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科学育儿

适用于孩子的STEM书(和其他资源)

©2017-2019 亲子教育 亲子科学育儿,Ph.D.,亲子游戏

史蒂芬·凯勒(Stefan Keller)在背景中的月亮与外星人星球上的机器人绘画-Pixabay上的免费照片

如果您关心STEM的进展-科学,
技术,数学和工程学-您已经知道了坏消息。周围
在世界上,理性受到攻击。政客否认事实。成人拒绝
科学证据。

但好消息是它从未如此容易找到
优秀的书籍,游戏和应用程序,可以教给孩子有关STEM概念的知识。 这里有一些这样的资源,我在《育儿科学》的文章中提到了其中的一些资源。我将来会增加更多。

我包含指向可以通过以下方式购买的商品的链接
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计划,这意味着只要您进行
通过这些链接之一购买。

活动和实验

是否想在家中进行各种有趣的实验-这些实验说明了令人惊讶的现象,并且只需要您已经拥有的物品?

查看Crystal Chatterton的 儿童真棒科学实验:100多个有趣的STEM / STEAM项目以及他们为什么工作。

Chatterton是一名受过培训的化学家,不仅告诉您该怎么做。她还清晰,非常简洁地说明了您将观察到的“方式和原因”。对于有小学孩子的家庭来说,这是一个极好的资源。

对于年幼的孩子,请查看我的育儿科学页面,其中介绍了针对学龄前儿童的活动和实验。

天文学与物理学

过去的夜空很好
STEM职业招聘工具。如今,光污染使之成为现实
许多孩子很难看清星空。但是这里有
是萌芽的天文学家和物理学家的绝佳资源。

NASA网站 特征
许多与外太空探索有关的免费在线游戏和活动,以及
天文学。

另外,我推荐物理学家Dominic Walliman和插画家Ben Newman撰写的Astro Cat教授书籍。在 Astro Cat教授的太空前沿,Walliman为孩子们提供了太空探索的概述。 太空猫教授的原子冒险 教孩子有关物理学的知识。这些书聪明,引人入胜,幽默。他们的插图大胆醒目,具有早期太空时代的复古感觉。

大卫·阿吉拉尔(David Aguilar)的书也将激发孩子们的灵感。他的 太空百科全书:太阳系及其他事物的游览(国家地理儿童) 用照片和超赞的自然主义画作精美的插图。

电脑编程

是的,孩子们可以学习编码-它可以激发他们对编程和机器人技术的兴趣。

例如,在一项实验研究中,教给6岁的女孩如何用简单的命令(向前,向后,向右,向左,重复)编程机器人。仅仅玩了20分钟,孩子们就他们的态度接受了采访。与对照组的女孩相比,刚编程的女孩对编程的热情更高,并且对使用机器人的能力更有信心 (Master等人,2017年)。

但是孩子应该从哪里开始?

免费获得Scratch帐户!

麻省理工学院的研究人员开发了一种 免费的在线编程环境,称为Scratch。 通过Scratch,孩子们可以选择可视化的编程元素,并学习将它们组合成代码序列。还有其他针对儿童的编程平台,但是Scratch具有我特别喜欢的特殊功能:

  • 创造力和多功能性规则。孩子们可以创建动画,街机游戏,互动故事,聊天程序,随机响应生成器,高级平台游戏,计算器和作业练习。
  • 孩子们加入社区。他们可以发布作品并与他人分享。
  • 该社区由麻省理工学院的人员主持。

Scratch面向8岁以上的孩子。对于5至7岁的幼儿,麻省理工学院的研究人员还创建了 从头开始。 它避免使用纯可视命令的文本命令,并且像Scratch一样免费。

使用Scratch不需要任何书籍,但是我推荐一本-特别是如果您没有向孩子介绍编程的经验时。

DK为幼儿出版了许多Scratch工作簿,其中包括 DK工作簿:从头开始编写代码:游戏工作簿。有动机的5岁以下儿童可能会成功使用这些语言-如果他们与成年人并肩工作来帮助他们。

对于大一点的孩子 如何在10个简单的课程中进行编码:学习如何设计和编码自己的计算机游戏(超级技能) 对于那些对编程一无所知的人来说,这是一本很好的入门书。它以没有先验知识或经验为前提,并且可以完全快速地作为一种通用方向。除了向孩子介绍Scratch之外,这本书还包含一些HTML练习。这本书推荐给8岁以上的孩子。

乔恩·伍德科克(Jon Woodcock)的出色表现是年龄较大(8岁以上)的另一个很好的起点 Scratch编码游戏。与《如何在10个简单的课程中进行编码》不同,这本书只专注于Scratch,它的工作时间更长。它需要孩子一步一步地完成八个游戏的创建。

 对于已经学习过基础知识或可以迅速掌握的大一点的孩子,我也喜欢Al Sweigart的 从头开始编程游乐场:通过制作出色的游戏来学习编程。 Sweigart逐步引导读者完成每个项目的编程,并附带屏幕截图。最终项目是一个高级平台游戏。

这本书在教读者如何解决Scratch中的某些类型的问题方面做得非常出色(例如,如何克隆对象,或将它们分成两部分,或从墙壁弹起)。它还邀请孩子提出自己的修改。它没有尝试做的是教孩子们在中学计算机科学教科书中可以找到的各种编程基础知识。

如果这是您要寻找的东西,那么您应该看看Majed Marji的 学习从零开始编程:亲子游戏,艺术,科学和数学编程的视觉介绍。这两本书都是针对10岁以上的孩子的。

计算机实验

也许您没有电脑供孩子编写代码。或者,您可能想通过在家中组装一台计算机来揭开计算机各部分的神秘面纱。或者,也许您有一个年龄较大的孩子,希望构建一个基于计算机的气象站,安全摄像机,机器人或视频游戏机。

有什么解决办法? Raspberry Pi-一种非常小巧,非常便宜的计算机,可以在Linux操作系统上运行,也可以运行Raspbian(一种专门为Pi计算机制作的操作系统)。 Raspberry Pi由英国的一个慈善组织创建,有多种型号,从准系统 皮零 到Raspberry Pis 3和4的更高级模型。

如果您不熟悉这种事情,可以使用Pi入门套件。套件包含的内容有所不同。我的家人很幸运,有了Vilros的Raspberry Pi 3完整入门套件,其中包括计算机,机壳,电源,2个散热器以及预装有安装程序软件(NOOBS)的micro SD卡,可以帮助您设置您选择的操作系统。

您可以查看该特定套件的价格 这里, 但我建议您货比三家,并确定最适合您需求的型号和包装。无论选择什么,请记住,您还需要通常的外围设备-键盘,鼠标和显示器。

通过访问了解有关Raspberry Pi及其活跃的用户社区的更多信息 Raspberry Pi基金会的网站。

进化与生态

我自己的背景是行为生态学和进化人类学,我是毕生的古生物学怪胎。所以我有偏见。

但是有客观的理由认为恐龙是儿童学习生物学重要概念的绝佳方式。研究表明,好奇心的状态可以促进学习(Gruber等,2014),很少有话题比恐龙更能激发孩子的好奇心!

在本文中,我提供了一些技巧,可以帮助您的孩子将对恐龙的兴趣转化为对科学的热情,并且我建议使用几本优秀的书籍来教授生物概念。

其中有故事书, Piloses如何演变为瘦鼻子(不断发展的思想)由研究人员创建,并在5至8岁的儿童中进行了测试。在实验中,研究人员发现,简单地大声朗读儿童的故事可以增强他们对进化和自然选择的掌握。

另一本好书(未经研究人员测试,但美观且构思周全)是詹森·钦(Jason Chin)的 岛:加拉帕戈斯的故事。本书介绍了火山岛的发展,以一系列顺序的方式展示了生命如何首先占据住,然后随着时间的变化而适应。

 为了让学龄前儿童思考动物的行为,我喜欢哈珀·柯林斯(Harper Collins)的“让我们阅读并发现”系列中的一些“第一阶段”书。 动物婴儿如何保持安全(让我们阅读和发现科学) 探索迷彩和父母照顾等概念。 大足迹,小足迹:跟随动物的足迹(《读与发现》科学,第一阶段) 让孩子们思考行为留下的痕迹,并提供一个跟踪活动的起点。

有关跟踪的信息,请参阅本文,了解它所带来的认知挑战以及针对幼儿的建议活动。

对于准备学习地球上生命史的大孩子,我建议海伦·邦纳(Helen Bonner)具有很高的娱乐性 当鱼脚,虫子大时和迪诺斯黎明时:地球上生命的卡通史前史(国家地理儿童)。如标题所示,它以漫画形式显示信息。

数学

有证据表明某些类型的棋盘游戏可以提供帮助
年幼的孩子了解数字线。

研究还表明我们可以促进
通过让孩子们参与有趣的数字活动来提高早期的数学技能。

每天只有几分钟的时间,如果使用了合适的教育应用,可能会收获很大
一些孩子的区别。

在587名一年级生的实验研究中,塔利亚
Berkowitz和她的同事给每个参与活动的家庭一个iPad,然后
分配了一些孩子使用名为Bedtime的免费,基于故事的数学应用程序
数学。对照组中的儿童被分配使用一个还可以
讲故事,但缺乏数学内容。

在学年中,经常使用的孩子
与父母相比,与父母一起使用数学应用程序的孩子获得了可观的收益
控制组。在患有数学焦虑症的儿童中,这种影响最为明显
父母(Berkowitz等人2016)。你可以得到 Bedtime Math网站免费提供该应用程序。

做工精良,这真的不应该令我们感到惊讶
教育材料可以促进成就,特别是如果它们可以帮助父母
找到解释和教学的方法。就个人而言,我对以下方面的书籍印象深刻
Loreen Leedy,主要针对初中至初中的孩子。

她的书, 测量一分钱(上升和发光) 跟随孩子对她的狗进行一系列测量。 Leedy探索标准和非标准度量单位,并激发读者(2-4年级)从事他们自己的度量项目。有关其他出色的Leedy数学书籍,请参见 任务:加法大图竞赛减法动作大概是一分钱

年龄较大的孩子-学习过乘法,除法,分数和小数的孩子呢?

我注意到许多孩子被数学拒之门外,因为这似乎是在记住加法事实,时间表和简单算法。他们没有意识到数学可以是美丽的,并揭示出令人着迷的模式。这些孩子需要将数学作为一种智力学科进行介绍-不仅仅是死记硬背的场合。为此,我推荐两本约翰尼·鲍尔(Johnny Ball)生动活泼,插图丰富的书。

Go Figure !:关于数字的大问题,鲍尔(Ball)追溯了全世界不同数字系统的起源,并介绍了“魔术”数字(pi,魔术平方,黄金比例,素数等)以及几何,拓扑,逻辑和混沌理论。整个过程中,Ball都会在文本中添加问题,难题和活动。

在他的第二本书中, 为什么要Pi? (大问题),鲍尔(Ball)探索了数学的许多应用-历史上人类如何利用数学来理解世界。主题包括时间,电,音乐,灯光,导航和制图的度量。

空间技能与建设

说到导航和制图,有证据表明幼儿可以学习和使用简单的地图。盖尔·哈特曼 乌鸦飞翔(上升和发光) 通过让他们想象地面的鸟瞰图,帮助将学龄前儿童介绍给制图概念。对于小学生,Loreen Leedy's 绘制竹enny的世界 是有用的。

有关映射的更多信息
亲子活动,请参阅这篇有关建立空间技能的文章。

在那里,我还讨论了建筑玩具可以
提高空间技能。

它是如何工作的?研究表明 和谁玩
积木可以帮助孩子学习在脑海中塑造形状,
这样他们就可以
从不同角度预测物体的外观。似乎还有一种特殊的游戏形式
-结构化的方块游戏-特别有用。

如果您认为建筑游戏还有其他教育意义,那么似乎建筑玩具(例如传统积木,Legos,Mega Blox和木板)是用途最广泛,经久耐用且成本最高的玩具
您可以购买有效的玩具。

电子游戏可以提高空间技能吗?我认为证据很有说服力。在实验中,分配用于玩动作视频游戏(第一人称“射击”亲子游戏)的人获得了更好的心理旋转能力(Green and Bavelier 2007; Feng等,2007; Boot等,2008)。迄今为止,至少一项研究还发现,玩经典的俄罗斯方块游戏有很多好处(Terlecki等,2008)。


参考:适合儿童的STEM书籍

Berkowitz T,Schaeffer MW,Maloney EA,Peterson L,Gregor C,
Levine SC,Beilock SL。 2015年。家庭数学加起来在学校取得的成就。
科学350(6257):196-198。

Boot WR,Kramer AF,Simons DJ,Fabiani M和Gratton G.2008。视频游戏玩对注意力,记忆力和执行控制的影响。心理学家(Amst)。 129(3):387-98。

Feng J,Spence I和Pratt J. 2007年。玩动作视频游戏可以减少空间认知中的性别差异。心理科学18(10):850-5。

Green CS和Bavelier D.2007。动作视频游戏的体验改变了视觉的空间分辨率。心理科学18(1):88-94。

Gruber MJ,Gelman BD,Ranganath C.,2014年。好奇心
通过多巴胺能回路调节海马依赖性学习。神经元。 84(2):486-96。

硕士等。 2017年。编程经验
        提升更高
        一年级女孩中的STEM动机。 J Exp儿童心理。
        160:92-106。

“ STEM儿童书籍”的内容上次修改时间为19/11/27

儿童STEM书的图像学分

机器人在外星球上的标题图像 斯特凡·凯勒/

通过实验的女孩的形象 美国陆军CCDC / flickr

的形象 Flickr的Raspberry Pi



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