科學(xué)是什么,為什么科學(xué)啟蒙對孩子來說這么重要?在素質(zhì)教育時代,很多家長都已經(jīng)意識到了科學(xué)啟蒙對孩子成長的重要性,相信從家長們在孩子的教育投入傾向上也可以看出。
但是家長們是否都對科學(xué)本身有深刻的理解呢?理解科學(xué)對人類、個人,對孩子的成長有怎樣具體的意義呢?如果,您的答案是學(xué)科需要,亦或是簡單的邏輯思維,那Chevady想說,這樣的理解過于片面了。
今天Chevady想從科學(xué)本身出發(fā),圍繞科學(xué)本身、科學(xué)帶來的思維方式以及如何啟蒙孩子的科學(xué)素養(yǎng)三個方面,開始這一期的分享,一起往下看看吧!
壹·科學(xué)不是數(shù)理化!
大家說到科學(xué),往往想到的是一些非常復(fù)雜的方程式等,其實Chevady覺得這是一個非常大的誤解 —— 把科學(xué)變成了一個個學(xué)科。很多時候,我們只是重視學(xué)科里面具體的知識,比如物理、化學(xué)、生物,乃至數(shù)學(xué),但是至于科學(xué)本身是什么,其實我們從來沒有真正被教育過。
科學(xué),來自人類對大自然發(fā)自內(nèi)心的好奇。其實從人類文化發(fā)展的歷史來看,科學(xué)認識世界的方式,出現(xiàn)得是比較晚的。直到牛頓的時代,才漸漸地建立起現(xiàn)在科學(xué)認知的基本模式。在那之前,我們都是在用神話、宗教等等來解釋這個世界。但就是因為人類的這種好奇,不斷地想探索明白這個世界到底是怎么回事,發(fā)現(xiàn)它并有沒有規(guī)律可循,才發(fā)展出科學(xué)。所以Chevady認為只有孩子們的好奇心可以受到保護,讓他們能一直保持對世界的好奇心,才能一直感受到科學(xué)的魅力。
另外,科學(xué)只是認識世界的方式之一?,F(xiàn)在有一種思潮 —— 把科學(xué)等同于正確,而Chevady希望家長們能夠從更深的層面來理解這個問題。從社會發(fā)展的角度來看,科學(xué)的價值在于:科學(xué)是我們現(xiàn)有的認知方式中被實踐證明比較合理的一種,帶給我們生活非常多的便利,所以非常值得教給孩子。但是世界上也有很多事情是科學(xué)不能解釋的,很多領(lǐng)域是非科學(xué)的,同樣有很高的價值,比如民俗,也是我們?nèi)祟愇幕墓鍖?。所以在教育孩子的時候,要有多元化的態(tài)度。
貳·科學(xué)地認識世界的方式到底是怎樣的?
美國國家科學(xué)教育標準里非常明確的指出,科學(xué)的認知方式有三個要素,第一個是事實依據(jù),第二是邏輯關(guān)系,第三是審辯性思維,也就是critical thinking.
那什么是事實依據(jù)呢?就是說所有科學(xué)結(jié)論,都要建立在一個能夠看得見摸得著的事實證據(jù)之上,然后才能夠相信??茖W(xué)的領(lǐng)域內(nèi),一個理論是一定有事實去支持它的。在物理、化學(xué)、生物這些學(xué)科中,都是通過實驗后,取得了實驗數(shù)據(jù)來證明理論。如果理論沒有事實依據(jù),那我們就不能夠相信。重視事實依據(jù),就不容易被那些煽動性言論所吸引,就會更關(guān)注背后的事實真相。
其次,是邏輯推理,logic. 邏輯推理是連接事實依據(jù)與科學(xué)結(jié)論之間的橋梁。簡單講,大家可以把它理解為因果關(guān)系,也就是說,這個事實,能不能夠支持你得出的結(jié)論?其實,很多成人,即使大學(xué)畢業(yè),也沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過邏輯學(xué),并且邏輯水平是比較差的。
嚴密的邏輯思維不僅能幫助一個人在科學(xué)方面有所建樹,在日常生活方面也可以避免許多問題。而有的家長會擔(dān)心,孩子這么小,給他們講邏輯是不是他們聽不懂?其實邏輯只是思維方式,如果學(xué)校教育和家長能夠正確引導(dǎo),對孩子會有很大的幫助。
Chevady朋友的孩子,在三歲時,就已經(jīng)開始進行思維的訓(xùn)練。在日常生活中,朋友經(jīng)常會問孩子一些問題,比如A是B發(fā)生的原因嗎?A是唯一原因嗎?還需要其他原因嗎?A有別的結(jié)果嗎?
這個時候,如果孩子說錯了也不一定要“糾正”,有條件的話可以和孩子一起動手驗證他們的想法,這樣慢慢地他們邏輯思考的能力就會提高。有些家長認為自己的邏輯也不是很好,那么除了邏輯學(xué)相關(guān)的專著之外,Chevady強烈推薦一本經(jīng)濟學(xué)的書,張五常的《經(jīng)濟解釋》第一章,是學(xué)習(xí)邏輯很好的材料。
科學(xué)思維的第三個要素是critical thinking——審辯性思維。critical thinking 更經(jīng)常翻譯為批判性思維,但其實critical thinking是一個很中性的詞,意思是獨立地思考,不要人云亦云。對于科學(xué),critical thinking之所以重要,是因為科學(xué)是可證偽的,因此有不斷進化發(fā)展的過程。舊的理論不斷地被推翻,被新理論所替代。正是因為人們不斷地進行critical thinking,各自獨立思考事實是否支持理論、邏輯是否合理,有了新的事實發(fā)現(xiàn),會去驗證之前的理論,看看會不會證實或者推翻之前結(jié)論,看結(jié)論里面有沒有隱藏的假設(shè),才逐漸建立起了我們今天看到的無比宏偉的科學(xué)大廈。
在我們?nèi)粘I钪校琧ritical thinking也尤為重要?,F(xiàn)在是信息爆炸的時代,任何人都可以發(fā)出聲音,傳播某種結(jié)論,結(jié)論的真實性并沒有人去幫你驗證,所以避免人云亦云非常重要。
觀察到事實——用邏輯推出結(jié)論——批判性看待結(jié)論并對其進行調(diào)整——尋找新的事實,這樣一個循環(huán),構(gòu)成完整的科學(xué)思維體系。但這種思維方式,是違背我們?nèi)祟惐灸艿?。因為人是群居的動物,天性傾向于合作和聽信他人,因此這種思維方式是需要后天刻意練習(xí)習(xí)得的。科學(xué)思維的方法比科學(xué)知識本身更為重要,也是家長對孩子進行科學(xué)啟蒙的重點。
叁·理想的科學(xué)教育長什么樣?
Chevady認為理想的科學(xué)教育是一個金字塔。最底層(核心)的東西,是訓(xùn)練孩子的品格,包括好奇心,熱情,有趣,勇于嘗試,獨立思考。讓孩子體會到學(xué)習(xí)是有趣的事情,并且勇于嘗試,有勇氣在明知道有很多困難的前提下堅持。而這些都非常需要家長的培養(yǎng)和幫助,在這里Chevady建議家長們可以從以下三個反面入手,幫助孩子進行科學(xué)啟蒙。
(1)科普閱讀
家長們可以通過繪本閱讀的方式進行科學(xué)啟蒙。在繪本中有很大一類是科普繪本,這又可以分為發(fā)展興趣和補充未知兩類。
發(fā)展興趣是針對孩子已經(jīng)有的興趣進行拓展。比如很多家長提到了孩子很喜歡汽車、火車等,可以根據(jù)他們的興趣買相應(yīng)的繪本。
另外一種是補充未知?,F(xiàn)在的孩子們生活范圍非常有限的,很多知識不在他們生活范圍內(nèi)。這時,繪本就是很好的補充。比如給孩子讀《地底下的動物》,他們讀過之后會開始去公園地下挖一挖。
第二點是與現(xiàn)實生活聯(lián)系,讓孩子有參與感,主動將生活中遇到的現(xiàn)象聯(lián)系書本,讓他們體會到書并不是一個獨立的世界。
最后一點是,家長不要以掌握知識為目的。因為家長很容易心理上陷入一種期待,就是我給孩子讀了很多書,他應(yīng)該會知道很多知識,還能夠跟別人家孩子比較一番,但是家長要注意控制這種心態(tài),因為培養(yǎng)科學(xué)的思維才是更重要的。
(2)做實驗
做實驗沒有想象的那么高大上,不需要很多專業(yè)的實驗器械,核心的思路就是:什么事情不知道怎么回事的時候“試試看”。比如:孩子去廚房看到調(diào)味罐里面的東西,與其直接告訴他鹽糖醋,不如直接讓他自己用勺子去嘗嘗。做實驗的時候牢記科學(xué)三要素:事實依據(jù)、邏輯關(guān)系、審辯性思維。
實驗源于生活。比如拉回力車的次數(shù)與回力車跑的距離之間有關(guān)系嗎?
具體的實驗過程:
A.假設(shè):是不是回力車往后拉的次數(shù)多,則跑得遠
B.實驗工具:手機上的計時器
C.實驗步驟:分別拉1.2.3次,記錄輪子轉(zhuǎn)的時間長短
三要素:事實依據(jù):用表記錄真實時間。邏輯關(guān)系:輪子轉(zhuǎn)的時間長,所以跑得遠,是不是因為拉的次數(shù)多導(dǎo)致輪子轉(zhuǎn)的時間長?critical thinking:這輛車是如此,其他的車呢?
誠如上述實驗,在日常生活中,很多道理都可以用做實驗的方式與孩子交流,實驗也是回答孩子們“十萬個為什么”的好辦法。
(3)學(xué)會提問
提問是訓(xùn)練孩子思維能力的一種核心方法。所謂思維就是思考的過程,通過回答問題來思考是一個很好的辦法。孩子3、4歲以后會有很多問題。大部分家長會直接回答問題。但更好的辦法是先肯定孩子的提問,然后將問題拆分成小問題再反問回去。孩子會跟著反問回去的問題進行自我思考,從而一步一步達到思維訓(xùn)練的目的。在此,Chevady建議家長們,提出的問題可以從科學(xué)三要素出發(fā)。
舉個例子:干冰VS冰箱的冰。
家長問:都是冰,這兩個有什么不一樣(問事實)。
孩子:干冰會冒煙。
家長問:冒煙的東西是不是都是熱的(審辯性的角度)。
孩子(摸一下),答:不熱,顛覆了孩子的基本認知,孩子開始有興趣。
家長問:那塊冰熱嗎?
答:冰是很涼的。
家長問:(邏輯切入)桌子上的菜冒煙,是因為冒煙所以熱嗎?
這時候,孩子會意識到因為冒煙所以熱的因果邏輯是有問題的。但是大人不會直接告訴孩子是因為熱所以冒煙,也不要說孩子生活經(jīng)驗之外的內(nèi)容。
家長再問:還有什么不一樣?
答:干冰長白毛。捏一下,化了,像雪一樣。
家長問:為什么冰箱里面的冰反而沒有白毛呢?
這個時候,如果孩子回答不出來,家長其實也無需再多解釋,讓孩子有個印象就可以了。最后家長可以總結(jié)性的問一下:這兩塊冰是一樣的冰嗎?
如果孩子回答:不一樣,干冰是神奇的有魔力的冰。那么,這一輪提問就結(jié)束了。在這樣的長期交流下,孩子也能自己開始想問題,能夠引導(dǎo)孩子達到思考的樂趣。
Chevady總結(jié)一下提問的切入點。第一,問事實:你看到了什么,發(fā)現(xiàn)了什么,比較一下有什么不一樣。第二,問原因:這件事情發(fā)生的原因是什么,A發(fā)生了一定會導(dǎo)致B發(fā)生嗎,還有什么其他東西會導(dǎo)致B發(fā)生嗎?第三,問可能:這件事情是這樣的,還可能會是什么其他情況嗎?
同時,在啟蒙孩子的路上,家長的心態(tài)也需要放平和,“三分教育,七分等待”。孩子的思維跟大人不一樣,也許當(dāng)時沒有什么反應(yīng),但是未來某個時間點會激發(fā)出來。家長們只需要持續(xù)地按照科學(xué)思維的方式去引導(dǎo),不要糾結(jié)于結(jié)果,慢慢地都會產(chǎn)生正向的作用。
當(dāng)家長們在孩子的心里播種下了科學(xué)思維的種子,尊重其自身的成長規(guī)律,一定能夠達到很好的效果。