谢寅,科学教育搬运工(._.) 阅读原文 我觉得我们在科普的“软件”建设上,还需要多下一些功夫。 身处北京,曾任教于小学和幼儿园,是一名科学老师,工作的时候,我也多次带孩子们参观各种北京的科技场馆。其实如今的科普场馆,在“互动”和“体验”上其实已经做的很好了。在科技场馆中,丰富的展品、真实的情境都能带给小孩子很好的体验。 但是在我看来,其实做的还不够。 我有时候会观察这些孩子操作时的状态,在我看来,“好奇的体验”和“好玩的体验”并不能完全区别开,我的意思是:如果我们要想培养孩子的好奇心,那么我们带给他们的,一定是一份独特的感受和体验,这种体验和应该是同玩一个玩具带来的那种“好玩的体验”是完全不同的。 培养好奇心,是一定要给孩子带来与众不同的感受和体验的。如果以这个标准来看待我们的科普活动的话,我觉得我们并没有做的很好。 不可否认很多展品的确能激发孩子的好奇心,但是我们没有形成一个套路(缺少系统性),也没有把成功的经验总结、提炼出来,并且分享给更多的教育者发扬光大。 而孩子们的好奇心,更像是泼在沙地上的水,很快就消失在生活的喧嚣中了(缺少稳定性)。 我在工作中能够看到,随着孩子们年龄的增大,科普场馆中的“体验设备”已经很难让他们在产生之前那么强的好奇心了。 也许真是应了那句话:懂得越来越多,好奇却越来越少。 激发好奇心是可以有套路的吗,好奇心可以有系统的、稳定的方式来培养吗? 我觉得可以的。我觉得在这下面这三个点上进行努力,或许可以是激发和培养出孩子的好奇心的。 1.为孩子创造“对照”的场景 在展品中努力的去设置对照的场景,凸显出差异,用差异现象来激发好奇心 2.让孩子多去体验”预测“的魅力 努力的让孩子去做预测,预测则是寻找例子的过程,为自己的模型寻找例子时,人是最好奇的 3.让孩子学会“有意识的摸索” 对我们了解和熟知的”对照实验“加以改造。 逐步了解到“分析对照——进行预测——加以检验“是一个自我摸索和有意识的摸索的过程。 1.让孩子多去接触“对照的场景” 在北京科学中心的二楼,有一个展品,演示的是神经元和神经信号。 这个展具还是下了功夫的,人们把手放在神经元下方的触摸屏幕上,触摸后装置就会被启动,一系列的“神经元”灯就会依次亮起,展示出一个神经信号在神经细胞间的传导过程。 这其实是一个很不错、很有体验性的展具。我也在现场看到了不少小孩子不断地在触摸这个展品。但是,他们其实只是把它当作了“好玩的灯具”,因为无法理解“神经信号”,“神经细胞”这些基础知识,可惜这个展品想法很好,在他们这里其实失去了应有的作用。 是知识的门槛造成了阻止认知和体验得以深入的障碍。 但是有没有更好的办法呢?直到我在另外一侧看到了另一个展具。 它是关于睡眠和脑电波的关系的。 我们能不能把这两个展具各自的特点结合一下呢? 如果我们设置几种不同的按钮,对应着不同的情绪状态下神经信号的传导方式? 是不是就可以让孩子体会到“原来不同的情绪状态,是会对应着不同的身体反应啊” 按下其他的按钮,那么还有其他的身体反应吗?我是不是可以再试试? 这是不是一种好奇心的体验呢? 我想是的。 (假如在科学性上是 ok 的,我其实不知道这种信号传递的差异是否存在) 好奇心来自于何处?我觉得是对照的场景。 对这个展具小小的改造,其实关键一步是设置了对照,可以说,是对照的存在,引发了孩子的思考,进而激发出了好奇心 有了对照我们才会好奇,为什么会这样? 因为对照意味着差异,而差异则暗示着秘密的存在:不同的模式,一定有不同的原因。 而模式在被我们识别出来之前,以差异的形式存在和表现出来 差异其实就像是浮在水面上的冰山,我们虽然不知道具体的原因是什么,但是我们却能够把差异作为一个线索,去追根溯源。 思维之山 ”为什么会不同?“ ”为什么会这样?“ 我想这便是好奇心被激发出来的表现了。 科学界的模式是很多的,小到日出日落,大到元素周期表,地球上的气候带、这些都是不同的模式,如果能够有科学工作者把这些模式,特别是模式之间的差异展示出来,我想这会超越知识,无差别的激发出成人和孩子的好奇心。 这些都是模式 2.让孩子多去体验到“预测的过程” 日本的 NIMS(日本国立材料研究所)制作过一部迷你剧: 《致未来的科学家们》。 因为是做材料科学的研究的,所以这部迷你剧主题也是展示各种各样的特种材料,但是这迷你剧的剧情,一般没有太多的“科学名词”,而是这样的一种画风: 介绍一种新型的材料 用实验展示和说明它的特性 利用新的材料来制作一个装置 让观众去预测这个装置能做什么 揭晓装置的结果 传播的目标,不是这个技术有多么的牛逼,而是观众看完后发现:从这个技术出发,我们可以体验一次很有意思的思考的历程啊! 为什么我们能够体验思考的历程呢?因为他们一直都在引导观众,在介绍了这种材料的特性之后,做各种的预测。 预测记忆材料制成的“跷跷板”是怎么运动的 预测超级疏水材料制成的玻璃(一半特种材料,一半普通材料),滴上会如何反应 预测,激发的是“试一试的兴致”,开启的也是好奇的历程。 是不是这样做,就会有哪样的结果呢? 为什么预测会激发好奇,@YJango 的《学习观》系列视频,做过系统的阐释: 学习和进食一样,当大脑产生求知欲的时候,会无法抑制的想要学习。 我们无法通过记忆知识来学习知识,只能通过归纳例子来构建知识,因此我们更为好奇的内容,其实是例子。 ...... 为什么我们如此喜欢故事?因为一个故事可以瞬间让大脑清楚知识的输入和输出,而例子是从输入到输出的一个具体变换,缺一不可。 所以当只有输入或输出时,好奇心会使我们的大脑急切的想要知道另一个,帮助自己搜集完整的例子。 ——《学习观》第二季第 2 集 【学习观 09】标题党是如何用这些招数把你当宠物诱骗的 具体到《致未来的科学家们》 首先先通过一个对照实验,了解到材料的特性。其实这就在观众的脑中就构建了一个知识,而当编剧引导着观众,进一步利用材料的特性制作新的设备,并且去预测可能发生的情景时,他就已经完成和明确了问题的输入和输出,唯独缺少一个例子来验证自己的想法,而实验则给了他一个机会,给了他一个主动的去寻求一个例子,来验证自己的想法的机会。 而在这一时刻,他是最为好奇的。 所以,我就把这种激发好奇心的经验总结为“特性 + 预测”,其实很多的化学类、材料类的科普部门,都可以试一试他们的方法。 这样的设计同样可以超越于知识,让孩子体验到科学的魅力。 因为我们的天性本来就如此,好奇心,本来就是能够超越现实的 3.让孩子学会“有意识的摸索” 提到这个“有意识的摸索”,我觉得最佳例子是日本的纪录片《像乌鸦一样思考》。在第 11 集里面,那个“判断乌龟生长方式”的实验,我觉得是最好诠释了“逐步摸索”的例子。 对于此短片我已经专门撰文做过详细而系统的分析,各位可以去看原文,现摘录一部分内容[1]: 可以看出,《乌鸦》一剧,有一个套路 1.巧妙的引入了对照的场景,调动了人们探究的热情和好奇心 2.通过对照的场景来引导人们思考,找出可以控制的变量 3.控制和改变变量进行预测,验证自己的结论 而这一切的目的,让孩子学会一套思维的方法:如果你想发现事物的秘密,就要 关注差异背后的原因 做"自以为是"的预测 积极的去验证和进一步的去观察 从而了解到,发现事物的秘密是一个有意识的摸索的过程 而有意识的摸索,其实就是一种“属于成人的好奇心”而这应该是可以从小孩子阶段开始培养的。 《乌鸦》一剧,提供了很多的例子,说明了这种有意识地摸索的过程,我特别想分享的,是他们这种思考的源泉在哪里?其实,就是我们熟知的、科学方法中经典的”对照实验“ 对照实验也称为“science control” ,一般步骤是这样: 1.我们对于某个问题,有了自己的解释。 2.为了验证我们的这个看法,我们设计实验,控制其他可能影响结果的因素(被称为变量),让其保持不变,只对一个因素来进行改变(单一变量)。 3.如果结果和我们的期待相符,那么我们的看法为真,反之为假。 4.如果我们发现自己的解释错了,就重新提出新的解释。 用四个关键词来归纳,就是这样的一个流程: 自己的解释 - 设计对照 - 验证想法 - 如果错了重新解释 《像乌鸦一样的思考》对这个传统的方式进行了一些更改,相比原有的四步探究的流程 “重新解释”这一步的位置进行了提前 “设计对照”的目的和效果发生了改变和颠倒 我觉得好奇心应该有三种境界 1.这个世界上有些事情是很有趣的 2.有一种很有趣的、独特的思维方式,能帮助我们更好的发现这些有趣的东西 3.并且这种思维方式还能更好的帮助我们认识这个世界,发现更多有趣的事物 如果我们能让孩子意识到上面的三点,他的好奇心就算是被培养出来、被稳定的维持下来了。 回到纪录片的例子,我们来解释这三点是怎么被培养的: 1.利用对照,激发的是孩子的好奇心。让他想去看看”为什么“ 2.独特的思维方式是做”自以为是的预测“ 让他把自己的发现在脑子里”试试看“,然后再同现实发生的进行对照 这样做的好处有二: 第一,这样的对照,哪怕失败了,其实也会进一步的激发好奇心,因为”想到的“和”实际的“本身就又是一种差异,从而会激发我们更深入的思考。”既然我们想的很有道理,为什么实际会不一样,肯定是有我们未知的东西在那里“(所以我会强调”自以为是“,就是在做之前先想一想) 第二,这样的对照,哪怕失败了,也会给孩子以信心,因为失败并不是否定,或许还是发现的机会。 甚至,我们如果预测成功不算什么,那只是现有的知识发挥了作用,如果预测失败,那才是有趣的,那是我们触碰到了知识的边界,边界就因为差异和对照的存在而被打破了! 这就叫”有意识的去摸索“ 在《乌鸦》的第 11 集中,我们认为”乌龟长大的方式是长出新的背板“,这是“自以为是”的预测,但是我们做了数背板的实验,来检验自己的想法的时候,现实的情况和想出来的情况形成了对照,启发了我们进行进一步的观察和思考。 从而注意到了”背板上的生长线“这个关键的因素,从而找到了揭开乌龟生长秘密的钥匙。 更精彩的是,编剧再一次引导观众们进行了”预测“(把乌龟照片剪下来,然后剪掉背板生长的部分,是不是就可以让乌龟还原成小时候的样子了?)通过这个实验,让观众的好奇心达到了一个更高、更饱满的高度。 这种”有意识去摸索“的过程,其实是可以在《像乌鸦一样思考》中展现的套路培养出来的 我们如果掌握了理论,或许就能够设计出属于自己的科普产品。 也许现在还没有,但是如果有一个方向呢? 总结和尾声 这便是我想分享的一些例子,我觉得日本人能够做到,我们也一样能够做到的,希望在阅读到这里,有志于做科普的、作为科学工作者的你,能够有一些启发和帮助。 说实话,特别羡慕你们,可以做科研,顺便做做科普,我只是个小学科学老师。 希望我们国家的科学普及能够做的更好。 阅读原文