：
有4條邊的多邊形叫做四邊形，比如正方形和長方形
多條線段組成的封閉圖形叫做多邊形，比如三角形
超過四條邊的多邊形直接按照邊數來命名就可以了
……
所以，那個有六條邊的圖形應該叫什麼？
就在這樣一步一步的思考中，孩子們瞭解了幾何圖形的定義，特徵還有命名方式，簡單一個問題用蘇格拉底提問法就有這樣的收穫！
你看！這就是《未來科學家》和一般科普書最大的區別。
它不會讓孩子們把書中的知識當做給定的“真理”，而是讓孩子們自己去質疑、去推斷、去一步一步找到真相。
“始於懷疑，終於真相”，這也是“蘇格拉底式提問”的魅力所在。
它一方面可以幫助孩子理清已知和未知的概念，更關鍵的是特別能培養孩子們提出問題的能力，這項能力在人工智慧時代可太重要了！
這也是《未來科學家》這套讀物最與眾不同、最打動我的地方。
它對孩子的意義是：當孩子們的認知能力從身邊世界轉向更遠方時，他們不會滿足於直接獲取知識，而是自己對這些知識進行發問，最後在探究的過程中養成思辨的好習慣！
這次老師還給我們的讀者專門組了一個數理化套裝，除了上面兩本套裝裡還有一本《神奇的計算機及程式設計入門》，沒買過“未來科學家”系列雜誌的可以先從小套入手！
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