徐星:恐龙如何带领孩子走进科学殿堂?

作者: 徐星

来源: 知识分子

发布日期: 2016-11-06

徐星通过恐龙科普,分享了如何培养孩子科学素养的经验与思考,强调科学教育的重要性以及恐龙作为科普入口的优势,旨在培养孩子的逻辑思维与推理能力,并鼓励保护孩子的好奇心。

徐星,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、学术委员会主任,与合作者一起已发现和命名恐龙新属种达60余种,是世界上命名恐龙有效属种最多的学者之一。数十年来,他积极参与面向少儿的恐龙科普,深受儿童欢迎与喜爱。日前,作为第一季科学队长《古生物学家还原恐龙世界》节目的主讲人,徐星在知识分子主办的微信直播活动中,分享了他关于如何培养孩子科学素养的经验与思考。科学教育是每个家长都特别感兴趣的一个话题。

不仅小孩,我们成年人也一样,人的一生需要各种各样的教育。比如人文教育、艺术教育、科学教育等等,每一类教育在人的一生当中都会起到不同的作用。对大多数中国孩子来说,科学教育相对来说陌生一点。因为,中国文化的传统就是如此。我们对人文、艺术其实更重视,相对而言,其他方面的教育稍微弱一些,比如科学、哲学,而这些都是在人生当中起重要作用的知识。科学教育也在中国文化的传统中相对薄弱。

但我们知道,一个完整的人不仅需要人文情怀,需要艺术素养,还需要其他方面的训练,尤其需要科学教育。现代社会中,科学教育的重要性更加凸显。

科学教育对孩子意义重大。科学教育说起来容易,做起来实际非常难。各位爸爸妈妈可能有经验,在孩子很小的时候,就开始对他们进行一些教育,比如背唐诗、认汉字,甚至是教1+1=2这种简单的算术。但是,复杂的、与科学相关的内容,其实并不是容易教给孩子。我自己也是家长,我有两个小孩,大的十六岁,小的十一岁。实事求是地讲,我家两个小孩的科学教育做得就非常不好,直到现在我都觉得非常遗憾。

那么,为什么说科学教育对小孩有着很深的意义呢?在我看来,从中国社会的发展阶段来看,要实现中国梦,实际上光靠我们的人文情怀和艺术素养是远远不够的。一个国家的发展需要科学,一个人的成长——不管未来从事什么样的职业,科学素质都非常重要。因为科学实际上是一种思维,尤其是在现代社会和生活当中,科学思维有时至关重要。

科学,包括我做的恐龙研究,也就是古生物学的研究,包括家长们熟悉的数理化,这些学科它们都有个共同的特点,就是它的思维方式是与其他的情感类活动不同。文学素养、艺术熏陶,这些活动的思维方式更多的是一种人文的东西,不见得需要很严格的逻辑,不见得需要一步步的推理。但是,科学是与它们完全不同的领域。它需要人具有非常严格的逻辑思维,需要证据,然后在证据的基础上进行推理,得出结论,再进行一系列验证。

而整套科学的思维方式,包括思维的习惯,在我国传统文化中比较少见。所以,我国的孩子在这方面尤其需要加强培养。恐龙是很好的科普入口。再回到我的老本行,也就是恐龙研究。这与培养孩子的科学思维有什么关系呢?我们知道,恐龙是一类远古生物,它非常神秘,也非常形象。如果问任何一个喜欢恐龙的小孩,他会说出很多恐龙的名字,也会告诉你这个恐龙是什么样子的。这些就是做科学教育非常重要的特点。为什么这么说呢?

因为,面向儿童做科普,最困难的地方在于孩子们的知识体系还没有建立。他对整个世界的认知,还达不到复杂和抽象的高度。要儿童了解比较抽象的内容,是非常非常困难的。与物理、化学等学科相比,古生物学,尤其恐龙研究的特点在于形象性。我们可以到博物馆真真切切地看到恐龙骨架,孩子们可以直观地体会到恐龙是一种怎样的动物。国外一些有名的科学家曾经分享过类似观点,他们在小时候就有过在自然博物馆参观的经历。

有位科学家曾表示,在那个年龄看到暴龙等巨大的古代生物,给小孩子在心理上带来的震撼是非常强烈的,也激发了他对自然的好奇,进而促使他后来走上了科学研究的道路。我们不仅可以在博物馆直观地看到恐龙,也可以在各种画册、电影、视频资料等多处看到很多恐龙的形象。这种形象性,实际上是做科普非常重要的条件,可以帮助孩子比较容易地理解这个世界。此外,选择恐龙做科普其实还在于它的神秘性。

如果问小朋友们:“为什么对恐龙感兴趣?”可能很多小孩的回答是:“觉得恐龙太神奇了,太奇怪了。”我们熟悉的各种各样的恐龙,在博物馆看到的也好,或者电视、电影、出版物中的也好,这些恐龙形象确实跟我们熟悉的动物是完全不一样的。比如说一些恐龙体型巨大,还有些恐龙的体重高达一百吨重。这与我们熟悉的世界差别太大了。这种差别性与神秘性,也是非常好的引导孩子对科学感兴趣、对自然感兴趣的因素。

让孩子在科学教育中体会到乐趣,他可能就会走向科学的道路。即使以后不做科学,慢慢培养出的科学思维,也对他们非常有好处。

恐龙科普可培养逻辑思维与推理能力。恐龙研究是古生物研究的分支之一,我们希望孩子喜欢恐龙,一方面是希望他了解一些知识,对一些东西感兴趣,或者甚至打发一些时间。当然,我们的目标还包括学到一些知识。至于最高的目标,在我看来,是建立科学思维。科学思维是非常重要的。科学实际上是探索自然,然后以一种独特的方式揭示出自然的奥秘,然后为社会、为人类服务。通过对恐龙的科普,我们就可以培养这种科学思维。

比如说,有很多孩子会在我做科普节目的时候问我:“叔叔,你怎么知道这个恐龙会长这么大?”有的时候我会说:“恐龙会长100吨,相当于十几个大象或者二三十个大象那么重。”然后,孩子们会继续发问:“你怎么知道它会长得这么大?”然后,我会解释:“所有的科学都是建立在证据的基础上。那么我们想知道一个恐龙到底长得有多大,最简单的方法就是去找化石,这就是一种证据。通过观察化石,再研究化石,得出结论。

使用一些科学方法,科学家可以通过一个化石的骨架,推断出一个物种,比如某个恐龙的体重有多重,比现在的大象,比现在的各种各样的动物大多少,或者小多少。”经过如此长期、反复的科学教育过程,就能让孩子建立起“得出结论一定需要证据”的意识。这正是科学的重要特点之一。

做科学其实就是在做两大类事情,一类是做“是什么”的事情,另一类是做“为什么”的事情。上面讲到的例子,实际上是通过简单的化石教给孩子求证的过程。当然,科学还有一个重要的特点就是进行推理。科学家都是通过观察自然中的一些现象,然后提出自己的假说,然后做推理,进行验证,最终总结出理论。孩子们在喜欢恐龙的过程当中,可以简单地培养起逻辑思维的能力。

我在做科普的过程当中,有很多小孩会问我:“叔叔,你怎么知道恐龙会跑这么快?”或者说:“叔叔你怎么知道这个恐龙是生活在水里的?”这时,我就会给小朋友举例说明。比如很多孩子熟悉的一种恐龙,叫棘背龙,就是背上长着很长的棘的一种恐龙,是体积非常大的食肉恐龙。当我告诉小朋友:“这种恐龙就是生活在水里的。”小朋友可能会问:“你怎么知道它是生活在水里的?

我看不出来,它又不像今天的鸭子,也不像今天的金鱼,那你怎么知道它是生活在水里的呢?”我再告诉他们棘背龙的特征,比如嘴巴形状有些像鳄鱼——是用来吃鱼的。然后我还会告诉孩子,科学家不仅能通过嘴巴骨骼的形状像鳄鱼来分析它的生活环境,而且可以通过研究骨骼里保存的一些化学元素,分析出这种动物很可能生活在水里。如此一来,小孩就可以通过喜欢的一种动物建立起知识链条,经过推理过程培养自己的逻辑思维和推理能力。

这就是恐龙帮助科普,帮助小孩建立科学思维的重要方面。

鼓励发问,保护孩子的好奇心。科学家喜欢发问,小孩子也是如此。孩子们总是不停地在问家长各种各样的问题。有时,孩子问的问题你会感觉非常幼稚,或者非常没有意义,但实际上,他们的发问是非常好的习惯。因为这种问题实际上正是科学中最难的、也是最重要的一个方面,就是“为什么”的问题。如果孩子能一直保持这样的一个状态或者说习惯,对以后的发展会很有益处。

就我的观察和体会而言,我国的学生或者学者都有一大缺陷,那就是不会提问。中国的学生,包括非常好的高校里的学生,学习能力非常非常强,学东西非常非常快,但在老师讲完课以后,很少有学生会质疑老师讲的内容,或者说提出一些有意思的问题,哪怕是古怪或者不正确的问题。

与之相反,国外的孩子们,尤其西方国家的孩子们,他的学习能力可能不一定有我们的学生好,也不一定有我们的学生学得快,但是他们总是能提出一些很有意思的问题,或者是一些听上去有些“愚蠢”的问题,但是,这一点对做科学来说是非常宝贵的品质。

在恐龙科普的过程中,我可以感觉到,与恐龙有关的这些内容经常触发孩子们提出问题。有时,家长可能觉得这些问题太简单或者没什么意义。但是,我想提醒各位家长,千万不要打消孩子的这种热情,他其实只要想问、愿意问,只要坚持下去,对思维锻炼的帮助非常大。

孩子的潜力是无穷的,他们的能力可能超出我们的想象。有时候,可能并不需要家长做太多,孩子们就能找到自己喜欢的东西,或者找到解决问题的方法。我们应当相信他们,鼓励他们。

作为一个研究恐龙的学者,或者作为科学家,我非常希望以后有更多的机会,给小朋友们做一些恐龙方面的科普讲座,包括分享发现恐龙的过程,讲述如何在大自然当中寻找隐藏的奥秘,与孩子们一起分享这些快乐。

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