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如何做好兒童科學教育

來源:幼教網 2018-04-17 15:57:34

說兩句

  科學不是數理化!

  我們首先要搞清楚一個誤區。在我這代的大部分人眼里,可能覺得科學就是數理化、科技是第一生產力,后來被我們老師衍生出來“學好數理化,走遍天下都不怕”,我們就是在這種環境下開始努力地學習理科。如果學得不太好,別人就說這個孩子好像腦子不是那么聰明,你就去學文科吧。

  大家說到科學,往往想到的是一些非常復雜的方程式等等,其實我覺得這是一個非常大的誤解 —— 把科學變成了一個個學科。也就是說,我們只是重視學科里面具體的知識,比如物理、化學、生物,乃至數學,但是至于科學本身是什么,其實我們從來沒有真正被教育過。在國外的高中階段,學生們深入學習理化生學科之前,總要先學科學哲學,把科學是什么講清楚。我覺得這是一個比較正確的方式。

  科學,來自人類對大自然發自內心的好奇。其實我們從人類文化發展的歷史來看,科學認識世界的方式,出現得是比較晚的。直到牛頓的時代,才漸漸地建立起現在科學認知的基本模式。在那之前,我們都是在用神話、宗教等等來解釋這個世界。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,它有沒有規律可循,才發展出科學。所以希望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的魅力。

  另外一點是,科學只是認識世界的方式之一。現在有一種思潮 —— 把科學等同于正確,而我希望家長們能夠從更深的層面來理解這個問題。從社會發展的角度來看,科學的價值在于:科學是我們現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不能解釋的,很多領域是非科學的,同樣有很高的價值,比如宗教,也是我們人類文化的瑰寶。所以在教育孩子的時候,要有多元化的態度。

  科學可證偽是什么意思?

  大家經常聽說一個說法就是科學是可證偽和可預測的。“可證偽”這一點,有時候大家會有一點誤解。“可證偽”就是能證明科學是錯的嗎?其實不是這樣的。可證偽性,就是針對一個理論,可以假設出來一種條件,這種條件如果不成立的話,那這個理論就是錯誤的。如果某個理論具備這樣的條件,我們就認為它是可以用科學的方式來對待的。

  舉個例子,比如像上帝是否存在這種事情,為什么不能用科學去研究呢?因為在“上帝是全知全能的”這個前提下,對于“上帝存在”這一命題,不管出現什么樣的情況,都可以說這是上帝的意志,那么就不存在一種條件,可以使得“上帝存在”這一命題是假的。因此它是不可證偽,就不是科學研究的范疇。

  可預測是說,在條件成立的情況下,你的結論在過去是對的,在將來也是對的。也就是說科學理論在時間上是連續的。基于科學的這兩個特質,我們才能夠基于科學的規律建造工具、發展技術和推測將來的情況。

  科學地認識世界的方式到底是怎樣的?

  美國國家科學教育標準里非常明確的指出,科學的認知方式有三個要素,第一個是事實依據,第二是邏輯關系,第三是審辯性思維,也就是critical thinking.

  那什么是事實依據呢?就是說所有科學結論,都要建立在一個我能夠看得見摸得著的事實證據之上,然后我才能夠相信。科學的領域內,一個理論是一定有事實去支持它的。在物理、化學、生物這些學科中,都是通過實驗,取得實驗數據,來證明理論。如果理論沒有事實依據,那我們就不能夠相信。

  所以很多時候科學領域有了一個新的發現,比如一個新的重要文章發表了,科學家會很快地重復這個實驗,也就是確認這個事實。而不是像我們現在的很多媒體一樣,看到一個標題,馬上改成一個更吸引眼球的標題,然后傳播出去。對于孩子來講,重視事實依據,就不容易被那些煽動性言論所吸引,他會更關注背后的事實真相。

  下一點就是邏輯推理,logic. 邏輯推理是連接事實依據與科學結論之間的橋梁。簡單講,大家可以把它理解為因果關系,也就是說,這個事實,能不能夠支持你得出的結論?這一點其實是我國的教育是比較欠缺的。很多成人,即使大學畢業,也沒有系統地學習過邏輯學,并且邏輯水平是比較差的。

  我舉個例子,達爾文的進化論大家都很熟悉,并且認為是毋庸置疑的科學理論。但是如果真的去讀《物種起源》,其中有邏輯錯誤的。比如,一個假設說,如果人的祖先是猴子,那么人的骨骼和猴子的骨骼就會有相似之處。而人的骨骼確實與猴子相似,那人的祖先就是猴子。乍一聽很有道理,但是我換個說法,你就會聽出這里面的問題。如果你的生父其實是你的伯伯(父親的哥哥),那么你就會跟伯伯長得比較像。事實是你確實跟伯伯有點像,那你的生父就是伯伯。大家聽出這里面的問題了么?在科學研究的過程中,這種邏輯錯誤要嚴格避免的。

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