王元卓：硬核科學(xué)家奶爸的科普經(jīng)

高婷

提升孩子的科學(xué)素養(yǎng)，關(guān)鍵在于鼓勵他主動思考和積極探索。這需要科學(xué)的方法，也對父母的教育理念提出了新的要求。

今天我們要采訪的科學(xué)家王元卓是大數(shù)據(jù)和人工智能的專家，同時他也是備受父母和孩子喜歡的科學(xué)家奶爸。除了日常的科研工作以外，他把大量的時間和精力放在了科學(xué)知識的傳播和普及上。

王老師先后出版了《科幻電影中的科學(xué)：科學(xué)家奶爸的宇宙手繪》《科幻電影中的科學(xué)：科學(xué)家奶爸的AI手繪》，用形象的手繪形式讓科普知識變得更加簡單易懂;以科學(xué)顧問的身份參與多部科幻電影的制作，為大眾提供正確又極具趣味性的科學(xué)知識;提出中國計(jì)算機(jī)學(xué)會群星計(jì)劃，策劃了中國計(jì)算機(jī)學(xué)會科普系列圖書，帶動更多的科研人員一起參與科學(xué)傳播工作，推動科學(xué)知識的普及，推動建立科普生態(tài)。

這次我們特別邀請王元卓老師來分享如何在家庭中豐富孩子的科學(xué)知識，提升孩子的科學(xué)素養(yǎng)。

不是專家也能做科普

2019年，電影《流浪地球》上映之后，王老師憑借幾張為女兒普及電影中高科技知識的手繪圖迅速走紅網(wǎng)絡(luò)，被大家稱為硬核科學(xué)家奶爸。王老師說，他當(dāng)時看到這幾張圖在網(wǎng)上引發(fā)的熱潮還挺意外的，因?yàn)檫@其實(shí)就是他和孩子的日常生活。那天，他帶女兒看完了電影《流浪地球》后，隨口問了一下女兒：“你看懂了嗎？”女兒提到有些地方不是特別懂，而且還需要根據(jù)電影完成一項(xiàng)寒假作業(yè)，于是王老師就畫了幾張圖，幫女兒講解和分析電影里的科學(xué)知識。這也是王老師和女兒互動的常態(tài)，有時候遇到女兒不懂的科學(xué)知識，他總是想著用手繪圖的形式展現(xiàn)。一方面是因?yàn)檫@樣的形式更容易讓孩子理解;另一方面，這也跟王老師的教師身份有關(guān)，平常他和學(xué)生一起討論問題的時候，大家都會帶著紙和筆，對重要信息做記錄，進(jìn)行提煉，畫成思維導(dǎo)圖，但是女兒還小，還沒有形成這樣的意識和習(xí)慣，于是，王老師就經(jīng)常主動拿出紙筆，替女兒做這樣的知識梳理。

這些手繪圖都是基于王老師自己的知識儲備和理解，比如太陽系八大行星的大小等，有些甚至是他在女兒這個年紀(jì)時了解到的知識，所以難免也會有錯。當(dāng)時，有細(xì)心的網(wǎng)友就發(fā)現(xiàn)了一張手繪圖里的錯誤，但王老師說，這很正常，因?yàn)闆]有人是什么都精通的科學(xué)家，他也想告訴更多的父母，給孩子進(jìn)行科普教育，自己不一定非要是專家，關(guān)鍵在于要有這樣的意識，另外稍微下點(diǎn)功夫，找到一些知識資源就足夠和孩子交流了。而且他也認(rèn)為，并不需要孩子特別深入地弄懂某一塊的知識，引發(fā)孩子的好奇心，和孩子一起討論，這個過程比獲得知識本身更重要。

利用生活中的契機(jī)豐富孩子的科學(xué)知識

王老師分享道，要學(xué)會在生活中抓住機(jī)會給孩子講解科學(xué)知識，從自然科普到人類發(fā)展，再到宇宙航天，不局限學(xué)科和領(lǐng)域，只要這件事有一定的科學(xué)內(nèi)涵，又能激發(fā)孩子的興趣，就可以和孩子一起探討。這些知識也不需要孩子一定全部記住，但是父母必須要為孩子提供足夠多的支持，讓孩子了解更多的科學(xué)知識，這是提升孩子科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。

耕種勞作中的自然科普

有段時間，王老師自己租種了一塊地，他帶著女兒一起參與了播種、除蟲、采摘等一系列的過程。在這個過程中，孩子學(xué)習(xí)到了很多自然科學(xué)知識，比如：西紅柿、黃瓜應(yīng)該在什么季節(jié)播種;靠葉子識別是黃瓜、茄子，還是西紅柿;菜地里有蟲子時，用什么方法滅蟲……因?yàn)榕畠簭男「趵蠋熞黄鹪诘乩飫趧?，?jīng)常徒手整理帶著糞肥的泥土，所以她現(xiàn)在也養(yǎng)成了不怕臟、不怕累的品質(zhì)。

電影里的大宇宙

王老師特別喜歡帶孩子看電影，有時候，一部好電影，王老師還會帶孩子反復(fù)看?？赐觌娪爸?，王老師會跟孩子探討一些看不懂的細(xì)節(jié)，尤其是孩子感興趣的部分。有時候，王老師還會特意組織幾個孩子一起看，之后一起討論。因?yàn)椴煌暮⒆痈信d趣的地方可能不一樣，能相互激發(fā)更多的好奇。王老師帶兩個女兒看電影《星際穿越》的時候，10歲的大女兒對莫斯代碼特別感興趣，而5歲的小女兒則好奇為什么明明電影中的女兒比爸爸小，但她卻比爸爸老，王老師分別回應(yīng)了她們的問題，也讓她們試著互相答疑和討論，過程非常有趣。

培養(yǎng)科學(xué)思維，提升解決問題的能力

除了讓孩子了解科學(xué)知識以外，王老師認(rèn)為還應(yīng)該幫助孩子建立科學(xué)思維，也就是遇到問題后擁有分析問題、解決問題的能力。

建立解決問題的思維方式

王老師提到在他出版的《科幻電影中的科學(xué)：科學(xué)家奶爸的宇宙手繪》中分享的一部電影《火星救援》。電影中一個叫馬克的宇航員被意外地留在了火星，但飛船內(nèi)的食物只能吃300多天，在沒有任何支持的情況下如何活下去，是馬克面臨的緊迫問題。

這時候馬克發(fā)現(xiàn)了一袋密封的土豆，他立刻想到是不是可以把土豆種下去，這樣就有了源源不斷的食物。于是他開始研究如何在火星上培養(yǎng)出適宜的土壤，如何制造土豆生長需要的水，如何讓陽光照到種植區(qū)，經(jīng)過這一系列的努力，最后土豆總算發(fā)芽了。

王老師說，其實(shí)馬克的故事體現(xiàn)的就是他的科學(xué)思維—只有把足夠的知識融會貫通，才能把知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力，解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。

提升動手能力

想提高孩子解決問題的能力，必須提升孩子的動手能力。所以，在生活中王老師特別注重對女兒動手能力的培養(yǎng)，會給她們提供很多實(shí)踐的機(jī)會，比如女兒喜歡做奶茶，就會得到爸爸的鼓勵，可以在家自己進(jìn)行各種嘗試，包括自己炒茶葉、調(diào)配不同的口味。

除此以外，王老師也會利用自己的學(xué)科研究優(yōu)勢，帶女兒一起動手，比如王老師帶女兒一起用蛋糕盒、廢鐵皮、電線等材料做過一個獨(dú)一無二的兒童節(jié)禮物—智能機(jī)器人，通過設(shè)置程序，可以用腦電波控制這個機(jī)器人，讓它和人類對話，還能說中英文等不同的語言，外出時還能遠(yuǎn)程操控機(jī)器人，讓機(jī)器人在家里巡邏，確保家里沒有發(fā)生走水、漏電等意外情況。這個禮物深受女兒喜愛，每次朋友來家里做客，她都會興高采烈地把機(jī)器人搬出來顯擺。

王老師家里也有一面黑板墻，可以讓孩子們隨意涂鴉，他也經(jīng)常和女兒一起畫，無論是《冰雪奇緣》《變形金剛》還是《西游記》，只要是女兒想畫的，他都會參與進(jìn)來。剛開始的時候，王老師會幫她們設(shè)計(jì)、打底稿，后來這些事情孩子都能自主完成了，動手能力很強(qiáng)。而且，黑板墻也給了孩子們反復(fù)試錯的機(jī)會，不滿意就可以再來一次，王老師說，這會讓孩子更有面對現(xiàn)實(shí)生活中困難和問題的底氣—沒什么大不了，咱們再試一次！

王元卓

博士，中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員，博士生導(dǎo)師，中科大數(shù)據(jù)研究院院長，中國科普作家協(xié)會副理事長，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會常務(wù)理事，科學(xué)普及工作委員會主任。他的科研成果曾獲得國家科技進(jìn)步二等獎和5項(xiàng)省部級科技獎勵，在科研工作的同時還長期致力于科普工作， 2019年被評為科普中國“十大科學(xué)傳播人物”，2020年入選“最美科技工作者”，2021年他的家庭入選“十大首都最美家庭”和“全國最美家庭”。