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如何让青少年对科学产生和保持好奇心?

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online_member 发表于 2023-2-18 09:59:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
科技强则国强,科技兴则国兴。在国际形势处于大变局的背景下,我们该如何走好科技自立自强之路?
科普中国联合知乎「吾辈问答」,邀请科普中国形象大使戴伟向大家提问:如何让青少年对科学产生和保持好奇心?
让我们一起,向科学要答案。

如何让青少年对科学产生和保持好奇心?722 / 作者:陈辞滥调 / 帖子ID:111684
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online_member 发表于 2023-2-18 09:59:36 | 显示全部楼层
我打个比方,我们可能在学校教育里接触自然科学的时候,是通过书本接触的。这就好像你去学盖房子,从小到大你从来没有见过钢筋水泥,从来没有见过砖头瓦块,不知道墙是怎么一点点砌起来的,不知道屋顶是怎么叠上去的。
这个时候给你一套图纸,即便有非常优秀的老师,那套图纸对你而言,和齐白石的虾、徐悲鸿的马是没有本质区别的。它看着就是天书一卷,就是一幅图画。
但是反过来,把你扔到一个建筑工地里,在建筑工地里边搬上半年的砖,垒上半年的墙,虽然你可能还盖不起坐高楼大厦,但是至少你应该能垒个猪圈出来。在这个时候,再有专业的理论指导,再教你去看图纸,教你怎么样去了解诸如结构力学、材料力学相关的知识,你就可能变成一位非常优秀的土木工程师。
走进科学的过程就是这样,让我们从自然现象入手,让我们从和大自然的交流入手,用这种新的打开方式,你对自然你对科学可能就会有不一样的感受。
普通人对科学研究可能有一种刻板印象,就好像觉得这是一群聪明到近乎「妖」的人,然后在一些看不懂的装置上面,在做一些你看不懂的事情,其实不是这样的。埃尔温·薛定谔有一个说法:「实际上很多的重大科学发现,是由一群平凡的人在做平凡的工作中意外发现的。」实际上科技工作者也是人,他们做的也是一份工作,只不过他的工作是和大自然打交道,是去探索大自然的奥秘。
我经常说自己脑子不太好,数学也不太棒。在 18 年的时候有一个机会,我还曾经问过杨振宁先生,我说「江湖上有人说数学不好的人最好远离物理,您是不是这么认为的?」杨先生犹豫了一下,可能为了鼓励我,告诉我说,数学不好做理论物理可能会有点费劲,但是实验物理我们还是有很多工作可以做的,所以我就更多地会去做实验物理。
物理学本身是一个实验科学,它是用观察和实验的方式,和大自然打交道的一门学问。所以我们就还原到和大自然打交道的互动过程里去,通过自然现象、通过科学实验去走近物理,就是我常说的「换个方式打开物理,用眼睛和手走近物理」。这样的话,物理可能就会让你觉得更亲近一点,所以我就会更关注用这种方式。不是用个人的魅力或者用个人的语言去打动人,而是用自然规律本身的妙,用自然现象本身的美去打动人。
我们中国人都熟悉一句话:「独乐乐,与人乐乐,孰乐?不若与人。」你既然喜欢这门学问,而且这门学问又确实那么好玩,你当然就愿意和别人分享,希望有更多的人和你一起玩儿,这样你就会获得更大的乐趣,这就是我们做科普的最根本的动力。同时,我们也希望这个学科能有更好的发展,那有更好的发展,自然就需要吸引更多的优秀的人进入我们这个学科。
我们说科学传播时,如果把硬核科学内容比作酒精,把其他的文化、艺术这些元素比作水,以往我们通常是往酒精里兑水,即便我们非常努力,把酒精兑到只有 75% 的浓度,可是一般人也喝不下去。一般人能接受的可能就是 8 度的啤酒,我们现在要做的就是调节水和酒精的比例,它既可以有低度的,也可以有中度的,可以有高度的,对于不同的人群,给他提供不同的和科学接触的方式,这样为科学团结更多的人。
我最近就主要在关注如何把科学融入到身边的各个角落。我们在推进一些科学主题公园,把科学的内容融入到我们生活场景里的公共设施,把它融入我们的生活。科学本身就是和大自然打交道的一门学问,我们不妨把科学还原回它最本真的样子和它最自然的状态,把它融入到我们的公共设施、公园、运动场,融入到这种生活场景里去。
online_member 发表于 2023-2-18 09:59:43 | 显示全部楼层
87 岁的中国科学院院士、材料科学专家曹春晓,在知乎专访中,从自己的经历出发,分享了让青少年产生和保持好奇心的方法,以下为视频的文字内容:
我今天有这个机会,很高兴跟大家面对面地沟通交流。
从我个人这一生的体会来说,比较大的一个感悟——好奇心这个东西啊,是非常重要的。如果你要真正想做出比较大的科技成就,你就必须要有一个好奇心。
就拿我来说,小时候就有一种好奇心。
我是三岁离开绍兴,到了上海,那时候我爸爸领着我到这个街上去看看,有轨电车是「铛铛铛」有踩铃在响。
我自己就很好奇:这个有轨电车是怎么动,怎么开的,怎么会这来来去去的,就把客人送上送下,它是什么个的道理?
再比如说过去的饭店,那个时候解放前国际饭店是最高的了。最高的就是 24 层,现在我们高楼大厦早就超过了,当时来说 24 层就很新鲜。
然后听说里面有电梯,你(去)上那些电梯,就非常感兴趣这个电梯是怎么回事,怎么就会自己上去自己下来。
这个就是一种思考,要培养这种习惯。
我觉得很多事情就要多问一个为什么?所以在课堂里边我也会问老师,太阳为什么每天会从东边出来,会从西边下去?这样的问题老师也很鼓励我,说你这个想得对,应该多想一下,然后告诉我为什么。
好奇心就是懂得它,搞清楚它为什么有这种现象,这个是我觉得是非常重要的。
而且我一生当中的体会是,所有的大科学家他(之所以)有一个大的科技成就,我看他都有一个特点:都有一个强烈的好奇心去考虑一些问题。
当然这个好奇心怎么能产生?这个呢我想小孩不太懂,还是要一个是家长,一个是老师,还有一个是社会,科普或者是其他一些活动。
比如说我就从课堂上就听到老师讲一些科学家的故事,这些故事告诉我,科学家他很重要的是要有好奇心,要善于思考问题。
那么家长这边,我的父亲对我来说也是有帮助的。他就是领着我出去看看这个看看那个,然后启发我去想一些问题。那么我想这个也是一个重要方面。
对于现在来看,(还有)非常重要一点就是科普,科普别看它是科普就是简单了,搞科研才好像是真正比较难的。其实搞科普也是很难的,要搞好不容易。
因此想要广大的青少年,还包括儿童产生好奇心的话,那么搞科普的活动家,这个责任还是很重大,它要启发,就通过各种活动的方式来启发大家。
而且我现在还有一个感受,我在做科研工作的时候,由于好奇心往里钻进去,然后好好去想一想,几乎终于想出来为什么有这种现象。
有了新发现的时候,你就感觉到特别高兴,特别高兴以后就越来越有兴趣,那么好奇心就越来越强烈。
所以这是一个过程,所以我觉得这个是当今就是科普活动里边的一个重要问题。
online_member 发表于 2023-2-18 10:00:31 | 显示全部楼层
你可以去北京上海香港的名校看看,他们每年的科学实践资源多的难以想象。
我给你举几个例子。
1.各大科研院所的院士每年会去人大附等名校做演讲,孩子们可以跟这些科学大牛近距离交流互动。
2.每逢国家有科学界的大事,比如神舟*号成功返回、蛟龙深潜**米试验成功、量子计算机问世,主角们都会被安排一系列的科普活动,一般是国内几个一二线走一圈,然后去香港巡回。
3.每年寒暑假,都会有夏令营冬令营,整个班被拉到某科研院所,集体进行科学实践,或者去外地进行户外实习,可以写履历的那种。
4.当年天宫二号直接给了香港的青少年一个机柜,进行青少年的太空养蚕实验。要知道,空间、载荷这些都是载人航天的核心资源,能拿一个机柜出来给青少年做实践,投入力度之大可以想象。
5.部分学校已经开始中学生常态化科研计划,有专门的导师负责。
6.支撑这一切的,除了名校的社会影响力,还有家长们的资源互换,能把孩子送进名校的家长,大多手里有一些社会资源,帮班里同学们找一些科学社会实践机会,也有助于提高自己家孩子在班里的地位。
科学这件事,不属于短期快感,难以获得自然关注,要想培养兴趣,必须有社会和家庭实打实的资源投入。
现阶段让全国大多数青少年保持关注的,无非两件事,一是能获得短期快乐的,比如游戏,比如花边,比如sx;二是对内卷有帮助的,比如考试,比如考级,比如奥数。
科学这件事,本身不会带来很明显的多巴胺奖励,又对青少年时期的内卷没有太大帮助——毕竟放眼全国的范围,能有资源给子女刷科研履历的家长还是少数,而且,也不敢大规模放开青少年科研的口子,因为涉及到公平公正,一旦放开,对出身农村的孩子来说将是灾难。
目前,只有把考核的门槛定的尽可能低,才能把最广大老百姓的子女纳入进这个竞争体系,才能维护这个社会最后的公平公正。这比“对科学的兴趣和好奇心”,重要的多。
作为科研人员,我也很希望看到我国的青少年摆脱低级趣味的泥潭,把注意力从明星转移到科学上。但现阶段,显然还不具备这个条件,只能是循序渐进,潜移默化,期待量变引发质变的那个时刻。
我是 @纸谈风月
文章首发于公众号:君子一研
online_member 发表于 2023-2-18 10:01:20 | 显示全部楼层
要让青少年对科学保持好奇心,很简单,就要不断鼓励他们问『为什么』,这有两方面,一是问为什么,另一方面要是『不断』,持续让孩子不断探索现象背后的原理。
我小时候,就是总问『为什么』,家长也没有打击我这样的好奇心,能回答就回答,不能回答就让我到书籍中去找答案,那时候有一套《十万个为什么》,我来来回回看了好几遍,这套书解决了我很多对世界的疑问,对物理化学的一些原理有了解之后,到了中学去学这些正经课程,机会感觉很自然很顺畅。
如今,我也鼓励我孩子多问为什么,要做到这一点,一方面要介绍一些事情背后的原理,另一方面就是就要主动问他们『为什么』,让他们养成不要只看表面现象,而是要追寻背后原理的思维方式。
比如,我问孩子,地球上哪些能源不是来自于太阳?
孩子一开始不明就里,会说煤炭,他以为煤炭能源不是来自太阳的,因为煤炭是从地底下挖出的,然后我就告诉他,煤炭能源还真就是来自太阳的。
孩子就会问:为什么?
然后就告诉他,煤炭是古代植物的化石,而植物都是通过光合作用生长,所以煤炭能源其实还是来自于太阳。
如果就此打住的话,那效果也不够好了,要继续让孩子思考,继续问:哪些能源不是来自于太阳的?
孩子可能又觉得电能不来自于太阳。
为他:为什么呢?
孩子会说电能是通过电线来的。
那就要和孩子解释清楚,电不是凭空产生的,电线的另一头是发电站,有水力发电站、风力发电站、核能发电站、潮汐发电站,电能只是其他能源转换过来的,然后,引导孩子逐个判断这些发电方式,哪些能源的源头不是来自于太阳?
孩子说水力发电是靠水,那就告诉他,河流里存在水,是因为太阳照射蒸发了地表水,然后再降雨下来,形成河流,所以水力发电的能源也是来自于太阳。
接下来,孩子就能举推导出,风力发电也是因为太阳,因为没有太阳照射地表引起气压变化也就没有风。
最后,给孩子介绍一下核能发电的原理,孩子可以得出结论核能发电不来自于太阳,这时就问他:为什呢么?
孩子能够知道那些裂变物质地球上天生就有,和太阳没有什么关系。
接下来,就是潮汐发电了,让孩子自己去探索一下潮汐是如何产生的,他会发现地球上潮汐现象主要靠月亮,太阳有影响但是影响不大,所以潮汐发电不依赖于太阳。
这时候,如果孩子的思维被完全打开,他会说:但是如果没有太阳,地球的海洋就会变成冰,不会有潮汐了,所以, 潮汐发电依然依赖于太阳。
就是这样,不断引导孩子探索『为什么』,要不断地引导,最后孩子就会对科学很有兴趣。
此外,虽然我并不反对小朋友玩电脑游戏,但是这玩意真的要控制,因为电脑游戏里的世界是虚拟世界,并不是现实世界的真实呈现,如果孩子沉溺其中,就丧失了追寻科学原理的能力,比如说,在『我的世界』(MineCraft)里,各种物品的配方,各种采矿的技巧,只不过是游戏里的设定,和这是世界的科学原理毫无关系。
如果孩子玩太多游戏,得到的只是游戏中规则的记忆,游戏怎么规定就怎么做,却没有探索科学原理的动力。
总结一下:

  • 引导孩子问『为什么』
  • 持续不断引导孩子问『为什么』
  • 让孩子少打游戏
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