兒童科學(xué)素養(yǎng)提升課

第一部分：媽媽來分享

我家的科普教育這樣做

科學(xué)知識隱藏在孩子的日常生活中，從身邊的植物、動物等任何一個角度切入都能開展科普教育，這幾位父母的做法值得我們學(xué)習。

1與300+的古樹打招呼

我的女兒7歲了，相比科普知識，她更喜歡到處奔跑，體驗各種戶外活動或比較有刺激性的運動項目。去年上半年因為疫情，孩子沒有去學(xué)校，有了很多閑暇時間，我們帶孩子去了很多次公園，北京的公園通常有很多古樹，爸爸就帶著女兒認識這些樹是什么品種，樹齡有多大，為什么有的樹掛紅牌（樹齡在300年以上），有些樹掛綠牌（樹齡在100～300歲）。孩子對這個特別感興趣，后來，孩子再出門就會留意樹牌，看上面的信息，每次找到紅牌古樹都特別興奮，嚷嚷著讓大家一起去看。除了古樹之外，孩子也特別喜歡路邊的小花小草，但我本人完全是個植物盲，一問三不知，這時候一些可以辨識植物的App能幫我解決大部分的問題，只要對著植物拍照，這種軟件就能識別出來這是什么植物。孩子在生活中的“十萬個為什么”實在是太多了，一般來說，能回答的，我會直接回答，不能回答的會告訴女兒媽媽需要查一下再答復(fù)你。（芊予媽媽）

2為孩子神游宇宙鼓掌

我家有一位“火星少年”，至于他對火星的興趣是如何產(chǎn)生的，我也不知道。為了分享這個故事，我去問兒子到底是怎么愛上火星的，他說：“這我也說不上來，我就是喜歡啊?！蔽艺f：“你好好想想，媽媽還要交作業(yè)的。”過了兩天，他興高采烈地來找我：“媽媽，我終于想起來了，這個問題的答案是你??！是你帶我去北京天文館，是你建議我看天文類的紀錄片，是你送我《登陸火星》的書，是你……”我說：“那是因為你喜歡呀。”他停了停，抱住我說：“因為你發(fā)現(xiàn)了我的喜歡，保護了我的喜歡。”我想起來，在他小時候，就對和宇宙有關(guān)的繪本很感興趣，還喜歡用樂高拼宇宙飛船。學(xué)畫畫之后，他最喜歡畫的也是星星。上小學(xué)之后，他的日記里有不少科幻文，寫的都是“神游宇宙”之類的主題。作為父母，我們—直保持著為他“鼓掌”的姿態(tài)，即便他畫的星星奇奇怪怪，科幻文寫得天馬行空，我們也忍住了糾正他的沖動。讓孩子對宇宙保有好奇心，也許正是我們父母需要做到的吧。（瀟瀟媽媽）

3多角度認識電梯

我一般都是從生活中孩子感興趣的事情入手進行科普教育，然后再根據(jù)孩子的興趣去找相關(guān)的書和紀錄片陪他一起看。比如孩子3歲這一年，對電梯很感興趣，無論去哪兒，第一時間都是找電梯，我就借此機會給他科普了一下：電梯分很多種，有直梯、有扶梯;它們的工作原理也是不一樣的。在家里，我們也用拼插積木試著拼搭出了一些類型的電梯，然后做些簡易的機械效果讓他了解電梯工作的原理。我還找了一些和電梯有關(guān)的科普動畫，讓他能更直觀地看到電梯設(shè)計的有趣之處。那段時間，我們還經(jīng)常在坐電梯的時候討論一下這部電梯有沒有什么特別之處，順便普及一下安全乘坐電梯的注意事項，孩子覺得很有趣。（桂圓媽媽）

4在家里開個小型動物園

我比較喜歡小動物，所以家里養(yǎng)過蠶、甲蟲、螳螂、烏龜?shù)?，在這個過程中孩子們也都會一起照顧它們。我家現(xiàn)在養(yǎng)的是兩只烏龜，老大會每天負責給烏龜喂食。我告訴孩子們?yōu)觚斂梢赃m當?shù)爻砸恍K肉，于是大寶就問我是不是要每天喂，我告訴他一個禮拜喂一次就行了，其他時間還是喂龜糧，所以每到周五，大寶都會提醒我說：“媽媽，明天該喂小烏龜們吃肉了?！币婚_始的時候，他有點怕烏龜咬他，因為烏龜吃肉的樣子還是有點兇殘的，慢慢地，他看我喂了幾次，就不害怕了，所以喂肉的任務(wù)也交給了他。除了考慮到衛(wèi)生問題沒讓孩子們清理龜舍之外，其他事情都是兄弟倆負責的，比如定期帶烏龜曬太陽，隔幾天讓烏龜出來放放風，兄弟倆會各自負責一只，免得它們亂跑找不到了。二寶屬于膽子比較大的，所以會跟烏龜有更加親密的接觸，比如用手把烏龜拿起來。

之前我還養(yǎng)過蘭花螳螂，這個品種的螳螂特別漂亮，孩子們也覺得很好看，所以從那時候就開始關(guān)注螳螂。后來有一次我們?nèi)ヅ郎?，孩子們看到了普通的大刀螳螂特別興奮，小心翼翼地觀察，直到它跳走了才依依不舍地離開，從這個細節(jié)上我覺得孩子已經(jīng)潛移默化地建立起了保護動物和尊重生命的意識，這是讓我覺得特別欣慰的地方。

除了養(yǎng)小動物以外，我也特別喜歡帶著兩個孩子一起看科普的紀錄片，看的題材比較廣泛，海洋動物、野生動物、環(huán)境保護等都有。平常我也經(jīng)常帶他們?nèi)プ匀徊┪镳^、海洋博物館這樣的地方。我覺得，通過養(yǎng)小動物，孩子們收獲的不只是對動物的了解，各方面的成長都看得見。（元寶媽媽）

5恐龍專家養(yǎng)成記

可能恐龍比較神秘，或者顯得比較有力量，所以豆毛在一兩歲的時候就對恐龍?zhí)貏e感興趣，我們給他準備了很多與恐龍相關(guān)的書，比如《恐龍與史前生命》，以恐龍為主角的繪本故事。除了看書，他還愛聽各種恐龍故事，熟知每一種恐龍的英文名稱……遇到問題，他會自己請語音助理幫忙去網(wǎng)上找答案，再讓語音助理把答案讀給他聽。

孩子觀察得特別仔細，能很容易地區(qū)分出不同恐龍之間的差別。在他還在上幼兒園的時候，我和他爸爸有一次帶他去中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所，看到一個恐龍雕像，我跟他爸爸說這是霸王龍，但是豆毛就堅持說這是單脊龍，走近一看標簽，的確是他說得對。而且他知道恐龍的膚色是科學(xué)家或者考古學(xué)家自己揣測出來的，因為沒有人知道它真正是什么樣子的，因為我們目前只能看到恐龍骨頭的化石。

不過，孩子的興趣會隨著年齡的增長而變化，現(xiàn)在豆毛又開始對科考任務(wù)特別感興趣，所以我們就會給他提供很多相關(guān)的資料，比如圖書、紀錄片、玩具，滿足他的好奇心。（豆毛媽媽）

第二部分：科普達人經(jīng)

守護孩子仰望星空的夢 高爽

孩子越小，越容易對星空和宇宙的問題感興趣，爸爸媽媽可以從帶孩子看星星、看月亮開始，了解天文知識，激發(fā)孩子探索宇宙的興趣。

我—直在做天文方面的科普工作，就是希望越來越多的孩子能感受到星空和宇宙的魅力，對天文學(xué)感興趣，這對我來說是一件特別有成就感的事情，但是我認為這并不是我個人的成就，而是天文學(xué)本身的魅力對孩子們極具吸引力“太陽為什么會發(fā)光？”“天上有外星人嗎？”“星星為什么會眨眼睛？”孩子越小，越容易對星空和宇宙的問題感興趣，但是長大之后反而不再對“仰望星空”感興趣，這背后有復(fù)雜的原因。怎樣才能讓孩子保持對星空、宇宙的向往和興趣呢？接下來結(jié)合我的工作經(jīng)歷和生活經(jīng)驗與大家分享，希望每個孩子在了解天文知識的同時，也養(yǎng)成樂于探索、善于思考、勇于求真的科學(xué)精神。

走近天文科學(xué)，需要營造一個科學(xué)的環(huán)境

先想象一下，如果沒有孩子，我們在家里會說起多少與太陽、星星和月亮相關(guān)的事情呢？我們會自然而然地討論火星探測器成功環(huán)繞火星，中國空間站發(fā)射成功這些最近的科學(xué)新聞嗎？如果你的答案是肯定的，那么恭喜你！你已經(jīng)比其他父母領(lǐng)先了一步。其他的答案也沒有關(guān)系，我今天就是要跟大家分享如何來營造一個這樣的科學(xué)環(huán)境。

培養(yǎng)孩子對天文學(xué)的興趣，首先要從爸爸媽媽感興趣開始。我一直從事天文科普與教育相關(guān)的工作，但我從來沒有專門坐下來，給我的兒子土土講過一節(jié)完整的天文課，而是通過我對天文學(xué)的熱愛在日常生活中激發(fā)孩子的興趣。我曾經(jīng)在家里的墻上貼了一張?zhí)栂敌行堑膾靾D，所以土土在2歲的時候，就已經(jīng)可以熟練地從圖上找到太陽和8大行星，而且能記住每顆行星的顏色和特征。我也特別喜歡帶土土看月亮，新月、滿月、弦月……看到任何形態(tài)的月亮我都很欣喜，都會和土土分享，以至于后來，土土總是能比我還善于發(fā)現(xiàn)夜空中月亮的變化，總是興奮地沖我喊：“看，今天的月亮是這樣的！”

帶孩子從看星星、看月亮入門

其實要想讓孩子對天文學(xué)真正地產(chǎn)生興趣，可以從孩子身邊經(jīng)常見得到的，感興趣的星星、月亮開始。

·畫一畫月亮的陰晴圓缺

只要稍加留心，孩子就能發(fā)現(xiàn)月亮的形狀是不一樣的，我們就可以以此為契機，幫助孩子了解月有陰晴圓缺的規(guī)律。當然，這不是指機械地給孩子講解這些知識點，否則，即使孩子在短時間內(nèi)記得住這些知識，過不了多久也會忘記，所以，更好的方式應(yīng)該是帶著孩子一起觀察月亮，讓孩子畫下來或者用黏土制作模型，這樣持續(xù)一段時間后，孩子就能直觀地感受到月亮形狀的變化軌跡了。

同樣的方式還可以運用于對太陽的觀察，在不同季節(jié)，即使是在同一時間，太陽升起時照射在窗戶上的位置是不一樣的，我們可以引導(dǎo)孩子每隔一段時間在窗戶上標記—次太陽光照射進來的位置，一年過去，孩子根據(jù)窗戶上的標記，就能很容易地發(fā)現(xiàn)變化?？蓜e小看這些簡單的觀察記錄活動，人類的天文學(xué)研究就是以這種方式起源的。

·看一看屬于自己的星空

我也非常建議父母帶著孩子到野外去看星星，在觀察的過程中激發(fā)孩子主動探索的欲望。我認為“看”星星的方式有3種。

我建議先從真正的“看”開始——爸爸媽媽陪孩子用肉眼去欣賞整個星空。

另外的“看”是與肉眼相對應(yīng)的，是用星空望遠鏡看，星空望遠鏡能幫助我們獲得更好的體驗，也能因為看到不一樣的月亮或星星而讓人印象深刻，感動不已。但我要提醒爸爸媽媽的是，星空望遠鏡屬于專業(yè)設(shè)備，操作復(fù)雜而且搬運困難，很容易因為這些外在的限制條件而被閑置，而且如果孩子年齡還小的話，也不一定能正確地從星空望遠鏡里看到不一樣的月亮或星星，建議有條件的家庭可以等孩子年齡更大一些再準備。

除了以上兩種“看”的方式之外，我們還可以充分發(fā)揮孩子想象力充沛的優(yōu)勢，加入想象的部分“看”。5000年前，古巴比倫人在看夜空群星的時候，把它們想象成了熊媽媽、巨蛇或者獅子，才有了我們現(xiàn)在對星座的認識，其實我們也可以選擇在晴朗、干燥的天氣中，和孩子一起仰望星空，讓孩子帶著想象去看，讓他講講自己看到的星空是什么樣子的，講講專屬于他的星空故事。

·地球圍著太陽轉(zhuǎn)，我要圍著爸爸轉(zhuǎn)

除了讓孩子了解、理解天文知識以外，更需要讓孩子通過動手體驗和親身體驗，獲得更深刻的感受。比如，如何讓孩子更好地理解地球是圍著太陽轉(zhuǎn)這個事實，我經(jīng)常和土土在家進行角色扮演，我扮演太陽，他扮演地球，讓土土圍著我轉(zhuǎn)，這樣既能讓孩子真正地理解了天體運行的規(guī)律之外，我們也玩了一個非常有趣的親子游戲，孩子會特別喜歡。

·從月亮上看地球是什么感覺

去年寒假期間，因為不能出門，所以我突發(fā)奇想，和土土一起在家做視頻，把我們?nèi)粘５幕顒雍蛯υ捦暾爻尸F(xiàn)給大家，一方面可以記錄生活，另一方面也希望通過這種方式給更多的父母、孩子介紹宇宙的知識，其中有一節(jié)就是介紹月亮的主題。在這期節(jié)目中，我跟土土用黏土制作了月亮和地球的模型。當時土土已經(jīng)知道了地球和月亮大小的比例，所以我們就按照這個比例用黏土模型進行了同比縮小，用直徑1.5厘米（按照標準應(yīng)為1.36厘米，但考慮到孩子的年齡，實際操作時用1.5厘米進行模擬）的小黏土球代表月亮，用直徑5厘米的大黏土球代表地球，這樣孩子就能比較形象地了解到地球和月亮二者的大小對比了。土土對5厘米還沒有清晰的概念，我還專門拿出了一把尺子作為參照，土土嘗試了好幾次，終于制作出了大小合適的地球黏土模型。另外，我們還模擬了地球和月亮之間的距離，通過計算，同比縮小后，地球和月亮之間的距離是150厘米，我就借用家里的地板磚（我家的地板磚是長度為80厘米的正方形），讓土土理解了兩者的距離應(yīng)在兩塊地板磚之內(nèi)。確定好距離之后，我們把黏土地球模型和黏土月亮模型分別固定在了相應(yīng)的位置上，之后，我和土土分別站在模型背后看對方，這樣土土就理解了什么叫從地球的角度看月亮、從月亮的角度看地球。

從了解天文現(xiàn)象到認識宇宙運行規(guī)律

曾經(jīng)有人問過我天文學(xué)給我?guī)砹耸裁础３松衩氐挠钪嬷R以外，我覺得更多的是一種思維模式和底層邏輯——地球之所以成為今天的樣子，是地球以外其他行星相互作用的結(jié)果，再抽象一點說，其實就是因為整個宇宙的運行規(guī)律導(dǎo)致了我們今天感受到的一切自然現(xiàn)象。有些規(guī)律孩子自己能覺察到，比如不同的季節(jié)，太陽升起和落下的時間不一樣。還有些規(guī)律，我們可以通過引導(dǎo)孩子去觀察自然現(xiàn)象而發(fā)現(xiàn)，比如土土特別希望在每天晚上看到月亮，但遺憾的是，能不能看見月亮是不確定的事，因為月亮每天從東邊升起，西邊落下，時間并不一樣，有時候，月亮在中午就出現(xiàn)了，到了夜晚反而看不到了。只要引導(dǎo)孩子堅持觀察月亮，他就能慢慢地發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律。

自然現(xiàn)象背后的宇宙運行規(guī)律，是天文學(xué)真正有意思的地方也是這個學(xué)科真正關(guān)心的問題。所以我希望孩子能通過觀察自然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，意識到和了解規(guī)律，并開始自主地探索規(guī)律，我認為這就是在幫助孩子養(yǎng)成科學(xué)精神。

勇于求真的精神：我不知道，咱們一起查一查吧

在科學(xué)精神的培養(yǎng)上，父母的引導(dǎo)非常重要，但引導(dǎo)不意味著直接教孩子知識，而是要善于引導(dǎo)孩子自己思考。當孩子提出問題時，不急著給他正確答案，不妨先聽聽他怎么說，說得不對，也不要急于否定，先聽聽他的思考過程。如果一開始就把正確的知識灌輸給孩子，孩子不一定感興趣，也沒有了思考的機會。

很多父母特別擔心孩子的問題回答不上來。其實我們應(yīng)該建立一個觀念，父母的知識儲備一定是不夠的！即使我是專門從事天文研究的，但在天文學(xué)這方面也并不是“百科全書”。任何人都不可能掌握所有的知識。面對孩子的提問，回答不上來，被孩子問住了，又有什么關(guān)系呢？！此時，我們不妨直接承認：“孩子，對不起，這個我也不知道，但是我覺得你很厲害，你是怎么想的呢？”多傾聽孩子的想法，是個養(yǎng)成科學(xué)精神的好辦法。我們還可以成為共同學(xué)習者，比如對孩子說：“咱們一起查一查資料好不好？”也可以鼓勵孩子說：“也許以后你可以把這個問題搞明白了給我講講?！笨傊?，不知道就是不知道，這沒什么可擔心的！至于怎么教孩子，其實沒有那么難，越是年齡小的孩子，越不需要涉及太多的抽象知識理論，可以通過我們前面介紹的方法，讓孩子有更多的觀察、體驗和感受，在這個過程中激發(fā)孩子的興趣，再和孩子共同探求科學(xué)問題的答案。

對于真相的追求，是最直接也是最核心的科學(xué)精神。因此我堅信，父母平時對知識實事求是的態(tài)度也是科學(xué)精神的一種體現(xiàn)，父母承認自己不知道的過程，就是給孩子做出的很好的榜樣，是在幫助孩子樹立勇于求真的科學(xué)精神。

專家簡介

高爽

德國海德堡大學(xué)天文學(xué)博士，曾在中國科學(xué)院國家天文臺進行科研與教學(xué)工作，現(xiàn)為著名科普作家。

開啟一場與鳥的約會 岳穎

觀鳥，不是為了記住鳥的名字，而是通過觀察它的外形特點、活動方式、棲息環(huán)境等，激發(fā)孩子對自然的興趣，主動做到關(guān)愛動物、保護動物。

如果把觀鳥活動比喻成一場我們與鳥的約會的話，那么，我們就要提前與這位尊貴的客人約好時間，因為按照是否需要遷徙劃分，鳥類可以分為留鳥和候鳥兩種，如果是留鳥，可能見面時間比較隨意，但如果是候鳥，就只能在特定的時間與之相遇了。

鳥沒有失約，可能是你記錯了時間

以北京為例，北京處在鳥類的遷徙通道上，所以春季的時候能看到很多遷徙過程中路過北京的鳥，夏季也能看到來北京繁殖的夏候鳥，還有一些在北京越冬的鳥，比如斑鶇。除此以外，也能看到很多留鳥，這些年全年都生活在北京，一般情況下，如果去天壇，就能很容易地看到十幾種鳥類，比如麻雀、喜鵲、灰喜鵲、烏鴉、白頭鵯、烏鴉。所以，爸爸媽媽如果想帶孩子觀鳥，要先確認好與鳥約會的時間，千萬別弄錯了。

北京雨燕，住在古建里的特殊客人

這次，我很想向大家介紹一種住在北京古建里的特殊客人——北京雨燕。北京雨燕是北京地區(qū)的夏候鳥，每年4月份從非洲飛回北京，到7月中下旬就會離開北京，是唯一以北京命名的鳥類。這個亞種最早是在北京發(fā)現(xiàn)的，所以就命名為北京亞種，但并不是只有北京有，我?guī)е⒆映鋈ネ娴臅r候，從北京到甘肅一路上都能夠看到北京雨燕的身影，實際上，它的分布挺廣的。

北京雨燕有一個特殊習性，喜歡住在古建里，比如故宮、頤和園、正陽門等地，都有北京雨燕的身影，這與它的身體結(jié)構(gòu)有關(guān)。北京雨燕四趾向前的身體結(jié)構(gòu)，使它們幾乎沒有抓握能力，以至于無法在地面上平穩(wěn)地站立或跳躍，一旦意外跌落，很難再次起飛，只能選擇攀附在有挑檐的古建中，古建梁椽交錯的縫隙，正好給它們提供了很好的筑巢場所。老百姓也管這種鳥叫樓燕，所以它們和北京的古建以及一些傳統(tǒng)文化有著很深的淵源。下次帶孩子去故宮的時候，除了看故宮宏偉的建筑，也可以和孩子一起找一找北京雨燕的身影。

認真觀察，比知道它的名字更重要

在帶孩子參與觀鳥活動時，我一般都會選擇一些比較容易識別的鳥，比如鴛鴦、雨燕、麻雀，引導(dǎo)孩子認真觀察。以我們都熟悉的麻雀為例，雖然大家都認識，但是麻雀是怎么叫的，有什么樣的習性，喜歡吃什么，在什么時候活動，這些問題其實鮮有人知。相比記住它的名字，父母更應(yīng)該引導(dǎo)孩子關(guān)注麻雀的顏色、花紋特點、嘴巴和腳的形狀、叫聲、走路姿勢、吃東西的動作等，這些都是很好的觀察烏的角度。只要孩子能抓住這些鳥的關(guān)鍵特征，就能夠記住它的名字。但如果一上來就先告訴孩子鳥的名字，是很容易損耗孩子觀察鳥的積極性的。所以我認為，在觀鳥這件事上，最關(guān)鍵的不是讓孩子記住多少種鳥的名字，而是讓他覺得這件事真好玩！

隨著孩子年齡增長，我會給他們講一講不同類群的鳥的特征，雖然有時候他們在觀察中還不知道某種鳥的名稱，但是可以根據(jù)它的外形特點，找到對應(yīng)的分類，比如判斷某只鳥是屬于雁鴨類、鷺類，還是鷗類。這就相當于教會了孩子查字典——下次再遇到生字的時候，就可以用這個方法找到相應(yīng)的工具書進行查詢了。至于最后要認多少種不同的鳥，記住多少鳥的名稱，就是孩子自己的事情了。但只要掌握方法，就不用擔心遇到不認識的鳥類。

特別的觀察角度，記錄鳥兒四季的變化

引導(dǎo)孩子觀鳥，還可以從物候的角度出發(fā)。物候觀察法是指對一種生物在一年四季，在不同環(huán)境和溫度、氣候條件下進行持續(xù)性的觀察。農(nóng)業(yè)諺語有時候說的就是物候，比如《數(shù)九歌》，這是我們寶貴的傳統(tǒng)文化，也是科學(xué)的一部分。物候觀察法可以成為父母帶孩子觀鳥的一種方式——聚焦于某一種鳥，關(guān)注并記錄它一年四季的變化。事實上，這也是很多生物學(xué)研究的方法。只有通過持續(xù)性的觀察，才有可能得出相對科學(xué)的結(jié)論。

眼、耳是最好的觀鳥設(shè)備

剛開始帶孩子觀鳥，我們并不需要準備專業(yè)的設(shè)備，眼睛、耳朵就是最好的設(shè)備，對于觀鳥來說，要用眼睛看，更要用耳朵聽。當孩子對鳥類有了初步認識之后，再使用專業(yè)設(shè)備，也許才對他的探索更有幫助。設(shè)備并不需要很復(fù)雜，一個8倍的雙筒望遠鏡就足夠了。

像我們畫畫一樣，只要有一支筆，就能開始畫，等練習到一定程度，可能才需要對專業(yè)工具有追求。去野外觀鳥也是一樣，最重要的是先讓孩子進入到大自然，或者先注意到身邊的這些鳥類，這才是最關(guān)鍵的，至于各種觀鳥設(shè)備，只是輔助工具。

養(yǎng)成隨手記錄的習慣

建議給孩子準備一個記錄本，養(yǎng)成隨手記錄的習慣?？吹讲徽J識的鳥，可以讓孩子把鳥的形態(tài)畫出來或者寫下來。不同的鳥的叫聲也是不一樣的，因此也可以引導(dǎo)孩子把鳥的聲音特點也記錄下來或錄制下來，回去再根據(jù)這些特征求助專業(yè)的老師或者自己查找資料。認真觀察，做好記錄，善于求證，這會讓觀鳥這件事變得更有趣，這也是我們幫助孩子養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)的基本方式。

觀鳥，從日常生活開始

其實，我不建議父母一定要在周末或者放假的時候?qū)ｉT帶孩子去觀鳥，我們在日常生活中完全可以順手做好鳥類科普。比如空調(diào)外機上來了斑鳩，可以叫孩子來看一看;走在路上，聽到了喜鵲聲，可以讓孩子停下來聽一聽、找一找;帶孩子遛彎的時候，如果看到一只沒有見過的鳥，可以引導(dǎo)孩子觀察它的顏色、動作，然后記錄下來。比如我們曾開展過“陽臺上的斑鳩”這個調(diào)查活動，就是讓父母帶著孩子來做的。北京全年都能看到斑鳩，它們發(fā)出咕咕咕咕的聲音，適應(yīng)性很強，經(jīng)常在陽臺上繁殖、筑窩，甚至能直接在花盆里孵化下一代。我們就讓孩子和父母一起記錄斑鳩繁殖、下蛋、孵化、育雛的時間。斑鳩父母是如何輪流照顧小寶寶的，小斑鳩多久能獨立飛行……這些孩子都可以通過觀察找到答案，不僅是滿足孩子好奇心的過程，更是一次科學(xué)的探究過程。帶孩子觀鳥，最重要的目的就是讓孩子保持探究的好奇心。

參與有組織的野外觀鳥活動

當然，當孩子升級為觀鳥“鐵粉”的時候，就可以跟隨專業(yè)老師到野外參加觀鳥活動。長耳鸮是我非常喜歡的一種冬候鳥，是一種大型貓頭鷹，體形相對來說比較大。北京的長耳鸮數(shù)量挺可觀，我在南海子公園發(fā)現(xiàn)了一個小種群，有三五只，所以我就經(jīng)常帶小朋友專門去那里觀察這種鳥，這就是相對專業(yè)的觀鳥活動了。長耳鶚是夜行性動物，晚上行動、白天休息，所以我們的觀鳥活動除了要觀察前面提到的長耳鶚的外形特征，還要看它白天休息時的狀態(tài)，觀察它的棲息環(huán)境，比如孩子們通過觀鳥活動，知道了這種鳥一般情況下喜歡躲在遠離人群的柏樹林里，雖然棲息的位置不一定很高，但會把自己隱藏得特別好，從旁邊經(jīng)過很難看出來。我還會讓孩子了解長耳鶚的食性，這主要是通過分解它的食丸獲得的。像長耳鶚這類猛禽，一般都沒有牙齒，所以是整吞獵物，那些它消化不了的骨骼、皮毛會被吐出來，卷成一個個類似小球的東西，這就是食丸。在活動中，我會帶孩子去搜集食丸，并帶回來進行解剖。通過解剖，我們發(fā)現(xiàn)食丸中有老鼠的牙齒、蝙蝠的骨骼，還有一些小型鳥類的頭骨，從而可以分析出長耳鶚的食物有哪些……這對孩子來說，其實就不是一個簡單的觀鳥活動了，而是一個小型研究。另外，孩子通過了解這種鳥類的生活習性、食性之后，會真正地理解如何去關(guān)愛動物、保護動物，這其實也是我們對孩子進行科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的意義之一——有科學(xué)的觀念，才能更好地保護物種，保護我們賴以生存的環(huán)境。

觀鳥小攻略：北京市首批“十佳生態(tài)旅游觀鳥地”都在哪兒？

野鴨湖濕地自然保護區(qū)

天壇公園

十渡拒馬河黑鸛保護小區(qū)

霧靈山森林自然保護區(qū)

北京市植物園

小龍門國家森林公園

北京松山國家級自然保護區(qū)

頤和園

圓明園遺址公園

南海子麋鹿苑

專家簡介

岳穎

北京市宣武青少年科技館生物教師、北京市十佳科技教師、全國優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員。

在自然中引導(dǎo)孩子學(xué)會思考 史軍

帶孩子去野外，不要拘泥于記住多少知識，而是要引導(dǎo)他積極地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，這才是培養(yǎng)孩子科學(xué)思維的正確路徑。

很多人說現(xiàn)在孩子有所謂的自然缺失癥，其實我不認同這種說法，我認為我們從來沒有跟自然分離過，小到家里出現(xiàn)的蟑螂，發(fā)霉的饅頭，大到我們能感受到的天氣、溫度、降水、風都是自然的一部分，甚至我們生活的整個城市空間都屬于自然系統(tǒng)的一部分，更別提隨處可見的花草樹木了。所以說爸爸媽媽帶孩子接觸自然，感受自然最好的方式就是從身邊的自然元素開始。

菜市場里的自然科學(xué)課

我經(jīng)常帶孩子在菜市場里展開科學(xué)探究活動。這里除了能買到我們喜歡的食物以外，千萬別忘了還有各種各樣的果實，數(shù)量之多、種類之全是任何其他的野外場合無法比擬的。如果要帶孩子了解果實的結(jié)構(gòu)和功能，去菜市場再合適不過了。不同水果可食用的部分是一樣的嗎？不同的水果是怎么長出來的？各個部位是什么樣的結(jié)構(gòu)？當我們帶著好奇的、科學(xué)探究的眼光再去看這些蔬菜水果的時候，自然就感覺不一樣了，逛菜市場變得特別有意思。

·辨別真假果子

植物學(xué)中把由果皮和種子組成的果子稱為真果，比如桃子和櫻桃，這跟我們?nèi)粘Ｋf的果子是不一樣的，后者更多的是指蘋果、梨等能食用的水果。按照植物學(xué)的標準，生活中我們吃到的蘋果肉其實是蘋果的花托，而通常會被拋棄的蘋果的芯（蘋果內(nèi)部的黑色小粒）才是蘋果的果子，所以也可以把蘋果稱為假果子。帶著植物學(xué)視角對果子的判斷標準，我們就可以帶孩子去找一找哪些是真果子，哪些是假果子，并買回家和孩子一起探究一下。

·尋找菜市場的酸甜苦辣

了解蔬菜水果，除了用眼睛觀察顏色、外形、花紋等，我們還可以動用我們的舌頭，品嘗不同蔬菜水果的味道。我經(jīng)常讓孩子以酸甜苦辣為主題，分別去菜市場采購相應(yīng)的食材。一方面，讓孩子自己去感受和品嘗不同食物的不同味道，了解到生物的多樣性;另一方面，我會讓孩子想一想為什么苦瓜是苦的，檸檬是酸的，辣椒是辣的，紅薯是甜的。這些為什么的背后其實都是很有趣的故事，比如紅薯中的甜味，其實是為第二年開花結(jié)果提供養(yǎng)分的，為了能讓孩子聽懂，我會告訴孩子，這就像媽媽為了你們明年上學(xué)要存很多錢一樣，紅薯的甜味就是紅薯媽媽為她的孩子準備的“錢”。再比如，為什么辣椒是辣的？這本身有一個特別好玩的現(xiàn)象——辣椒的辣只是針對哺乳動物來說的，辣味能讓破壞種子的生物自動遠離它，但鳥類是感受不到辣的，因為鳥類沒有牙齒，不會嚼碎辣椒，所以鳥類可以吃掉辣椒，順便幫忙傳播種子。類似這樣的故事，菜市場里還有很多。只要稍微備備課，爸爸媽媽就可以帶孩子一起去菜市場“探秘”，并用更有趣、更淺顯的方式講給孩子聽，引發(fā)孩子對汲取科學(xué)知識的興趣。

帶孩子去野外探訪

除了利用身邊生活中的自然資源外，如果有機會帶孩子走進野外，感受不同環(huán)境中的植物和生態(tài)多樣性當然更好。尤其是中國南北方的環(huán)境差異很大，導(dǎo)致的生物差異也大。如果有機會，父母可以帶孩子走進南北不同的地區(qū)，讓孩子親身感受和體驗這種差異。

以前段時間我?guī)Ш⒆尤釒в炅值难袑W(xué)活動為例，給爸爸媽媽介紹一下怎么帶孩子去野外玩。

·去野外，做好3件事

帶孩子進入雨林之后，我們大概做了這樣的幾件事情。

第一件事是發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象，這是“是什么”層面的問題。我們在這里看到了特殊的熱帶雨林植物，比如望天樹，因為它只能生活在雨林里;再比如我們看到了當?shù)馗鞣N各樣的果實，和孩子一起觀察果實的外形有什么不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣子的。

第二件事是了解生活在當?shù)氐娜藗兪窃趺蠢糜炅种械臒釒е参锏模热缰爱數(shù)氐娜藭脴淦ぷ鲆路?/p>

第三件事是觀察并思考雨林里著名的現(xiàn)象，比如板根、滴水葉尖、巨葉等，為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？這是孩子需要思考的問題，我會讓孩子把自己對這個現(xiàn)象的理解展示出來，比如通過分組表演或者用制作手抄報的形式表現(xiàn)出來。

當然，爸爸媽媽要牢記，去野外的關(guān)鍵目標不在于讓孩子能記住雨林里有多少物種，最重要的是讓孩子開始學(xué)會思考，比如我要求的他們對于板根等熱帶雨林著名現(xiàn)象的思考就是其中的一部分。另外，我還會給孩子提出很多開放性的問題，比如現(xiàn)在西雙版納面臨的一個問題是，當?shù)氐娜藶榱酥\生，破壞了雨林，種上了香蕉樹和茶葉，對此你怎么看。回答這個問題可能就需要引導(dǎo)孩子進行多元思維：如果站在當?shù)厝说囊暯?，這是保障生活的方式;如果以環(huán)境保護的角度看，當然保護熱帶雨林更重要，因為雨林創(chuàng)造的生態(tài)價值遠遠超過經(jīng)濟價值。所以，在短時間內(nèi)，孩子未必能得到一個答案，但是我們就是要去激發(fā)孩子去完成這樣的思考，幫助孩子養(yǎng)成思考的習慣，培養(yǎng)多元思維方式，這是我希望孩子通過野外探訪獲得的。至于在過程中學(xué)到的科學(xué)知識，可能經(jīng)過一年半載他就會忘記，但思考的過程和方法，會永遠留在孩子心里，這可能就是他未來去做科學(xué)探究的種子。

·帶上望遠鏡等特殊裝備

一般情況下，帶孩子去野外，只需要基礎(chǔ)的裝備就可以了，主要是要根據(jù)目的地的特殊性進行不同的調(diào)整，比如進入熱帶雨林，要帶上防雨的速干衣、防蚊的長袖和長褲、合適的鞋子、藥品等。當然為了讓孩子獲得更好的體驗，父母可以準備一些有意思的特殊裝備，比如放大鏡、便攜顯微鏡、望遠鏡等，這些工具會極大地增強孩子在野外的活動范圍，另外也會激發(fā)孩子的興趣點，有些東西在放大鏡或顯微鏡底下看，會看到完全不一樣的一個世界，這種神奇的體驗是可以通過一些簡單但又特殊的裝備幫孩子實現(xiàn)的。

尊重孩子的提問

無論是在菜市場還是去野外，孩子總會提出無數(shù)個為什么。面對孩子的提問，我們應(yīng)該抱有什么樣的態(tài)度呢？孩子的提問表明了他對世界的好奇心，我們首先要做的就是尊重孩子的提問，尊重孩子的好奇心，這是幫助孩子進入科學(xué)認知的一把鑰匙。但可能也有不少父母覺得孩子的問題非常幼稚，或者認為這就是一個常識性的問題，無益于科學(xué)精神的培養(yǎng)，這就涉及對科學(xué)問題的定義了。并不一定所有的科學(xué)問題都像愛因斯坦提出的相對論一樣高深，任何跟自然界相關(guān)的看似普通的問題，都是科學(xué)問題，而且孩子也恰恰是在這種普通的問題中學(xué)習和成長的。比如孩子問為什么葉子是綠色的，種子發(fā)芽的時候它怎么知道哪邊是上哪邊是下？根為什么往土里鉆，為什么不朝天長呢？這些都是值得探討的科學(xué)問題。

當孩子提出類似的問題時，我們需要認真傾聽，如果父母不知道答案，無法回應(yīng)孩子的提問也沒關(guān)系，畢竟我們不是植物學(xué)家，這時候只需要跟孩子一起去探索就可以了，比如引導(dǎo)孩子一起做相關(guān)的一些的資料收集、整理、閱讀，甚至還可以一起做些小實驗，這對孩子來說，是非常有意義的過程，也是一次次科學(xué)探究的過程，是科學(xué)精神養(yǎng)成的過程。

激發(fā)孩子的思考

孩子時時刻刻都可能提出自己的問題，所以我們要善于抓住孩子愛提問的特點，引導(dǎo)孩子嘗試去解決問題。我們最近出版的“少年輕科普”系列叢書也是遵從了這樣的一個基本原則，每篇文章都是從一個問題開始的，比如其中一篇是探討為什么核桃樹下面不長其他的植物，我們不是平鋪直敘地給孩子介紹這個現(xiàn)象，而是通過探究，一步步地進行闡述和解讀，給孩子示范解決問題的過程。在這里我想強調(diào)的是，不僅要讓孩子獲得知識，更重要的是培養(yǎng)孩子主動思考的習慣，這才是培養(yǎng)孩子科學(xué)思維的正確路徑。

基于這個原則，父母帶孩子去植物園或者去野外的時候，想培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)，就不能是簡單地給孩子講關(guān)于植物的科學(xué)知識或現(xiàn)象，更不要拘泥于孩子記住了多少知識，而是要積極地引導(dǎo)孩子發(fā)現(xiàn)問題，比如讓孩子發(fā)現(xiàn)有的花有香味，有的花沒有味道這個現(xiàn)象，再啟發(fā)孩子進行思考、進行探究。

專家簡介

史軍

中科院植物學(xué)博士，“玉米實驗室”創(chuàng)始人。中國植物學(xué)會科普工作委員會成員，中國科普作家協(xié)會會員，教科版小學(xué)科學(xué)課本核心作者。

把科學(xué)教育搬回家的多種方法

科學(xué)教育一般是指在幼兒園或者學(xué)校進行的關(guān)于科學(xué)的教育。如何在家庭中開展科學(xué)教育？從兒童身心的發(fā)展特點出發(fā)，從孩子的興趣出發(fā)，帶孩子開展科學(xué)探究活動的途徑太多了！

生活本身，就包含了無數(shù)科學(xué)教育的契機

從廣義上來說，家庭中的科學(xué)教育不用刻意尋覓，生活處處皆有科學(xué)。比如，只要帶孩子到戶外，各種不同顏色的花、不一樣的葉子、白天的飛鳥、夜晚的蟲鳴等，都會引起孩子的興趣和探索，增加他對周圍世界的感知和理解——而這正是幼兒階段科學(xué)教育的主要目標。

節(jié)假日的時候，我們可能都會帶孩子回老家或者外出旅行。其實，整個旅途中科學(xué)教育也是無處不在，比如孩子體驗到了不同的交通工具，如抵達機場或火車站乘坐的公交車、地鐵或出租車，到達目乘坐的飛機、火車;不同地區(qū)自然環(huán)境、動植物、氣候、飲食的差異等;路上領(lǐng)略到的高山、大河、道路、橋梁等自然和人造的景觀……這些新奇有趣的事物，都在吸引著孩子去觀察、體驗和探索。

動物園、植物園和各類博物館也是科學(xué)教育的好去處。我們家孩子最喜歡的就是自然博物館。他兩三歲的時候，對于場館內(nèi)存放標本和照片的展區(qū)不怎么感興趣，唯一吸引他的就是恐龍樂園，一進博物館就直奔恐龍世界，因為那里的一些恐龍模型有2層樓那么高，時不時會發(fā)出雷鳴般的吼叫，尾巴還一直在晃動，非常逼真和震撼！在那里，他還喜歡看三角龍和霸王龍搏斗，看慈母龍媽媽下蛋、孵蛋……這些吸引眼球的、動態(tài)的展示，是他小時候百看不厭的“必選項目”。后來，他開始留意到墻壁上嵌著的“恐龍骨頭”和“恐龍蛋”，興奮地當起小“考古學(xué)家”;再后來，他也能在銀幕前坐下來，看一會兒講解恐龍滅絕的電影。等到大班時，他開始纏著我們念恐龍化石旁的解說文字，直到對各種恐龍和恐龍滅絕的種種猜想如數(shù)家珍……同樣的恐龍世界，在不同年齡的孩子眼中，趣味不盡相同;隨著年齡的增長，他們探索的深度和廣度也在不斷延伸。

看科普類圖畫書也是培養(yǎng)孩子科學(xué)素養(yǎng)的好方法。我給孩子買過一套“第一次發(fā)現(xiàn)”的手電筒系列，它用手電筒看書的方式讓孩子很有參與感、能親手操作，換了一個視角去看世界，平添了孩子探索和發(fā)現(xiàn)的樂趣。慢慢地，他也開始看比較復(fù)雜的書，比如《世界是如何運轉(zhuǎn)的》，這套書講的就是各種東西是怎么制作而成的，里邊設(shè)計了很多機關(guān)，他很喜歡自己動手去操作，樂此不疲。還有一套是“大自然的美食”系列，這套書是讓孩子知道自己吃的東西，像大米、巧克力、牛奶是從哪來的，我們?nèi)祟愂窃趺礃右徊讲桨阉鼈兗庸こ晌覀兂缘降拿朗车模瑢ΜF(xiàn)在沒有機會看到糧食生長和食物制作過程的孩子特別有意義。還有一些科普書的文字比較多，但只要他感興趣，我就讀給他聽。現(xiàn)在國內(nèi)出版的優(yōu)秀的科學(xué)圖畫書很多，家長可以根據(jù)孩子的年齡和興趣進行選擇。說實話，好多書連大人看了都會覺得非常喜歡！

科學(xué)小實驗，給孩子打開一扇科學(xué)之窗

因為工作的關(guān)系，我會經(jīng)常和孩子在家里制作一些科學(xué)小實驗。適合在家里開展的親子科學(xué)實驗要符合4個條件：材料簡單，制作過程不能特別復(fù)雜，現(xiàn)象要明顯、有趣，給孩子留下探索的空間。比如，有一次我?guī)Ш⒆釉诩易觥皻馇蛑鄙龣C”的小實驗。首先，給一個氣球充滿氣;然后，把吸管用手指堵住一端，另一端插進氣球的充氣口后用膠帶固定。如果吸管的頭是直的，松開手后氣球就往前方跑;如果吸管的頭彎成90度，一放氣，氣球就會在地上轉(zhuǎn)圈，就像直升機一樣。爸爸媽媽可以先和孩子一起完成固定吸管的操作（這一步有點難度），然后再讓孩子自己調(diào)整吸管的角度，最后松手看效果有什么不同。這樣孩子既可以有所參與，又可以反復(fù)玩、不斷探索并獲得新的發(fā)現(xiàn)。

吸引孩子的是現(xiàn)象層面的聯(lián)系

這個活動結(jié)束之后，很多爸爸媽媽可能會想，接下來要給孩子講一講原理吧，這是多么好的學(xué)習機會呀！但我很少這么做，因為孩子當時真正感興趣的是“我要是這樣做，它會怎么樣？”學(xué)齡前的孩子主要關(guān)注的是現(xiàn)象層面的聯(lián)系，比如吸管彎成直角后松手能讓氣球轉(zhuǎn)圈這件事。

給孩子提供繼續(xù)探索的機會

我們大人通常會認為，給孩子一個答案，這件事情就可以畫上一個句號了。但孩子感興趣的并不是一個簡單的答案，而是各種有待探索的可能性——如果我改變了吸管的角度，會怎么樣呢？換一個更大一點的氣球會怎么樣？我特別喜歡這句話：我們帶孩子進行任何一次科學(xué)活動或者做任何一次科學(xué)實驗，不是為了給認識這個現(xiàn)象畫一個句號，而是要給孩子探索這個現(xiàn)象打開一扇大門。孩子如果感興趣，他可以從這扇門進去，探究更多的東西。

鼓勵孩子提出問題并嘗試回答問題

孩子提問不一定是為了一個答案

孩子提問時，很多爸爸媽媽都會想，既然孩子問了，總要給孩子一個負責任的回答吧。無形中把孩子的提問當成了父母的壓力和責任。但很多時候，特別是對三四歲的孩子來說，他們的問題往往只是表達他對某件事的關(guān)注和興趣，并不一定是要得到一個答案。比如天為什么是藍的，太陽為什么這么亮，汽車為什么在前進，為什么有風……

用“你覺得呢？”帶動孩子思考

當孩子提問時，可以反問孩子：“你覺得呢？”孩子可能會說出自己的想法，也可能什么都說不出來，但這正好讓孩子開始學(xué)會思考。這種反問也給了孩子一種意識——提問之后，你自己也是有責任來回答這個問題的。

我有權(quán)利提出問題，我也有方法解決問題

無論是通過“你這個問題挺有意思的，我都沒這么想過”“到底怎么回事呢”等方式肯定孩子的問題也好，還是跟他一起去解決問題也好，對于孩子的提問，父母更大的責任是讓他意識到，我是有權(quán)利提出問題的，而且我提的問題還挺好，甚至大人都沒有想過，而回答這個問題可能有不同的方法。讓孩子樂于嘗試用不同的辦法解決問題，是我們在提問這件事中需要示范和引導(dǎo)的，也是培養(yǎng)孩子科學(xué)精神的要素。

回應(yīng)孩子的“十萬個為什么”前，先給問題分分類

很多父母遇到問題時，會主動跟孩子一起去查資料，我也經(jīng)常這么做。不過我很贊同幼兒科學(xué)教育專家劉占蘭老師的方法，建議家長在回應(yīng)之前先對問題進行分類，不同的問題給予不同的處理。

常識問題：開著這輛現(xiàn)代，追上前面那輛馬自達！

當孩子年齡比較小的時候，問的更多的是現(xiàn)象層面的問題，比如這個是什么，這屬于常識層面的問題（即皮亞杰所說的“社會知識”），我們可以直接告訴孩子，否則孩子永遠不會知道。比如有一段時間，我家孩子對車牌特別感興趣，看到車牌就開始問這是什么車，我們就隨著他把整個小區(qū)的車都認了一遍，帶他出門時只要他問，都會告訴那是什么車。讓我們想不到的是，他快3歲的時候，有一次我們和朋友起出去玩，路上孩子突然對司機說了一句：“叔叔，你開著這輛現(xiàn)代追上前面那輛馬自達！”

可以自主探索的問題：解開不倒翁的不倒之謎

還有一類問題是孩子可以通過自己的探索得到答案的，比如孩子問，為什么不倒翁不會倒。我們可以讓孩子自己先試試、想想。孩子從不同的方向，用不同的力推不倒翁之后，有可能猜測里邊是不是有一個控制它的小人。拆開不倒翁看看，再找到類似的塑料蛋殼的材料和填充物，讓孩子自制一個不倒翁。孩子在進行自制不倒翁的嘗試中，逐漸就弄清楚了不倒翁不會倒的原因。這個過程是孩子不斷地提出問題、做出假設(shè)、進行實際操作的過程，這個過程培養(yǎng)的探究能力，比答案本身其實更重要。

所以我建議如果可以通過動手探索問題答案的，就可以和孩子一起動手操作。如果依舊解決不了問題，還可以請教專業(yè)人士或者查閱資料。比如孩子發(fā)現(xiàn)植物長蟲子了，問父母該怎么辦，父母不是植物專家園藝專家，不一定知道，但是這個時候可以帶孩子一起去請教會養(yǎng)植物的人，這個請教的過程能讓孩子了解到，遇到這樣的情況可以采用這樣的方法。這種方法層面的示范和引導(dǎo)，給予孩子的是不是金子本身，而是“點石成金的手指”。

尚無答案的問題：鼓勵孩子成為發(fā)現(xiàn)答案的人

還有一種問題在現(xiàn)有的條件下沒有答案的，但它給孩子帶來的不應(yīng)該是失落，而應(yīng)該是對未知的無限好奇。而這一點與成人的引導(dǎo)密切相關(guān)。比如恐龍是怎樣滅絕的？直到現(xiàn)在科學(xué)家也沒有得到明確的結(jié)論，只有很多不同的猜想，需要進一步的證據(jù)進行驗證。我們需要給孩子傳遞的信息是：你們問出的這個問題，連科學(xué)家都還沒有研究清楚，真了不起！如果你們對這個問題感興趣，長大后可以繼續(xù)研究，說不定你會成為第一個發(fā)現(xiàn)答案的人。

面對孩子的提問，家長可以先在頭腦中做一下判斷，分類應(yīng)對。最關(guān)鍵的是要讓孩子知道，當我們遇到問題的時候，自己是有責任去尋找答案的;不同的問題可能會有不同的解決方法。解決問題的能力不只是對科學(xué)教育有價值，更是孩子學(xué)習品質(zhì)中的重要方面。隨著孩子這方面經(jīng)驗的積累，孩子就能形成主動學(xué)習的思維習慣，增強解決問題的能力，成為“愛學(xué)習、會學(xué)習”的孩子。

受訪人簡介

李秀勛

教育科學(xué)出版社編輯、數(shù)學(xué)教育專家，主編多套基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)科教材。

第三部分：科學(xué)家講故事

在生活中給科學(xué)留個位置

就像帶孩子走進美術(shù)館進行藝術(shù)的熏陶一樣，父母也要多帶孩子走進科學(xué)的世界，在生活中給科學(xué)留一個位置，才有可能為孩子打開一扇又一扇科學(xué)之門。

認識科學(xué)的兩大支柱

培養(yǎng)孩子的科學(xué)精神，首先我們要搞清楚科學(xué)是什么。愛因斯坦曾經(jīng)說過，科學(xué)有兩大支柱，一個是歐幾里得開創(chuàng)的幾何學(xué)邏輯，另一個是伽利略開創(chuàng)的系統(tǒng)實驗方法。所以，無論是我作為科學(xué)家對機器人的研究，還是培養(yǎng)孩子的科學(xué)精神，都是以這兩大支柱作為參考和基礎(chǔ)的。

我的主要工作是開發(fā)、研制新型機器人，目前我們實驗室已經(jīng)開發(fā)出了上百種各種構(gòu)型的機器人。以我研制的雪花機器人為例，它的靈感來自于自然界的雪花。為了做出這個機器人，首先我先在大腦里抽象出一個六角形，相當于建造一個數(shù)學(xué)模型，考慮它的角度、邊長、尺寸等，并設(shè)定了它能在地上滾、能變形這個目標。圍繞這個目標，我通過構(gòu)思—畫圖—加工制造—實驗的系列操作，最終得到了我當初設(shè)想的雪花機器人。這個過程可能會重復(fù)好幾次，不斷地進行調(diào)整，保證最大程度上實現(xiàn)最初的目標。在完成機器人制造的這個過程中，幾何學(xué)建模和系統(tǒng)實驗方法這兩大科學(xué)支柱缺一不可。

不鼓勵所有孩子都成為科學(xué)家，但注重培養(yǎng)孩子創(chuàng)造、探索的精神

科學(xué)的靈魂是創(chuàng)新，本質(zhì)上是什么意思呢？其實就是要通過科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)一些新的規(guī)律、現(xiàn)象或者知識。當然，這個新發(fā)現(xiàn)可以寫下來或者以某種形式固定下來。比如牛頓定律。但我們了解牛頓定律是一個學(xué)習的過程，并不等于科學(xué)研究。

科學(xué)家要做什么事情呢？我認為科學(xué)家應(yīng)該是人類知識探索的先鋒，要沖到最前方開路，發(fā)現(xiàn)新的原理，根據(jù)新原理進行發(fā)明創(chuàng)造。比如我做機器人，我可能只研制最開始的那臺，剩余的工作要交給工程師和企業(yè)家批量生產(chǎn)，降低成本，讓大家都用得起?？茖W(xué)家的創(chuàng)新與開拓精神最為寶貴，把新規(guī)律、新知識變成常識，然后再開拓新規(guī)律、新知識，這樣人類才能不斷進步和發(fā)展。

強調(diào)科學(xué)精神的培養(yǎng)，不是讓所有孩子都成為科學(xué)家，而是我們要培養(yǎng)出孩子不滿足于現(xiàn)狀，有意愿去進行創(chuàng)造和探索的精神，因為只有能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)和科學(xué)的問題，才能開拓和創(chuàng)造出更好的世界。這種科學(xué)精神適用于孩子將來從事的任何職業(yè)。

科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng)共同構(gòu)成了一個完整的人

既然不是所有的孩子都要成為科學(xué)家，那還有必要從小培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)嗎？答案是肯定的。我認為作為一個完整的人，科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)二者缺一不可。我是從事科學(xué)工作的，但我也會從人文、藝術(shù)領(lǐng)域中汲取營養(yǎng)。2019年，我們在北京798藝術(shù)中心舉力、了一個以恒易為主題的藝術(shù)與科技機器人作品展，我就是從藝術(shù)中尋找靈感，制作了多種形態(tài)各異的幾何機器人。在追求科學(xué)的創(chuàng)新與變化之中，我認為自己找到了一種永恒不變的東西，那就是藝術(shù)之美和哲學(xué)之思。

我的一個學(xué)生在畢業(yè)后去了新聞界工作，做得非常出色，邏輯性極強，更加注重對客觀事實的報道，我覺得這其實是跟她長期的科學(xué)素養(yǎng)訓(xùn)練分不開的。我覺得如果政治家或企業(yè)家具有很強的科學(xué)素養(yǎng)，可能在做企業(yè)決策或政治決策的時候，也會更有邏輯性。我希望每個孩子在基礎(chǔ)教育階段，甚至是從小就能一方面提升人文素養(yǎng)，另一方面加強科學(xué)素養(yǎng)，從而成為一個完整的人。

在生活中給科學(xué)留個位置

有很多父母擔心自己是個“科盲”會影響孩子科學(xué)素養(yǎng)的提升，我覺得父母首先要在觀念上做出改變，就像我不是一個音樂家也會帶孩子學(xué)鋼琴，接受藝術(shù)熏陶一樣，普通父母也可以帶孩子多體驗科學(xué)。我們都知道藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要熏陶，即使父母不懂藝術(shù)，也會把孩子帶進美術(shù)館，讓孩子感受藝術(shù)，因為環(huán)境本身對孩子來說很重要?？茖W(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也一樣，我們可以帶孩子走進科技館，有條件的話買一些科學(xué)實驗材料或者科技產(chǎn)品，有機會的話拜訪一些科學(xué)家，只要父母用心拓展，在生活中給科學(xué)留個位置，就能幫孩子打開一扇科學(xué)之門。

和孩子一起提高科學(xué)素養(yǎng)

爸爸媽媽不一定要成為孩子的老師，可以陪著孩子，成為孩子的同學(xué)或伙伴，和孩子一起學(xué)習科學(xué)，一起成長。隨著共同學(xué)習的深入，父母自己的科學(xué)素養(yǎng)也會不自覺地提高起來。

保有對科學(xué)的尊重和崇敬

郭沫若曾經(jīng)說過一句話，科學(xué)是人類精神的最高境界，科學(xué)家的生活猶如古之圣賢。我理解這句話的意思是說，我們應(yīng)該對科學(xué)保有足夠的尊重和敬佩，從心底里認同科學(xué)對社會推動做出的貢獻。所以父母要做到對科學(xué)有足夠的尊重和敬畏，內(nèi)心充滿對科學(xué)的向往，只有這樣才可能影響孩子，引導(dǎo)他熱愛科學(xué)，成為崇尚科學(xué)的人，或者走上科學(xué)研究之路。

樹立科學(xué)求證的精神

科學(xué)都是需要實證研究的，這也就意味著遇到一件事情，我們不能盲目相信，而是需要求證之后再做出判斷，這就相當于實驗的部分;但也不能只相信眼見為實，還要考慮背后的邏輯性，這就對應(yīng)了數(shù)學(xué)原理的部分，只有把二者結(jié)合起來，我們才不至于盲從。

在生活中，如果我們能幫孩子養(yǎng)成這樣對待日常事務(wù)的方式，其實也是一種科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神的培養(yǎng)，會影響到孩子日后的行為風格。

科學(xué)家的分享：機器人學(xué)習中的數(shù)學(xué)知識與原理

現(xiàn)在很多孩子在學(xué)習機器人，機器人是可以激發(fā)孩子科學(xué)興趣的很好的工具，但要避免把機器人變成純粹的玩具。如果像玩積木一樣，只是讓孩子對機器人進行不同方式的組裝，通過按鈕控制機器人的方向和不同的變形方式，實現(xiàn)和機器人的互動，孩子可能會在不斷嘗試的過程中了解一些規(guī)律，但這并沒有實現(xiàn)機器人教學(xué)真正的科學(xué)價值。根據(jù)孩子的年齡給他們一些數(shù)學(xué)相關(guān)知識與原理，做數(shù)學(xué)知識的補充，才會對孩子更有幫助。

以雪花機器人為例，雪花機器人也是一種六角形機器人，它有12個邊，我還制作了三角形機器人、四邊形機器人、四面體機器人、六角形機器人、立方體機器人，我們可以根據(jù)孩子的年齡讓孩子從最簡單的三角形機器人開始，數(shù)一數(shù)它有幾條邊，還可以以此為基礎(chǔ)進行點數(shù)練習（即數(shù)到幾就是幾），等孩子年齡再大一些，還可以進行加減運算，比如六角形機器人比三角形機器人多幾條邊。除了數(shù)量以外，還可以從幾何形狀入手，帶孩子認識四面體、六面體等最基礎(chǔ)的幾何形狀。

等孩子再大一些，還可以從角入手，比如三角形有幾個角，是不是直角，在三角形機器人變形的過程中角度發(fā)生了哪些變化。還可以再結(jié)合力學(xué)的知識，讓孩子了解到因為有力量的驅(qū)動，所以才會移動，而提供這個力的是電動機，并延伸到計算機編程知識。

科學(xué)家簡介

姚燕安

教授，博士生導(dǎo)師，擔任北京交通大學(xué)機器人研究中心副主任，設(shè)計研制出機構(gòu)與機器人藝術(shù)科技作品100余種。2014年曾為中美第一夫人彭麗媛女士和米歇爾女士講解幾何機器人科技課程。

讓孩子成為科學(xué)家，我們需要做什么？

作為我國首位兼具大洋深潛和極地科考兩項經(jīng)歷的女科學(xué)家，唐立梅認為科學(xué)家的工作并沒有神秘之處，激發(fā)孩子的科學(xué)興趣的同時，更要幫助孩子成為一個健康、快樂的人。

讓孩子覺得科學(xué)是一件好玩的事情

在大多數(shù)人的印象中，科學(xué)家都是在實驗室里埋頭苦干，專注于自己的事情，這確實是我們科研人員應(yīng)該有的專注和堅韌，但是這種形象在孩子看來，可能是枯燥、無趣的，所以我覺得，激發(fā)孩子對科學(xué)的興趣，父母首先要讓孩子了解到科學(xué)是好玩的，有廣闊的自我展示的舞臺。我是團中央青年講師團的成員，經(jīng)常面向青少年開展科普講座，我一般都會給孩子講一講我在野外采集樣品時的見聞，尤其是像南極、太平洋海底等一般人不太容易抵達的地方，分享我看到的企鵝、極光、冰川、神秘的海底世界等，這些有意思的經(jīng)歷都可以激發(fā)孩子對科考和海洋研究的興趣。

我女兒現(xiàn)在5歲多，她特別崇拜媽媽能去南極這件事情，每次在電視上看到“雪龍”號，她都會很興奮地說：“媽媽，這是你之前坐的船嗎？下次你能帶我一起去南極嗎？”雖然現(xiàn)在的她，看到的只是坐船去南極這件事情，但我想這是一顆種子，只要給它充分的滋養(yǎng)，就可能有生根發(fā)芽的一天。在孩子的成長階段，我們需要給他提供引導(dǎo)，可以通過爸爸媽媽的介紹，也可以多帶孩子參加一些科普類活動，現(xiàn)在科協(xié)、天文館等很多機構(gòu)一直在做相關(guān)的課程，這些都是激發(fā)孩子科學(xué)興趣的重要場所。

鼓勵思考，注重創(chuàng)新

對科研工作者來說，創(chuàng)新至關(guān)重要，高精尖的技術(shù)都需要依賴于創(chuàng)新才能完成。

無論是方法創(chuàng)新、觀點創(chuàng)新抑或是研究手段的創(chuàng)新，都要以深度思考為基礎(chǔ)，所以在孩子成長的過程中，要鼓勵孩子多思考，只有思考才能看到事情的本質(zhì)，才有助于發(fā)現(xiàn)問題，找到創(chuàng)新的具體點?，F(xiàn)在，我們的孩子正面臨快餐文化盛行的挑戰(zhàn)，我們更需要在生活中加強和引導(dǎo)孩子進行深度思考，而且可以是用他們喜歡的方式進行深度思考，比如將科學(xué)知識編輯制作成易傳播的短視頻，也不失為一種思考的方式。

讓孩子有實實在在的獲得感

激發(fā)孩子對科學(xué)的興趣，就要讓孩子有實實在在的獲得感，比如感受到整個社會對科學(xué)家的尊重，了解科考為國家做出的貢獻，自己進行科學(xué)探究感覺很酷，等等。這離不開外界的宣傳和引導(dǎo)，我自己一直堅持在做科普工作，其實也是希望通過分享更多關(guān)于科研的樂趣，給孩子做好示范，激發(fā)孩子的科學(xué)興趣。父母可以在生活中引導(dǎo)孩子多關(guān)注科研成果的轉(zhuǎn)化、科學(xué)家的動態(tài)，讓孩子感受科學(xué)的魅力和價值。

培養(yǎng)孩子積極的心態(tài)

科學(xué)家的工作跟大部分人的工作一樣，都有好玩的和不好玩的部分，我經(jīng)常向孩子展示的野外科考經(jīng)歷算是相對輕松、有趣的部分——每年會有2個月的時間去野外采集樣品。其他時間也許在孩子們看來是不好玩的——我們會晝夜待在實驗室里，分析樣本數(shù)據(jù)，形成學(xué)術(shù)觀點，發(fā)表科學(xué)論文。但是，我也會告訴他們，雖然在實驗室里的工作看起來枯燥無趣，但是我們都期待著之前的采集呈現(xiàn)出新的科研數(shù)據(jù)，有新的發(fā)現(xiàn)和成果，保持這種積極樂觀的心態(tài)，就讓我們對自己所做的事情產(chǎn)生不同的感受，也享受其中。所以，無論孩子最后能不能成為科學(xué)家，這種看待事物積極樂觀的心態(tài)的培養(yǎng)都很重要。努力把自己變成一顆小太陽，所到之處都是明亮的。

孩子總會有各種各樣的為什么，發(fā)現(xiàn)問題是孩子思考的基礎(chǔ)。面對孩子的提問，我覺得父母無論能不能馬上解答可以放在其次，首先在態(tài)度上要積極，包括積極尋找能幫助孩子解答問題的途徑的行動，這是對孩子好奇心的一種保護，也是對孩子積極樂觀心態(tài)培養(yǎng)的一種示范。

科學(xué)家簡介

唐立梅

自然資源部第二海洋研究所副研究員，隨著“蛟龍”號完成第72次下潛任務(wù)，登上“雪龍”號參與中國第34次南極科考，是國內(nèi)首位兼具大洋深潛和極地科考兩項經(jīng)歷的80后女科學(xué)家、全國三八紅旗手，入選團中央青年講師團。