如何做好儿童科学教育

时间:2023-10-06 08:27:58 教育 我要投稿

  科学不是数理化!

如何做好儿童科学教育

  我们首先要搞清楚一个误区。在我这代的大部分人眼里,可能觉得科学就是数理化、科技是第一生产力,后来被我们老师衍生出来“学好数理化,走遍天下都不怕”,我们就是在这种环境下开始努力地学习理科。如果学得不太好,别人就说这个孩子好像脑子不是那么聪明,你就去学文科吧。

  大家说到科学,往往想到的是一些非常复杂的方程式等等,其实我觉得这是一个非常大的误解——把科学变成了一个个学科。也就是说,我们只是重视学科里面具体的知识,比如物理、化学、生物,乃至数学,但是至于科学本身是什么,其实我们从来没有真正被教育过。在国外的高中阶段,学生们深入学习理化生学科之前,总要先学科学哲学,把科学是什么讲清楚。我觉得这是一个比较正确的方式。

  科学,来自人类对大自然发自内心的好奇。其实我们从人类文化发展的历史来看,科学认识世界的方式,出现得是比较晚的。直到牛顿的时代,才渐渐地建立起现在科学认知的基本模式。在那之前,我们都是在用神话、宗教等等来解释这个世界。就是因为人类的这种好奇,不断地想探索明白这个世界到底是怎么回事,它有没有规律可循,才发展出科学。所以希望孩子们的好奇心可以受到保护,让他们能一直保持对世界的好奇心,才能一直感受到科学的魅力。

  另外一点是,科学只是认识世界的方式之一。现在有一种思潮——把科学等同于正确,而我希望家长们能够从更深的层面来理解这个问题。从社会发展的角度来看,科学的价值在于:科学是我们现有的认知方式中被实践证明比较合理的一种,带给我们生活非常多的便利,所以非常值得教给孩子。但是世界上也有很多事情是科学不能解释的,很多领域是非科学的,同样有很高的价值,比如宗教,也是我们人类文化的瑰宝。所以在教育孩子的时候,要有多元化的态度。

  科学可证伪是什么意思?

  大家经常听说一个说法就是科学是可证伪和可预测的。“可证伪”这一点,有时候大家会有一点误解。“可证伪”就是能证明科学是错的吗?其实不是这样的。可证伪性,就是针对一个理论,可以假设出来一种条件,这种条件如果不成立的话,那这个理论就是错误的。如果某个理论具备这样的条件,我们就认为它是可以用科学的方式来对待的。

  举个例子,比如像上帝是否存在这种事情,为什么不能用科学去研究呢?因为在“上帝是全知全能的”这个前提下,对于“上帝存在”这一命题,不管出现什么样的情况,都可以说这是上帝的意志,那么就不存在一种条件,可以使得“上帝存在”这一命题是假的。因此它是不可证伪,就不是科学研究的范畴。

  可预测是说,在条件成立的情况下,你的结论在过去是对的,在将来也是对的。也就是说科学理论在时间上是连续的。基于科学的这两个特质,我们才能够基于科学的规律建造工具、发展技术和推测将来的情况。

  科学地认识世界的方式到底是怎样的?

  美国国家科学教育标准里非常明确的指出,科学的认知方式有三个要素,第一个是事实依据,第二是逻辑关系,第三是审辩性思维,也就是critical thinking。

  那什么是事实依据呢?就是说所有科学结论,都要建立在一个我能够看得见摸得着的事实证据之上,然后我才能够相信。科学的领域内,一个理论是一定有事实去支持它的。在物理、化学、生物这些学科中,都是通过实验,取得实验数据,来证明理论。如果理论没有事实依据,那我们就不能够相信。

  所以很多时候科学领域有了一个新的发现,比如一个新的重要文章发表了,科学家会很快地重复这个实验,也就是确认这个事实。而不是像我们现在的很多媒体一样,看到一个标题,马上改成一个更吸引眼球的标题,然后传播出去。对于孩子来讲,重视事实依据,就不容易被那些煽动性言论所吸引,他会更关注背后的事实真相。

  下一点就是逻辑推理,logic。逻辑推理是连接事实依据与科学结论之间的桥梁。简单讲,大家可以把它理解为因果关系,也就是说,这个事实,能不能够支持你得出的结论?这一点其实是我国的教育是比较欠缺的。很多成人,即使大学毕业,也没有系统地学习过逻辑学,并且逻辑水平是比较差的。

  我举个例子,达尔文的进化论大家都很熟悉,并且认为是毋庸置疑的科学理论。但是如果真的去读《物种起源》,其中有逻辑错误的。比如,一个假设说,如果人的祖先是猴子,那么人的骨骼和猴子的骨骼就会有相似之处。而人的骨骼确实与猴子相似,那人的祖先就是猴子。乍一听很有道理,但是我换个说法,你就会听出这里面的问题。如果你的生父其实是你的伯伯(父亲的哥哥),那么你就会跟伯伯长得比较像。事实是你确实跟伯伯有点像,那你的生父就是伯伯。大家听出这里面的问题了么?在科学研究的过程中,这种逻辑错误要严格避免的。

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