Chapter 16 - Recognizing the Patterns: Science / 第16章 - 识别模式:科学

"Science is organized knowledge." —Herbert Spencer
"科学是有组织的知识。" —赫伯特·斯宾塞
SUBJECT: Science: biology生物学/baɪˈɒlədʒi/, astronomy天文学/əˈstrɒnəmi/ and earth science地球科学/ɜːθ ˈsaɪəns/, chemistry化学/ˈkemɪstri/, physics物理学/ˈfɪzɪks/
学科:科学:生物学biology - 研究生命和生物的科学天文学astronomy - 研究星体和宇宙的科学地球科学earth science - 研究地球的科学化学chemistry - 研究物质组成和反应的科学物理学physics - 研究物质和能量的科学
TIME REQUIRED: 3 hours3小时/θriː aʊəz/ per week—90 minutes per day, two days per week—plus additional time working on independent experimentation独立实验/ˌɪndɪˈpendənt ɪkˌsperɪmenˈteɪʃən/
所需时间:每周3小时3 hours - 时间单位——每天90分钟,一周两天——加上进行独立实验independent experimentation - 学生自主进行的科学实验的额外时间
In logic-stage science逻辑阶段科学/ˈlɒdʒɪk steɪdʒ ˈsaɪəns/, the student学生/ˈstjuːdənt/ begins to make connections联系/kəˈnekʃənz/. Grammar-stage science语法阶段科学/ˈɡræmə steɪdʒ ˈsaɪəns/ was a time of discovery发现/dɪˈskʌvəri/. The youngest students explored the world世界/wɜːld/ around them, dipping into life science生命科学/laɪf ˈsaɪəns/ and astronomy, physics and chemistry, and collecting interesting bits of information信息/ˌɪnfəˈmeɪʃən/.
逻辑阶段科学logic-stage science - 教育的第二阶段,注重理解概念间的联系中,学生student - 正在学习的人开始建立联系connections - 事物之间的关系语法阶段科学grammar-stage science - 教育的第一阶段,注重收集事实是一个发现discovery - 探索和了解新事物的时期。最年幼的学生探索他们周围的世界world - 我们生活的环境,涉猎生命科学life science - 研究生物的科学和天文学、物理学和化学,收集有趣的信息information - 知识和数据片段。
During the logic stage逻辑阶段/ˈlɒdʒɪk steɪdʒ/, the budding scientist科学家/ˈsaɪəntɪst/ digs deeper and finds out how those bits of information are connected连接的/kəˈnektɪd/.
逻辑阶段logic stage - 教育的中间阶段,初露头角的科学家scientist - 从事科学研究的人深入挖掘,发现这些信息片段是如何连接connected - 相互关联的。
The first grader learned about animals动物/ˈænɪməlz/; the fifth grader will learn about the cells细胞/selz/ that make up the animal's body身体/ˈbɒdi/, how they function功能/ˈfʌŋkʃən/, how they keep the animal alive活着/əˈlaɪv/. The second grader memorized the constellations星座/ˌkɒnstəˈleɪʃənz/; the sixth grader will learn how and why stars恒星/stɑːz/ are born and die.
一年级学生学习了动物animals - 会移动和呼吸的生物;五年级学生将学习组成动物身体body - 生物的物理结构细胞cells - 生物的基本单位,它们如何运作function - 工作或操作,如何保持动物活着alive - 有生命的状态。二年级学生记忆了星座constellations - 天空中星星的图案;六年级学生将学习恒星stars - 天空中发光的球体如何以及为什么诞生和死亡。
The third grader experimented实验/ɪkˈsperɪmentɪd/ with food coloring食用色素/fuːd ˈkʌlərɪŋ/ and water/ˈwɔːtə/; the seventh grader will study the atoms原子/ˈætəmz/ and molecules分子/ˈmɒlɪkjuːlz/ that make up water itself, their construction构造/kənˈstrʌkʃən/, and the rules规则/ruːlz/ that govern their movement运动/ˈmuːvmənt/.
三年级学生用食用色素food coloring - 给食物着色的物质water - 无色透明的液体实验experimented - 进行科学测试;七年级学生将研究组成水本身的原子atoms - 物质的最小单位分子molecules - 由原子组成的微小粒子,它们的构造construction - 建造或组成的方式,以及支配它们运动movement - 位置的改变规则rules - 控制行为的法则
The fourth grader did experiments实验/ɪkˈsperɪmənts/ with weights重量/weɪts/ and planes平面/pleɪnz/; the eighth grader will learn about the laws of motion运动定律/lɔːz ʌv ˈməʊʃən/ and the principles of gravity重力原理/ˈprɪnsəpəlz ʌv ˈɡrævəti/.
四年级学生用重量weights - 物体的重力平面planes - 平坦的表面实验experiments - 科学测试;八年级学生将学习运动定律laws of motion - 描述物体运动的科学定律重力原理principles of gravity - 重力如何工作的基本概念
Elementary students discovered facts事实/fækts/; middle-grade students will begin to grasp the scientific concepts科学概念/ˌsaɪənˈtɪfɪk ˈkɒnsepts/ that link连接/lɪŋk/ those facts together. They'll start to see patterns模式/ˈpætənz/.
小学生发现事实facts - 真实的信息;中年级学生将开始掌握将这些事实连接link - 联系在一起起来的科学概念scientific concepts - 科学的基本理念。他们将开始看到模式patterns - 重复出现的规律
"To do science," ecologist Robert MacArthur once observed, "is to search for repeated patterns, not simply to accumulate facts." During the logic stage, your child will actually begin to do science.
生态学家罗伯特·麦克阿瑟曾经说过:"做科学就是寻找重复的模式,而不仅仅是积累事实。"在逻辑阶段,你的孩子将真正开始做科学。

YOUR GOALS / 你的目标

Your focus in grades 5–85-8年级/ɡreɪdz faɪv tuː eɪt/ should be on scientific concepts科学概念/ˌsaɪənˈtɪfɪk ˈkɒnsepts/: not just how but why the world works as it does. And whenever possible, the logic-stage student should not just learn about concepts, but reinforce加强/ˌriːɪnˈfɔːs/ that knowledge with hands-on work动手实践/hændz ɒn wɜːk/: experiments实验/ɪkˈsperɪmənts/, demonstrations演示/ˌdemənˈstreɪʃənz/, and projects项目/ˈprɒdʒekts/.
你在5-8年级grades 5–8 - 中学阶段的年级的重点应该放在科学概念scientific concepts - 科学的基本理念和原理上:不仅是世界如何运作,还要理解为什么会这样运作。只要有可能,逻辑阶段的学生不应该只是学习概念,还应该通过动手实践hands-on work - 亲自动手做的活动加强reinforce - 巩固和加深这些知识:实验experiments - 科学测试演示demonstrations - 展示和说明项目projects - 有目标的活动
Think of the concepts that you'll teach in the middle grades as falling into three categories类别/ˈkætəɡəriz/.
将你在中年级教授的概念分为三个类别categories - 分类或组别
The first category: scientific principles科学原理/ˌsaɪənˈtɪfɪk ˈprɪnsəpəlz/. Scientific principles are statements (the student's logic study should help him recognize these) about how the world works. Scientific principles hold true when they are demonstrated证明/ˈdemənstreɪtɪd/ in the real world or tested through experimentation实验/ɪkˌsperɪmenˈteɪʃən/.
第一类别:科学原理scientific principles - 科学的基本法则。科学原理是关于世界如何运作的陈述(学生的逻辑学习应该帮助他识别这些)。当科学原理在现实世界中得到证明demonstrated - 展示和验证或通过实验experimentation - 科学测试过程进行测试时,它们就是正确的。
Principles can simply express how something works: "Living organisms生物/ˈɔːɡənɪzəmz/ grow and reproduce through cell division细胞分裂/sel dɪˈvɪʒən/." (The student can watch cells dividing on YouTube: that's a demonstration.) Or principles may be stated as laws定律/lɔːz/: Newton's Third Law of Motion, "For every action there is an equal and opposite reaction," is a scientific law.
原理可以简单地表达某事如何运作:"活的生物organisms - 有生命的个体通过细胞分裂cell division - 细胞一分为二的过程生长和繁殖。"(学生可以在YouTube上观看细胞分裂:这就是一个演示。)或者原理可以表述为定律laws - 自然界的基本规律:牛顿第三运动定律,"每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力",这是一个科学定律。
The second category: scientific descriptions科学描述/ˌsaɪənˈtɪfɪk dɪˈskrɪpʃənz/. When you describe a chemical reaction化学反应/ˈkemɪkəl riˈækʃən/ from beginning to end, outline the life cycle生命周期/laɪf ˈsaɪkəl/ of a salmon, investigate the steps of a volcanic eruption火山爆发/vɒlˈkænɪk ɪˈrʌpʃən/, or read about the birth, life, and death of a star, you are making use of scientific description: a chronological narrative按时间顺序的叙述/ˌkrɒnəˈlɒdʒɪkəl ˈnærətɪv/ laying out a series of orderly steps that occur again, and again, and again.
第二类别:科学描述scientific descriptions - 对科学现象的详细说明。当你从头到尾描述一个化学反应chemical reaction - 物质发生变化的过程,概述鲑鱼的生命周期life cycle - 生物从出生到死亡的过程,研究火山爆发volcanic eruption - 火山喷发的现象的步骤,或阅读关于恒星的诞生、生命和死亡时,你正在使用科学描述:一个按时间顺序的叙述chronological narrative - 按时间先后描述事件,列出一系列反复发生的有序步骤。
The third category: scientific classifications科学分类/ˌsaɪənˈtɪfɪk ˌklæsɪfɪˈkeɪʃənz/. The periodic table元素周期表/ˌpɪəriˈɒdɪk ˈteɪbəl/, the taxonomic categories分类学类别/ˌtæksəˈnɒmɪk ˈkætəɡəriz/, the grouping of planets行星/ˈplænɪts/ into types (metallic, rocky, gaseous, fluid), the categorization of stars as red giants, blue giants, red dwarfs, yellow dwarfs, brown dwarfs, binary stars—all of these are examples of scientific classification.
第三类别:科学分类scientific classifications - 科学的分类系统元素周期表periodic table - 化学元素的组织表格分类学类别taxonomic categories - 生物分类的体系、将行星planets - 围绕太阳运行的天体分组(金属型、岩石型、气体型、流体型),将恒星分类为红巨星、蓝巨星、红矮星、黄矮星、棕矮星、双星——所有这些都是科学分类的例子。

📚 Chapter Vocabulary / 本章词汇表

基础教育词汇 / Basic Education Vocabulary
student
/ˈstjuːdənt/
中文:学生
定义:正在学习知识的人
例句:The student begins to make connections between different concepts.
grades
/ɡreɪdz/
中文:年级
定义:学校教育中按年龄和学习程度划分的级别
例句:Your focus in grades 5–8 should be on scientific concepts.
experiments
/ɪkˈsperɪmənts/
中文:实验
定义:为验证假设或发现新知识而进行的科学测试
例句:Students should reinforce knowledge with hands-on experiments.
patterns
/ˈpætənz/
中文:模式
定义:重复出现的规律或样式
例句:Science is about searching for repeated patterns, not just accumulating facts.
科学学科词汇 / Science Subject Vocabulary
biology
/baɪˈɒlədʒi/
中文:生物学
定义:研究生命和生物的科学
例句:Biology students learn about cells and how they function.
chemistry
/ˈkemɪstri/
中文:化学
定义:研究物质组成、结构和反应的科学
例句:Chemistry involves studying atoms and molecules.
physics
/ˈfɪzɪks/
中文:物理学
定义:研究物质、能量和它们相互作用的科学
例句:Physics includes the study of motion and gravity.
astronomy
/əˈstrɒnəmi/
中文:天文学
定义:研究星体、行星和宇宙的科学
例句:Astronomy students learn about stars and constellations.
科学概念词汇 / Science Concepts Vocabulary
cells
/selz/
中文:细胞
定义:构成生物体的基本结构和功能单位
例句:Students learn about the cells that make up an animal's body.
atoms
/ˈætəmz/
中文:原子
定义:构成化学元素的最小单位
例句:Water is made up of atoms and molecules.
molecules
/ˈmɒlɪkjuːlz/
中文:分子
定义:由两个或更多原子结合形成的化学单位
例句:Scientists study the molecules that make up different substances.
gravity
/ˈɡrævəti/
中文:重力
定义:物体之间相互吸引的力
例句:Students learn about the principles of gravity in physics.

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