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本书由我们4位同事一起合作翻译,我们都是初高中学段的科学老师,和学生们一起通过实验感受科学的有趣和神奇、探索科学的本质是我们每天的工作。在翻译这本《给孩子的能量实验室》的时候,作为老师和成年人,我们也深深地被书中丰富有趣的实验所吸引。40个简单易做的实验,步骤清晰、配图详实,辅以深入浅出的科学原理解释,符合孩子们的认知规律,也有利于激发他们对科学的兴趣,培养他们节能环保的生活观念。
对学生而言,“能量”相关知识需要一个长时间的学习和理解过程,是一个从具象到抽象,从个别到整体,从宏观到微观的过程。
对“能量”这一核心概念的学习一直贯穿于基础教育的各个学段,根据不同阶段学生的认知特点,提出了不同层次的学习要求。例如,在学前阶段,主要学习和探索与“能量”相关的现象,如声音、冷热、光影等;进入小学之后,在前期经验的基础上,小学生开始认识不同形式的能量,理解运动、声、光、热、电、磁的自然现象和基础概念,结合日常生活中的应用理解各种能量形式之间的转换;进入初中之后,开始涉及更加具体的“能量”定义及计算方法,初步建立用能量转换与守恒的观点分析问题的意识。
这本书中的40个能量实验以通俗易懂的方式,向孩子介绍什么是能量、能量与我们生活的关系,十分具有可操作性。适合为学前和小学阶段的孩子储备丰富的关于能量的经验与体验,帮助他们从日常生活现象入手,对能量建立初步的认识和理解。温度、光线、声音、运动、食物、电器、化学反应……一个个生活中司空见惯的现象和物品,孩子们平时可能丝毫不会去留意,但在动手做完书中的实验,得知原理后,就会恍然大悟:原来生活中处处有能量!我们时时都在转换能量、利用能量、消耗能量。等到在课堂上再正式与“能量”打交道时,也就不会那么陌生了。
另一方面,这本书也向我们提供了一个十分重要的启发——原来实验不一定都要在实验室中才能完成。只要使用生活中唾手可得的简单材料,在成年人的监护下确保安全,孩子们完全可以自己去尝试、感受、合作和探索。
从生活中的问题出发,预测、观察、测量、总结,这本就与真正的科学研究过程类似。在平时的教学中,我们也会试着用这种思路来启发学生。例如,在实验课上,让学生尝试用不同的方法,去研究课本中的一个问题。在实验后的总结阶段,让学生想一想:
研究这一问题,还可以用哪些方法?
这些方法还可以研究哪些其他的问题?
你在生活中有没有遇到过其他想进一步研究的问题?
我们认为,这些问题即使不便于在实验课上解决,也可以拓展他们的思路。在如此尝试后,我们惊喜地发现,学生提出的个人研究课题变得更丰富了!再也不是局限于重复前人的实验,或仅仅是在课堂实验的基础上改变一些变量,而是多了许多对日常生活问题的思考与探索,使得研究充满了挑战。可见,来自书中启发的动手实践加上发散性思考的学习方法,对孩子们而言很有效果!
希望拿到这本书的孩子以及家长都能动手做做书中的实验,这不仅会带来亲密的亲子互动、有趣的同伴交往,还能让孩子体验科学研究是怎么一个过程,教会孩子如何在错误中得到经验、如何提出创意、如何坚持,这对于培养孩子的创造性思维至关重要。毕竟科学不是“读”出来的,而是“做”出来的!

本书译者(排名不分先后)
还妍(上海市民办平和学校科学、生物实验老师,指导高中IBDP生物实验课和学生个人课题)
徐婧(上海市民办平和学校高中部校长、IBDP协调员、资深IBDP化学教师)
李宁娟(上海市民办平和学校高三年级组长,资深IBDP化学教师)
方圆(上海市民办平和学校IBDP生化环境教研组副组长、资深IBDP生物教师、ESS教师)