徐星:恐龍如何帶領孩子走進科學殿堂?
?徐星
編者按: 徐星,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員、學術委員會主任,與合作者一起已發現和命名恐龍新屬種達60餘種,是世界上命名恐龍有效屬種最多的學者之一。數十年來,他積极參与面向少兒的恐龍科普,深受兒童歡迎與喜愛。 日前,作為第一季科學隊長《古生物學家還原恐龍世界》節目的主講人,徐星在知識分子主辦的微信直播活動中,分享了他關於如何培養孩子科學素養的經驗與思考。
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科學教育是每個家長都特別感興趣的一個話題。
不僅小孩,我們成年人也一樣,人的一生需要各種各樣的教育。比如人文教育、藝術教育、科學教育等等,每一類教育在人的一生當中都會起到不同的作用。
對大多數中國孩子來說,科學教育相對來說陌生一點。因為,中國文化的傳統就是如此。我們對人文、藝術其實更重視,相對而言,其他方面的教育稍微弱一些,比如科學、哲學,而這些都是在人生當中起重要作用的知識。科學教育也在中國文化的傳統中相對薄弱。
但我們知道,一個完整的人不僅需要人文情懷,需要藝術素養,還需要其他方面的訓練,尤其需要科學教育。現代社會中,科學教育的重要性更加凸顯。
科學教育對孩子意義重大 科學教育說起來容易,做起來實際非常難。
各位爸爸媽媽可能有經驗,在孩子很小的時候,就開始對他們進行一些教育,比如背唐詩、認漢字,甚至是教1+1=2這種簡單的算術。但是,複雜的、與科學相關的內容,其實並不是容易教給孩子。我自己也是家長,我有兩個小孩,大的十六歲,小的十一歲。實事求是地講,我家兩個小孩的科學教育做得就非常不好,直到現在我都覺得非常遺憾。
那麼,為什麼說科學教育對小孩有著很深的意義呢?
在我看來,從中國社會的發展階段來看,要實現中國夢,實際上光靠我們的人文情懷和藝術素養是遠遠不夠的。一個國家的發展需要科學,一個人的成長——不管未來從事什麼樣的職業,科學素質都非常重要。因為科學實際上是一種思維,尤其在現代社會和生活當中,科學思維有時至關重要。
科學,包括我做的恐龍研究,也就是古生物學的研究,包括家長們熟悉的數理化,這些學科它們都有個共同的特點,就是它的思維方式是與其他的情感類活動不同。文學素養、藝術熏陶,這些活動的思維方式更多的是一種人文的東西,不見得需要很嚴格的邏輯,不見得需要一步步的推理。
但是,科學是與它們完全不同的領域。它需要人具有非常嚴格的邏輯思維,需要證據,然後在證據的基礎上進行推理,得出結論,再進行一系列驗證。而整套科學的思維方式,包括思維的習慣,在我國傳統文化中比較少見。所以,我國的孩子在這方面尤其需要加強培養。
?徐星主講的《古生物學家還原恐龍世界》,點擊文末閱讀原文可訂閱收拾
恐龍是很好的科普入口
再回到我的老本行,也就是恐龍研究。這與培養孩子的科學思維有什麼關係呢?
我們知道,恐龍是一類遠古生物,它非常神秘,也非常形象。如果問任何一個喜歡恐龍的小孩,他會說出很多恐龍的名字,也會告訴你這個恐龍是什麼樣子的。這些就是做科學教育非常重要的特點。
為什麼這麼說呢?因為,面向兒童做科普,最困難的地方在於孩子們的知識體系還沒有建立。他對整個世界的認知,還達不到複雜和抽象的高度。要兒童了解比較抽象的內容,是非常非常困難的。與物理、化學等學科相比,古生物學,尤其恐龍研究的特點在於形象性。我們可以到博物館真真切切地看到恐龍骨架,孩子們可以直觀地體會到恐龍是一種怎樣的動物。
國外一些有名的科學家曾經分享過類似觀點,他們在小時候就有過在自然博物館參觀的經歷。有位科學家曾表示,在那個年齡看到暴龍等巨大的古代生物,給小孩子在心理上帶來的震撼是非常強烈的,也激發了他對自然的好奇,進而促使他後來走上了科學研究的道路。我們不僅可以在博物館直觀地看到恐龍,也可以在各種畫冊、電影、視頻資料等多處看到很多恐龍的形象。這種形象性,實際上是做科普非常重要的條件,可以幫助孩子比較容易地理解這個世界。
此外,選擇恐龍做科普其實還在於它的神秘性。如果問小朋友們:「為什麼對恐龍感興趣?」可能很多小孩的回答是:「覺得恐龍太神奇了,太奇怪了。」
我們熟悉的各種各樣的恐龍,在博物館看到的也好,或者電視、電影、出版物中的也好,這些恐龍形象確實跟我們熟悉的動物是完全不一樣的。比如說一些恐龍體型巨大,還有些恐龍的體重高達一百噸重。這與我們熟悉的世界差別太大了。這種差別性與神秘性,也是非常好的引導孩子對科學感興趣、對自然感興趣的因素。
讓孩子在科學教育中體會到樂趣,他可能就會走向科學的道路。即使以後不做科學,慢慢培養出的科學思維,也對他們非常有好處。
恐龍科普可培養邏輯思維與推理能力
恐龍研究是古生物研究的分支之一,我們希望孩子喜歡恐龍,一方面是希望他了解一些知識,對一些東西感興趣,或者甚至打發一些時間。當然,我們的目標還包括學到一些知識。至於最高的目標,在我看來,是建立科學思維。
科學思維是非常重要的。科學實際上是探索自然,然後以一種獨特的方式揭示出自然的奧秘,然後為社會、為人類服務。通過對恐龍的科普,我們就可以培養這種科學思維。
比如說,有很多孩子會在我做科普節目的時候問我:「叔叔,你怎麼知道這個恐龍會長這麼大?」有的時候我會說:「恐龍會長100噸,相當於十幾個大象或者二三十個大象那麼重。」然後,孩子們會繼續發問:「你怎麼知道它會長得這麼大?」
然後,我會解釋:「所有的科學都是建立在證據的基礎上。那麼我們想知道一個恐龍到底長得有多大,最簡單的方法就是去找化石,這就是一種證據。通過觀察化石,再研究化石,得出結論。使用一些科學方法,科學家可以通過一個化石的骨架,推斷出一個物種,比如某個恐龍的體重有多重,比現在的大象,比現在的各種各樣的動物大多少,或者小多少。」
經過如此長期、反覆的科學教育過程,就能讓孩子建立起「得出結論一定需要證據」的意識。這正是科學的重要特點之一。做科學其實就是在做兩大類事情,一類是做「是什麼」的事情,另一類是做「為什麼」的事情。上面講到的例子,實際上是在通過簡單的化石教給孩子求證的過程。
當然,科學還有一個重要的特點就是進行推理。科學家都是通過觀察自然中的一些現象,然後提出自己的假說,然後做推理,進行驗證,最終總結出理論。孩子們在喜歡恐龍的過程當中,可以簡單地培養起邏輯思維的能力。
我在做科普的過程當中,有很多小孩會問我:「叔叔,你怎麼知道恐龍會跑這麼快?」或者說:「叔叔你怎麼知道這個恐龍是生活在水裡的?」這時,我就會給小朋友舉例說明。比如很多孩子熟悉的一種恐龍,叫棘背龍,就是背上長著很長的棘的一種恐龍,是體積非常大的食肉恐龍。
當我告訴小朋友:「這種恐龍就是生活在水裡的。」小朋友可能會問:「你怎麼知道它是生活在水裡的?我看不出來,它又不像今天的鴨子,也不像今天的金魚,那你怎麼知道它是生活在水裡的呢?」
我再告訴他們棘背龍的特徵,比如嘴巴形狀有些像鱷魚——是用來吃魚的。然後我還會告訴孩子,科學家不僅能通過嘴巴骨骼的形狀像鱷魚來分析它的生活環境,而且可以通過研究骨骼里保存的一些化學元素,分析出這種動物很可能生活在水裡。
如此一來,小孩就可以通過喜歡的一種動物建立起知識鏈條,經過推理過程培養自己的邏輯思維和推理能力。這就是恐龍幫助科普,幫助小孩建立科學思維的重要方面。
鼓勵發問,保護孩子的好奇心
科學家喜歡發問,小孩子也是如此。
孩子們總是不停地在問家長各種各樣的問題。有時,孩子問的問題你會感覺非常幼稚,或者非常沒有意義,但實際上,他們的發問是非常好的習慣。因為這種問題實際上正是科學中最難的、也是最重要的一個方面,就是「為什麼」的問題。如果孩子能一直保持這樣的一個狀態或者說習慣,對以後的發展會很有益處。
就我的觀察和體會而言,我國的學生或者學者都有一大缺陷,那就是不會提問。中國的學生,包括非常好的高校里的學生,學習能力非常非常強,學東西非常非常快,但在老師講完課以後,很少有學生會質疑老師講的內容,或者說提出一些有意思的問題,哪怕是古怪或者不正確的問題。
與之相反,國外的孩子們,尤其西方國家的孩子們,他的學習能力可能不一定有我們的學生好,也不一定有我們的學生學得快,但是他們總是能提出一些很有意思的問題,或者是一些聽上去有些「愚蠢」的問題,但是,這一點對做科學來說是非常寶貴的品質。
在恐龍科普的過程中,我可以感覺到,與恐龍有關的這些內容經常觸發孩子們提出問題。有時,家長可能覺得這些問題太簡單或者沒什麼意義。但是,我想提醒各位家長,千萬不要打消孩子的這種熱情,他其實只要想問、願意問,只要堅持下去,對思維鍛煉的幫助非常大。
孩子的潛力是無窮的,他們的能力可能超出我們的想像。有時候,可能並不需要家長做太多,孩子們就能找到自己喜歡的東西,或者找到解決問題的方法。我們應當相信他們,鼓勵他們。
作為一個研究恐龍的學者,或者作為科學家,我非常希望以後有更多的機會,給小朋友們做一些恐龍方面的科普講座,包括分享發現恐龍的過程,講述如何在大自然當中尋找隱藏的奧秘,與孩子們一起分享這些快樂。
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