當孩子的夥伴,和孩子一起動動腦動動手 

對於自由研究,幾乎每一個學次方小孩都能侃侃而談,他們總說:「自由研究就是研究自己想研究的東西,做自己想做的事。」不過研究裡的每一件事真的都是小孩想做的或是自己想到的嗎?

如果從主題切入的話確實是,孩子提出想了解的事情,並組隊(或個人)開始討論研究走向和目標。而對這個年紀的孩子來說炫麗的主題總是特別容易獲得青睞。因此每次的自由研究課裡總不乏史萊姆、四驅車或是像這學期的非牛頓流體這樣的主題。

不過研究可不只是靠直覺把東西都加在一起,看起來好像成功就結束了。過程中還有很多沒那麼好玩或不那麼直觀的關卡要面對,甚至要刻意去面對,如此也才能夠有所突破,而這也是學次方的老師們之於自由研究中存在的意義。

這學期進階班孩子們幾乎都有研究經驗了,因此在放手與自由安排的幅度上也比以往強度更高,接下來就看看這學期進階班孩子們的案例吧!

 

【非牛頓流體組】

挑選主題時,有孩子在其他地方看見了非牛頓流體,因此想要當成自己這學期的研究主題,這也是進階班的孩子不同之處,孩子們在開學前往往就已經有了自己想要研究的方向,而我們也樂見其成。

非牛頓流體的特性是什麼?

如果自由研究只是要把東西「做出來」,那真的不會用到一整個學期。

非牛頓流體來說,孩子在開始實驗後的第三次就成功了。不過其實每次實驗之間,孩子常因為著急等原因忘記紀錄,或在放大比例後依照「感覺」直接加玉米粉或水,有時運氣好成功做出滿意的濃稠度,卻又搞不清楚究竟比例和份量是多少,也因此常常無法還原實驗。

而這時就是老師介入的時刻囉,在面對自由研究的題目時,我們絕對不可以隨便只靠運氣「碰巧」成功,對於研究的過程可是需要嚴謹以待呢!

老師在這時候必須進來協助孩子把思考和實驗流程紀錄下來,先就上次結果推論,並依照結果調整實驗,邊加東西時也要邊做紀錄,才能順利在之後複製結果。這些事情說起來簡單,但當開始做實驗後要管住自己飛揚的心沉澱下來可真的不容易,尤其孩子漸漸熟悉之後,也會抓到一些理想的比例,製作非牛頓流體的速度會變快,也更容易忽略了紀錄的重要。孩子練習了一個多月後,有時候還是會一個不小心就忘記紀錄做白工了呢。

大家互相提醒和協助,把份量記錄下來吧

關於非牛頓流體組的故事可不只是這樣,為了要完成做出泳池輕功水上漂的效果,孩子不時在思考如何將實驗最大化。

他們試過把成功的非牛頓流體密封放在陽台想下周繼續疊加,結果一周後變成臭到不行的黏稠白色物質;也試著挑戰如何在一小時內做出最大量的非牛頓流體,可是卻面臨了收拾的困難。在這些互動的過程中,孩子們當然也會有各持己見的時候,協助孩子進行有效的討論也是老師的工作喔!

每周都有一個燒腦又髒兮兮的一小時工作時間

 

【空氣砲煙霧機組】
選定了空氣砲當作主題後,孩子們赫然發現自己對於空氣砲的想像好像不太一樣,到底是要有威力的空氣砲、還是要像卡通一樣會出現煙霧的空氣砲,還是其實兩個都可以有?為了這點「小事」,孩子們也是花了將近一節課時間彼此釐清。
而討論後孩子想要創造出空氣砲的煙圈效果,決定動手做煙霧機。

老實說製作這個裝置有些困難,需要將質脆的針筒鑽洞,還需要將磨掉外皮的漆包線和電池焊接在一起,每做一個裝置就花掉他們兩堂課的時間。用這個速度是很困難在期末前完成煙霧機的。這時候重要的事情變成如何拆解問題。

孩子們開始去猜測,究竟影響發煙效果的東西可能有什麼?也試著去拆解一台煙霧機裡應該要有什麼東西?每個配件又創造了什麼效果。

孩子猜測會影響發煙效果的因素可能有電池種類、油量、將油吸住的東西(如棉花)、線圈的粗細及線圈的圈數。邊想孩子也發現「怎麼這麼多東西要檢查呀!」而且如果每做一個測試就要再製作一個發煙裝置,那真是暗無天日;就算同一個裝置但一項一項測試,好像也沒辦法成功加快找到答案的過程。

在這個階段,孩子對於檢測的比較方式還處於非常直覺的作法,因此在這些檢驗的背後,孩子腦中想的是「要將煙霧蒐集起來」才能進行比較,也讓兩人卡關了許久。

在有限的時間中,孩子們要想辦法將自己設定的目標完成,有些時候並不是不想執行、卻可能是時間、資源不夠,這時候需要抉擇的不是「加入」什麼東西,而是「減法」的重要性該被提起了,這也是老師們需要介入的重要時機。

老師也會就孩子的研究和孩子討論看看那些測試是必要的?又或者哪些事情是必須優先選擇的?討論後,孩子發現如果只是想知道哪個組合發煙效果比較好,那就算先不收集煙霧也沒關係,如此一個提點,剛剛煩惱已久的問題就通了!原來根本不需要將用到煙霧器裝置就可以測試!

已經熟悉安裝順序的孩子,只需要的材料串接起來、用鱷魚線幫忙連接電池與漆包線,就可以進行測試!討論到這裡,孩子也躍躍欲試地開始思考需要進行哪些測試及流程,並著手收集材料,以利下次上課時可以直接開始實驗囉。

 

【酸鹼炸彈組】

就像文中一開始敘述的,酷炫的主題通常會是這個階段的孩子來作主題選擇的依據,因此幾個孩子在期初時就半挑戰性地說要研究炸彈,那維持一貫我們認真以待的風格,我們也不會說要去阻止孩子的研究,因此我們真的開始「炸彈」研究。

不過就像我們尊重孩子的選擇、我們也會讓孩子明白,很多時候並不是我們不願意讓他們嘗試,而是的確有一些安全以及法規上的問題必須遵守(從小養成對法規的尊重可是很重要的呢),當你尊重孩子時、孩子也會尊重你,經過討論後,孩子們也想出了折衷方案,做安全且在自己研究能力範圍內的酸鹼炸彈

孩子一開始可不是只想做這樣呢

自由研究也是孩子學習定性的好媒介,如果只追求炫麗結果,那研究很可能兩節課後就不好玩了,就算再有趣的結果看個十次之後也不誘人了。

這時候搞清楚自己到底想要做什麼、到底在追求完成什麼就變得非常重要了,如同孩子未來面對新課綱的選擇,去挖掘自己每一個階段的狀態必須是不斷練習的。

在酸鹼炸彈這組,孩子希望能做出一個裝置讓砲彈(沒有危險性的)順利發射出去。事實上只要將加入的酸鹼量都直接過量,做出這樣的裝置完全沒有困難,老師這時候就要適時地提出疑問:「那有辦法任意控制嗎?」給孩子更多想像空間、也給他們挑戰的目標。

有時只要單純的一個問題,就可以驅動孩子繼續研究。

裝置的密封性、酸鹼的量、酸鹼混和的時機與容器的選擇等等都可能是影響的因素。大部分孩子一開始容易犯的錯便是一次改變太多變因,導致找不出變化的規則。當孩子有機會實際面對自己的研究課題,往往會在越來越熟悉之後就想出「還可以怎麼做」,那思考速度快的孩子就容易一次將自己想到的問題全部一起調整。

把太大的瓶子換小希望氣體更容易充滿在瓶子中、把酸的量增加希望有足夠的酸可以用、把鹼在大裝置蓋起來之前都先不要和酸混和以免氣體提早洩漏出去等等,孩子透過這麼多改變希望可以一次把做出心中理想的實驗結果。也許「碰巧」可行,但這麼做可就找不出裝置中每個部份所帶來的影響、無法在未來進行微調,在這時候協助孩子慢下來,就也成為了老師的重要工作之一呢。

 

【引擎組】

並不是每個孩子都能順利找到和自己有相同研究興趣的夥伴,老師們也必須評估孩子的狀態以決定孩子是否能夠獨自進行研究,剛好這個學期的引擎組就是由一個孩子獨挑大樑,自己面對這些研究。自己一個人的研究非常不同的是,遇到的所有問題必須自己去找、也較容易出現盲點,甚至研究的進度也必須自己有能力去掌握,只要一分心或是一個落拍,也容易開始拖延到後面許多的進度。

總結了許多一個人研究的狀況,「事前規劃」變成是非常重要的課題,恰好引擎組的這位孩子也是這次12個孩子中,唯一一位能夠確實做到自主事前規劃、再開始動作的孩子。

老師也常在課堂一開始確定當日進度時,聽到孩子說:「今天我要寫一下紀錄(設計實驗流程)」呢。

孩子克服每周一次動手(上課)的時間,願意花時間停下來做規劃。

在自由研究的過程,不同特質的孩子往往會遇到的問題天差地遠,這也是很難單純直接說明自由研究會「學到什麼」的主要原因,因為每個孩子要面對的課題還真的很大不同。

思考縝密的孩子在沒有夥伴的情況下,雖然能夠展現自己善於規劃的一面,並且維持穩定的步調前進,可是如同上述提到的,當孩子遇到問題時容易出現盲點,導致研究卡關而找不出原因,當孩子依照自己的邏輯按部就班思考後,便容易陷入困境。

老師的功用又要出現啦!在這組裡老師的工作要變成孩子的另一個腦袋,時不時地給予回應或者提問,甚至要提出一些可能但粗糙的解決辦法,讓細心的孩子在腦中和自己對話,並做出理性的選擇。

孩子完成一個自己的里程碑

 

 成為孩子自由研究的夥伴吧 

說到這裡,心中會不會產生一個疑問:「到底自由研究能不能在家裡做呢?」當然可以,而且也非常適合的!

不過家長必須記得,孩子是非常需要陪伴、引導和等待的,很多時候你覺得簡單的事情(就是你心中想著「沒什麼」的事),孩子是真的需要花時間去體驗、思考。

大多數時候他們需要的不是一個什麼都會的大人,而是可以陪自己跨過一個又一個難關值得信賴的夥伴哦。

文/藍詩婷、編輯/林佳瑩

※ 延伸閱讀:《研究也會失敗,我們需要「放棄,再來!」的勇氣。》

 

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