Khám phá khoa học cho trẻ mầm non là để trẻ tự đi qua một vòng lặp nhỏ: tò mò về một hiện tượng, đặt câu hỏi, đoán điều sẽ xảy ra, tự tay thử, quan sát kết quả rồi kể lại. Mục tiêu không phải nhớ "nước sôi ở một trăm độ" mà là quen nghĩ theo kiểu "để mình thử xem", tức thói quen tìm bằng chứng trước khi tin.
Nhiều phụ huynh hình dung giờ khoa học mầm non là những màn thí nghiệm sủi bọt, đổi màu mà cô làm cho cả lớp xem. Những màn ấy vui, nhưng nếu trẻ chỉ ngồi xem thì phần khoa học nằm hết ở cô. Bài dưới đây giải thích vì sao các nhà nghiên cứu gọi trẻ nhỏ là "nhà khoa học trong nôi", vòng lặp khám phá vận hành ở lớp thế nào, và vì sao người lớn chỉ dẫn quá kỹ lại làm trẻ khám phá ít đi.
Trẻ nhỏ vốn đã nghĩ như nhà khoa học
Năm 1999, Alison Gopnik, Andrew Meltzoff và Patricia Kuhl xuất bản cuốn The Scientist in the Crib, tổng hợp các nghiên cứu cho thấy ngay từ những năm đầu đời, trẻ đã hình thành những lý thuyết nhỏ về thế giới và sửa lý thuyết khi gặp bằng chứng mới. Đứa bé một tuổi thả thìa xuống sàn lần thứ hai mươi không phải đang trêu người lớn, mà đang kiểm xem lần này có rơi như mọi lần không.
Các thí nghiệm của Gopnik và cộng sự với chiếc hộp phát nhạc khi đặt đúng vật lên trên cho thấy trẻ ba, bốn tuổi suy ra được vật nào gây ra tiếng nhạc từ những lần thử, và còn dùng suy luận đó để tự làm cho hộp kêu. Một nghiên cứu của Laura Schulz và Elizabeth Bonawitz năm 2007 ghi nhận trẻ mẫu giáo chơi khám phá nhiều hơn hẳn khi bằng chứng về cách một món đồ chơi hoạt động còn mập mờ, như thể trẻ tự biết lúc nào cần tìm hiểu thêm.
Từ những kết quả ấy, nhiệm vụ của lớp mầm non không phải là cấy tinh thần khoa học vào trẻ, mà là giữ nó khỏi bị dập tắt, và cho nó thêm công cụ: từ ngữ để mô tả, cách so sánh công bằng, thói quen kể lại điều đã thấy.
Vòng lặp khám phá trong một hoạt động ở lớp
Lấy hoạt động vật chìm vật nổi với nhóm bốn tuổi làm ví dụ. Một chậu nước, một rổ đồ: viên sỏi, chiếc lá, nút bần, chìa khoá, quả chanh, nắp nhựa. Vòng lặp đi như sau:
- Tò mò. Cô đặt chậu nước và rổ đồ ở góc khám phá, chưa nói gì. Trẻ tự lại gần, có bạn thả thử ngay một vật.
- Hỏi. Cô nhặt câu hỏi từ trẻ hoặc gợi một câu: "Cái nào sẽ chìm, cái nào sẽ nổi nhỉ?".
- Đoán. Trước mỗi lần thả, trẻ đoán, chia đồ thành hai đống "con nghĩ nổi" và "con nghĩ chìm". Cô không sửa dự đoán.
- Thử. Từng bạn thả từng vật. Có bất ngờ: quả chanh nổi, chìa khoá nhỏ lại chìm.
- Quan sát và so sánh. Cô hỏi: "Có cái nào con đoán khác không? Vì sao con nghĩ nó sẽ chìm?". Trẻ hay nói "vì nó to", rồi thấy quả chanh to vẫn nổi.
- Kể lại. Trẻ vẽ hoặc xếp đồ thành hai nhóm trên khay, kể cho bạn khác nghe. Câu hỏi mới nảy ra: "Nếu cắt đôi quả chanh thì sao?". Vòng lặp bắt đầu lại.
Không bạn nào học thuộc khái niệm khối lượng riêng, và cũng không cần. Điều trẻ mang về là trải nghiệm rằng điều mình đoán có thể sai, và cách biết là thử. Đó là hạt nhân của tư duy khoa học.
Vì sao chỉ dẫn quá kỹ lại làm trẻ khám phá ít đi
Một nghiên cứu năm 2011 của Elizabeth Bonawitz, Patrick Shafto và cộng sự, công bố trên tạp chí Cognition, đưa cho trẻ mẫu giáo một món đồ chơi có nhiều chức năng ẩn. Một nhóm được người lớn trình diễn đúng một chức năng theo kiểu dạy: "để cô chỉ con cái này hoạt động thế nào". Nhóm kia gặp người lớn tình cờ làm món đồ kêu, hoặc không được chỉ gì. Trẻ được dạy trực tiếp một chức năng chơi chủ yếu với đúng chức năng đó và tìm ra ít chức năng khác hơn.
Các tác giả gọi đây là con dao hai lưỡi của việc dạy: chỉ dẫn giúp trẻ học nhanh điều được chỉ, nhưng cũng ngầm nói "đó là tất cả những gì cần biết", nên trẻ ngừng tìm. Điều này không có nghĩa là người lớn không được dạy, mà là nên cân nhắc lúc nào dạy, lúc nào để trẻ tìm.
Trong lớp, cân bằng ấy thường được giải quyết bằng thứ tự. Trẻ được khám phá tự do trước, sau đó cô mới gợi câu hỏi, và chỉ đưa thông tin khi trẻ đã có thắc mắc cần đến nó. Một màn thí nghiệm do cô làm cho cả lớp xem vẫn có chỗ, nhưng nên là đoạn mở đầu kích tò mò, không phải toàn bộ giờ khoa học.
Những chủ đề khám phá hợp với tuổi mầm non
Khoa học cho trẻ nhỏ đi từ những gì trẻ sờ, nhìn, nghe được hằng ngày. Bảng dưới gợi ý các nhóm chủ đề, với vật liệu dễ kiếm và câu hỏi khởi đầu:
| Nhóm chủ đề | Vật liệu | Câu hỏi mở đầu |
|---|---|---|
| Nước và cát | Chậu nước, phễu, cốc nhiều cỡ, cát ướt và khô | Cát ướt và cát khô khác nhau thế nào khi xây? |
| Cây cối | Hạt đậu, bông gòn, cốc nhựa, lá nhiều loại | Hạt để chỗ tối có mọc không? |
| Con vật nhỏ | Ốc sên, kiến, sâu trong vườn, kính lúp | Con ốc đi bằng gì, để lại gì phía sau? |
| Ánh sáng và bóng | Đèn pin, đồ vật nhiều hình, tấm vải | Làm sao cho cái bóng to ra? |
| Âm thanh | Hộp, chai, hạt, dây chun | Cái gì làm hộp kêu to hơn? |
| Thay đổi khi nấu | Bột, nước, rau, đá viên | Đá viên để ngoài nắng sẽ ra sao? |
| Thời tiết | Bầu trời, gió, vũng nước sau mưa | Vũng nước đi đâu mất? |
Mọi hoạt động có lửa, nước sôi, hóa chất tẩy rửa hay pin cúc áo đều cần người lớn làm và giữ khoảng cách an toàn cho trẻ. Nam châm nhỏ và hạt nhỏ phải được giám sát chặt với trẻ dưới ba tuổi vì nguy cơ nuốt.
Ghi lại và kể lại: bước hay bị bỏ qua
Trong khoa học của người lớn, một phát hiện chưa được ghi lại và chia sẻ thì gần như chưa tồn tại. Với trẻ mầm non cũng vậy, dù cách ghi khác hẳn. Trẻ ba tuổi ghi lại bằng cách xếp những vật nổi lên một khay, vật chìm sang khay khác. Trẻ bốn tuổi vẽ cái hạt đậu sau ba ngày, rồi sau một tuần, đặt hai tờ cạnh nhau để so. Trẻ năm tuổi có thể đánh dấu bằng hình, bằng que tính, hoặc đọc cho cô viết hộ một câu.
Việc ghi lại làm được ba điều. Thứ nhất, trẻ phải nhìn lại kỹ hơn, vì muốn vẽ cái mầm thì phải để ý nó có mấy lá. Thứ hai, trẻ có bằng chứng để so sánh qua thời gian, điều mà trí nhớ của trẻ nhỏ chưa làm tốt. Thứ ba, khi kể lại cho bạn hay cho ba mẹ, trẻ phải sắp xếp điều mình biết thành một câu chuyện có đầu có cuối, và đó là lúc hiểu biết được củng cố.
Ở các lớp chịu ảnh hưởng của Reggio Emilia, tranh vẽ, ảnh chụp, lời trẻ nói được giáo viên gom lại thành những tấm tư liệu treo trên tường, để trẻ, cô và phụ huynh cùng nhìn lại quá trình. Ba mẹ đi tham quan có thể nhìn lên tường lớp: thứ được trưng là sản phẩm giống hệt nhau của cả lớp, hay là dấu vết của những câu hỏi và lần thử khác nhau của từng nhóm trẻ.
Người lớn làm gì trong giờ khám phá
Chuẩn bị môi trường hơn là chuẩn bị bài giảng. Phần lớn công sức của cô nằm trước giờ học: chọn vật liệu có điều để khám phá, đặt chúng ở tầm tay trẻ, nghĩ trước vài câu hỏi có thể dùng.
Mô tả thay vì kết luận. "Con thả cái lá, nó nằm trên mặt nước" giúp trẻ có từ ngữ mà không tước mất việc tự rút ra điều gì đó.
Giữ lại câu hỏi của trẻ. Câu hỏi chưa trả lời được trong buổi có thể được ghi lại, treo ở góc lớp bằng tranh vẽ, và quay lại vào hôm sau. Trẻ học rằng câu hỏi là thứ đáng giữ.
Chấp nhận "con không biết, mình cùng tìm". Cô không cần biết hết. Khi trẻ hỏi vì sao kiến đi thành hàng, câu trả lời trung thực "cô cũng chưa rõ, mình quan sát thêm nhé" dạy trẻ nhiều hơn một lời giải thích vội.
Dạy cách thử cho công bằng, ở mức trẻ hiểu được. Với nhóm năm, sáu tuổi, cô có thể gợi ý: "Muốn biết cây có cần nắng không, mình để hai chậu giống nhau, một chậu ngoài nắng, một chậu trong tủ, tưới như nhau". Đó là ý niệm đầu tiên về việc chỉ thay đổi một thứ mỗi lần, nền móng của thí nghiệm có kiểm soát.
Nối với ngôn ngữ thứ hai một cách tự nhiên. Trong lớp song ngữ, từ mô tả như chìm, nổi, ướt, khô được nói bằng cả hai thứ tiếng gắn với cùng một hành động, nên từ vựng khoa học không phải học riêng.
Tò mò cần được bảo vệ
Trẻ bốn tuổi có thể hỏi "vì sao" liên tục cả ngày. Người lớn mệt và dễ đáp cụt, hoặc đáp bằng một sự thật mà trẻ chưa hiểu nổi. Cả hai cách đều khiến trẻ dần hỏi ít đi. Một cách khác là hỏi ngược lại: "Con nghĩ vì sao?", rồi nghe lý thuyết của trẻ. Nhiều khi trẻ hỏi không phải để nhận câu trả lời của người lớn mà để có người cùng nghĩ.
Phản ứng của người lớn trước những khám phá lấm lem cũng quan trọng. Trẻ đổ nước ra sàn để xem nó chảy về đâu, bóp nát quả chuối để xem bên trong. Lớp học tốt có quy ước rõ chỗ nào được nghịch nước, nghịch cát và có sẵn khăn lau, để trẻ không phải nghe "đừng" mỗi khi tò mò.
Một thứ cũng làm tò mò héo đi là lịch kín. Trẻ cần những khoảng thời gian không ai giao việc, đủ dài để tự lại gần chậu nước hay góc lá cây và chơi tới khi phát hiện ra điều gì đó. Một chương trình xếp hoạt động liên tục, chuyển góc theo chuông mười phút một lần, sẽ khó có những phát hiện ấy.
Khi đi tham quan một trường, ba mẹ nhìn xem trẻ ở góc khám phá đang tự làm hay đang xếp hàng chờ cô làm mẫu, các câu hỏi của trẻ có được giữ lại ở đâu không, và trong ngày có quãng chơi tự do đủ dài không. Ba điều nhỏ ấy cho biết nhiều về cách lớp nhìn khoa học hơn là danh sách thí nghiệm trong tờ giới thiệu.
Câu hỏi thường gặp
Trẻ mấy tuổi thì bắt đầu học khoa học được?
Theo nghĩa khám phá, trẻ bắt đầu từ năm đầu đời, khi lắc, thả, nếm, lật mọi thứ. Ở nhà trẻ, giờ khám phá thường là chơi cảm giác với nước, cát, lá. Vòng lặp đoán, thử, kể lại rõ ràng hơn từ khoảng ba, bốn tuổi, khi ngôn ngữ đủ để nói ra dự đoán.
Con hỏi những câu mà ba mẹ không trả lời được, phải làm sao?
Đó là cơ hội tốt. Ba mẹ nói thật là chưa biết, rồi cùng con tìm: quan sát thêm, thử một cách đơn giản, hoặc hỏi người biết. Con học được rằng không biết là bước đầu của việc tìm hiểu, và người lớn cũng học suốt đời.
Thí nghiệm sủi bọt, núi lửa giấm có phải là khoa học không?
Chúng có thể là khởi đầu tốt nếu trẻ được tự làm, được đoán trước và được hỏi điều gì xảy ra. Nếu cô làm, trẻ chỉ ngồi vỗ tay, đó là một màn trình diễn vui hơn là giờ khoa học. Giấm và muối nở là vật liệu an toàn nhưng vẫn cần cô hướng dẫn kỹ.
Có nên mua bộ thí nghiệm khoa học cho bé ở nhà không?
Có thể, nếu bộ đồ an toàn với tuổi của con và người lớn ngồi chơi cùng. Tuy vậy, bếp, ban công, chậu cây và một chậu nước đã có đủ hiện tượng để khám phá trong nhiều tháng. Bộ đồ đắt tiền không thay được câu hỏi mở và thời gian chờ.
Trẻ cứ nghĩ sai sau khi đã thử, có nên sửa không?
Trẻ có thể giữ một lý thuyết sai dù vừa thấy bằng chứng ngược lại, điều này người lớn cũng hay gặp. Thay vì sửa ngay, cô cho trẻ thêm một lần thử khác, hoặc hỏi về điều trẻ vừa thấy. Hiểu biết khoa học thay đổi chậm và cần nhiều lần va chạm với thực tế.
Học khoa học bằng tiếng Anh có quá sức trẻ không?
Khám phá khoa học dựa vào vật thật và hành động, nên rất hợp để làm quen ngôn ngữ thứ hai, vì từ ngữ luôn gắn với thứ trẻ đang nhìn thấy. Trẻ được trả lời bằng tiếng nào cũng được. Điều cần tránh là biến giờ khoa học thành giờ học thuộc từ vựng.