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如何通过科学教育,让孩子掌握未来,浙江大学王立铭教授这样说…
发布时间:2019-10-08
 

近几年,我们会发现时代正在酝酿着一些特别重大的变化,包括大数据、AI、基因编辑等等新的技术。可以说人类的社会形态发生着革命性的变化,为了适应这一变化,我们的未来包括我们孩子的未来应该从事什么样的职业,接受怎样的教育呢?


浙江大学王立铭教授通过自身的感受和体会,从有趣的角度谈谈科学教育对孩子成长的重要性。

当我们说到科学教育的时候,我们其实是在说什么东西?


从具体到抽象,可以分成技能、知识、逻辑和价值观。一般我们说到科学教育的时候,可能每个层面都会有一点,但是在我们真的试图对孩子做科学教育的时候,这个重要性是依次上升的,技能和知识会没那么重要,逻辑和价值观会非常重要。


科学技能

举个例子,我们小时候可能都有这样的经历,就是小学的时候被咱们爸爸妈妈要求去学珠算或者是五笔输入法,有些可能还比较极端,被爸妈特地报辅导班去学这个技能,因为当时咱们爸妈有一个观念,珠算,因为会计出纳都需要,然后五笔输入,当时还是一个门槛挺高的东西,你会这个至少可以当个打字员,所以大家觉得学这个技能是很重要的,但是我们今天回头去看就明显这就是个笑话。因为这两个技能虽然不能说被淘汰,但至少已经是一个门槛非常低的东西了,就是简单的计算和输入。


以此类推,我们可以比较放心的推测,今天我们觉得很重要的许多技能,尤其是和科学相关的技能,等到我们孩子那一代的时候很有可能就已经过时了,或者它的门槛会低到让我们一个普通人根本不需要刻苦学习就能掌握,那么这样的话,科学技能是不是有必要从小培养,是一个很大的疑问。 


科学知识

知识比技能稳固一些,举一个例子,太阳系有几个行星?我们现在知道是八大行星,但实际上小时候自然课上记的是九大行星。是因为差不多十年前冥王星被开除了,国际天文联合会把它行星资格给剥夺了,基于一系列的科学原因。但是就这么一个小例子,我们可以看到的是什么?科学知识这件事,如果单纯是别人告诉我们的,他对我们的生活有用的,但是它有多大的用处是值得商榷的,对于普通人来说,有一天有人告诉我们的星星少了一颗,这件事对我们有很大的影响吗?没有。


实际上对于一个知识的接受者来说,当他没有能力去验证你说的这些理由是不是真的存在的时候,他接受哪一套价值观哪套逻辑体系实际上是没有任何区别的,对他来说无谓正确和错误。实际上他觉得哪个正确,哪个错误也是老师父母书本来告诉他。


科学逻辑和价值观

在技能和知识之上,更重要的是什么呢?就是我们到底是怎么获得这些知识,怎么得到这些技能。还拿太阳系有几大行星这个做例子,到底是几大行星,叫什么名字,有多大,哪个离地球近,哪个离地球远,轨道周期是多长。我们怎么知道这些事的?比如说我们怎么知道这个宇宙中有恒星有行星,为什么我们会觉得地球是一个行星绕太阳转,为什么我们不觉得地球是在宇宙中央,是太阳绕地球转,所有行星都绕地球转,我们是怎么知道这事?我们如何知道其他星球上是什么样?这个就是所谓的科学逻辑。


当今时代,就更不要说我们孩子那个时代,获取科学技能和科学知识的门槛会越来越低。不用说未来,现在移动互联网,我们随时随地可以搜出一个我们想知道的知识。我们想知道地球有多大,地球是什么形状,那么这些知识储备起来就没什么用了。但是,科学逻辑,就是说我们提出一个问题,比如说我们猜地球有没有可能是宇宙的中心,我们有这个猜测之后,通过观察,通过做实验,然后得出一系列的结果,最终来判断我们的猜测到底是对还是不对。这套逻辑是非常重要的,这个可能是我们未来时代最不容易被淘汰的一种能力。



说到科学逻辑和价值观,用几个关键词来概括这个东西,就是分类、比较和量化。


这是一切科学逻辑的起点,就是说我们面对大自然,面对这个世界上的很多事物,我们要对它作出科学分析,科学判断。首先知道它是什么,我们要对它进行定义进行分类,分类之后,我们可以在类里面进行比较,这类里哪个高哪个低哪个大哪个小,几类之间有什么差异,有什么共同点,比较完了之后,我们可以用量化的手段来比较,就是不光知道A比B大,我们也知道A比B大多少,为什么A比B大这么多。 

举个例子,我经常和女儿玩这个游戏,他特别喜欢玩,我们从三岁开始就经常做这个游戏,我们会把每天的食物分类,主食一类,蔬菜一类和肉食鱼类或者说蛋白质一类,然后我和女儿画一个大表,看看谁今天把这几类东西都吃了,谁没有吃,谁可能只吃了一类。特别好玩,一开始我和大女儿玩的时候,我的小女儿比较小,那时候只喝奶,所以就只有蛋白质,所以他画出来就是一个营养特别不均衡,只有蛋白质,没有主食和蔬菜水果。 我们把食物进行分类做一个很简单的表,就可以看出来谁的饮食非常均衡,谁比较偏食,这是一个很简单的做分类和比较的一个手段。


分类比较之后,我们可以做量化。我们这代人,教育背景实际上是非常缺乏定量思维的教育,我们一般倾向于定性。举一个经典的例子,就是五十步笑百步,大家可能语文课本都学过的一个例子,孟子上的一个非常重要的对答,孟子说,两个逃兵,一个跑50步,一个跑一百步,你觉得有区别吗?梁惠王就说没有区别,都是逃跑,这就是一个很经典的定性思维,既然两人都跑了,你具体跑多少步是不重要的。实际上如果把一切东西都定性的话,我们很容易陷入到非黑即白的逻辑思维去,就是和我意见不同的事,完全没有调和的余地了,因为我们只要有区别,那就是根深蒂固的非黑即白的区别。


我和女儿也做过一个很小的实验,我们家里装了空气净化器,卧室客厅都有,有一年冬天杭州的雾霾也挺厉害的,所以我们想看看空气净化器到底有没有什么用。所以我们就做了一个小实验,把三四个房间的空气净化器开的时候记录一下空房间里的pm2.5,同时参考室外的空气质量。我女儿就乐此不疲地玩了一个月,得到了一堆数据,就是当然它那个时候字写得很丑,就在一张很破的纸上把这个所有的数都记下来。


接下来我就帮他在Excel画了一个表,我们马上就看到一些很有趣的事情,比如说当室外空气差的时候室内也会差,这个结论可能对于大人来说是无关紧要的,但是我们能从定量的途径来看到这一点,我觉得对于我女儿来说是一个非常惊喜的一个时刻,他看到室外的空气曲线走高了,室内的也马上就跟上去了。同时我们可以看到,比如说开净化器比不开净化器确实会有用,这个用途大概是多大?比如说是很大还是有点大,因为我女儿当时对数字还没有太多概念,倍数什么的,没法讨论那么细。 这就是我和他做的一些定量思维的游戏。拿空气质量来说,我们不能武断地说室内空气好还是不好,买个净化器完事或者搬到一个空气很好的城市就行了,我们可以判断一下有哪些影响因素,哪个影响大哪个影响小,我觉得这个对于孩子来说已经是非常非常有趣的。


很多父母问,怎么引发孩子对科学的兴趣,然后做一些简单的科学教育,其实本身并没有什么特别高的门槛,不是说一定要父母有科学背景,或者说一定要借助什么科学的硬件或者软件才能做得好,其实只要我们理清楚科学思维和价值观里有什么东西,实际上可以在日常生活中结合很多很多的点来探讨问题,不管是菜场买菜还是小区里玩耍,很多事情都可以来用来做科学的探索。



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