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  • 1 # 魯超

    我看來,對孩子的教育可以分為這三個方面:科學求真,道德致善,藝術審美。“真善美”這三個字寄託了我們對孩子未來的美好祝願。

    柏拉圖曾經提出至善( Form of the Good)的概念。古羅馬帝國時期,居住在希臘的普羅提諾進一步提出了哲學智慧的三原則:一、智力和靈魂,後被基督教修改為“真善美”。刨除宗教的負面影響,這三個字在現代社會仍有很好的教育意義。

    在21世紀的今天,我們更應該強調對孩子科學素養的教育。

    現代科學從伽利略時代開始,僅僅400年左右,已經讓人類經歷了4次工業革命,生產力不知翻了多少倍,更何況我們早已製造出過去幾千年人類根本不敢想象的神奇事物。

    四次工業革命

    今天,已經是科學和工業的時代,你的孩子日後擇業,大機率會投身與之相關的行業,即使是不相關的其他工作,也不可能完全與科學脫離。

    更何況,身處於這個時代,每天科學都在給我們帶來新發明新創造,每天科學都在帶領我們進步,引領我們改造世界,我們根本無法逃避與科學技術的接觸。這些都需要極大的科學知識積累和良好的科學素養。

    我們的生活日新月異,科學技術是第一推動

    相對於科學,道德和藝術會隨著時代而發生變化。比如三從四德曾經是道德,比如裹小腳曾經是“美”,但現在都已成為落後的封建傳統。

    回過頭來,我們目前習以為常的生活習慣和價值取向,在未來依然是“道德”、是“美”嗎?

    面對未來,我們不能躲在自以為“善美”的舒適區,求真務實才是滄桑正道。

    在過去,磕頭是晚輩對長輩的禮儀,現在已經越來越少

    在人類歷史上,科學的誕生似乎是一件很偶然的事情,它太不可思議了,在這之前,你見過哪一種學說,竟然會不斷挑戰自己!

    科學的偉大,不僅在於它給我們帶來了更多可信的知識,更在於它不斷質疑自己,這種質疑並沒有讓吃瓜群眾不信任他、拋棄它,反而讓它成為了最值得人類信任的一套體系。

    從牛頓的絕對空間升級到愛因斯坦的相對時空,這是科學體系的自我更新

    我們給孩子啟蒙,首先會給他們一些兒童繪本,聽說讀寫是一切的基礎。

    孩子讀繪本的過程,就是將圖畫中的形象和抽象概念建立起對應性的過程

    然後是很多歷史故事,我們希望透過一個個故事梳理人類脈絡,學習成語,進行道德教育,建立起孩子完善的人格。

    我很提倡對孩子進行歷史教育,在這個過程中我也經歷到一些問題,相信很多家長也遇到過,比如很多歷史故事並不像我們想象的那麼簡單,少兒歷史讀物裡的人物也並不那樣完美。等到孩子長大,看到了真相,是否會有三觀的反彈?那我們教育的意義是否會打點折扣?

    反過來,如果我們直接把這些真實的歷史告訴孩子,他們一下子能理解的了嗎?

    如何給孩子講好《水滸》?

    話說人類文明史5000-10000年,但最近400年的科學史(往前可以延伸到泰勒斯)絕對是最精彩、對人類文明貢獻最大的一段歷史。對孩子的教育,科普顯然是最有意義的,而科普可以考慮先從科學史開始。科學家的故事,少有人性的爾虞我詐,而是充滿了智慧的光輝。

    第一個科學家(哲學家)泰勒斯就有很多有趣的故事,孩子們都愛聽

    低調的隱士科學家:卡文迪許,也有很多奇聞異事

    自然,我們科普的目的不是講故事,而是給孩子搭建起堅實的知識框架體系。

    不管怎樣,每個孩子極大機率都要經受過未來多年的數理化教育,在大多數孩子的眼裡,這是枯燥的課堂,這是無聊的刷題,這是巨大的壓力甚至恐懼!

    學習變成刷題,這難道不是很怪異的事情嗎

    不管我們是否願意承認,在我們日後的工作、生活中,大多數中學數理化知識點仍然發揮著或多或少的作用。

    更何況,作為一個現代的人類,去理解我們所在的宇宙應該是畢生的事業。對宇宙規律理解的越準確,我們的三觀就越容易接近正確,去做任何事情,說成功未必準確,但必定事倍功半。所以,與其把這些知識當成自己的壓力,不如積極主動一點,將其視為自己的必修課。中學課堂只是一個里程碑,畢竟,學習是畢生的事業。

    某些學科依靠強大的記憶力,可以pass考試,但數理化較難。其實,相對於一些文科,數理化的知識點有限,卻形成一個堅實的體系,相互之間存在千絲萬縷的聯絡。

    如果等到高中,再去建立這麼一個知識體系,很難。我們經常看到一些女生在初中學習拔尖,進入高中卻異常艱難,這是為什麼呢?初中物理化學仍然以觀察為主,憑藉記憶一個個知識點忙活的過來。到了高中,物理開始學習力學、運動學、電磁學,化學開始學習元素週期表的規律,並開始學習有機化學的基礎體系。

    比如物理考試中會出現一些粒子在電磁場中受力運動的題目,這就不光要基礎知識點掌握牢靠,還要能明白它們之間的關係,並最終解決問題。化學也一樣,一個化學平衡,不去理解其中的物理影象,就很難真正理解這個概念。

    2018年高考的這道題引起了爭議,原因不外乎命題人沒有去“交叉”

    所以,科學雖為“分科而學”,但每一門學問卻在一起搭建了一個完美的框架。本來嘛,科學是理解這個世界的手段,各個學科都只是利用科學的精神、思想和方法針對不同的領域、層次進行研究。

    惠勒和泰格馬克提出的理論結構,上至超弦理論,下至社會學哲學

    也因此,我們的科普應該是跨各門學科,舉一反三,融會貫通。

    比如低溫物理和化學的交叉,氦元素幫我們開啟了神奇的超低溫世界之門。

    高溫的世界過於紛亂繁雜,不似超低溫的世界秩序寧靜。研究超低溫的世界,更加接近於世界的本源,那一定是最簡單的美!

    為什麼只有鐵有磁性呢?似乎是個很簡單的問題,但要把解釋清楚,好像也複雜呢。

    答案原來是來自電子的自旋,科學史上有一個很有意思的軼聞。

    1925年,德國物理學家克羅尼克為了解釋這一點,提出了一個新奇的想法:電子除了繞核旋轉也在自轉,就如同地球在繞太陽公轉的同時也在自轉。大牛泡利聽到這個說法的時候嗤之以鼻:“你知道你在說什麼嗎?超光速了!”原來,泡利掐指一算,就發現如果電子真的在自轉,那電子錶面的速度就要超過光速才能產生那麼大的角動量,這顯然違背了相對論。

    可愛的泡利後來自己認識到錯誤,發展他的自旋理論,提出了自旋統計定理。

    再比如化學和生物的交叉,從有機化學的誕生之日起,就打破了“生命力學說”和“神創論”。

    “生命力學說”被打破,“神創論”可以休矣!設計臺詞:上帝老爹,你該哪去哪去吧!我們不再需要你這個假設!

    光合作用讓我們的世界充滿生機,每一棵植物就如同一臺完美的太陽能電池,透過“光合作用”吸收了太陽的能量,凝聚在它們的綠葉,讓我們的世界綠樹成蔭;凝聚在它們的果實,讓我們的世界瓜果飄香。

    而探尋“人類從哪裡來”這個終極問題,從古神話,到達爾文、孟德爾,到薛定諤,最終到DNA的發現,則是經歷了一個漫長的過程。

    克里克、沃森和威爾金斯因為他們的傑出發現獲得1962年諾貝爾生理學和醫學獎,很巧合的是,這三位都是薛定諤的粉絲。偉人不一定要自己衝鋒陷陣,親自去做創造和發明,指引方向更加超凡入聖,如同數學界的希爾伯特,薛定諤就是分子生物學的偉人!

    生物和物理學當然也有交叉了,人類模仿生物,利用到自己的機械設計中,是為仿生學。

    比如我學習蝙蝠,發明了雷達,學習海豚,發明了聲吶。

    再比如我們和蜻蜓學習,製造了飛機,最早的飛機和蜻蜓一樣哦,雙翼的。

    我們還和螢火蟲學習冷光,將發光效率提升了十幾倍。

    前面已經強調,科學並只是一個科學知識的體系,更是一套科學方法甚至科學精神。這更是我們需要給孩子傳遞的東西。

    1,自由平等

    科學麵前人人平等,並不因為你是權威你就是對的。

    1924年,年輕的印度科學家玻色給愛因斯坦寫了一封信,提出了自己的設想:同類的所有原子都是一樣的,不可區分。之前他的論文已經屢遭拒稿,但是愛因斯坦很重視他的想法,並且經過他的研究,得出結論:當溫度足夠低,原子運動速度足夠慢的時候,將會存在一種“玻色愛因斯坦凝聚態”:所有的原子將表現的和一個原子的性質一樣,宏觀的物質將表現出量子效應。

    年輕的玻色堅持真理,愛因斯坦沒有擺出學霸架子,一心一意探討科研的精神受人尊敬。

    維勒用無機物製造出尿素,打破了自己老師貝採尼烏斯的“生命力理論”,貝採裡烏斯並沒有因為自己是權威而壓制維勒,他反而受到啟發,認為應該提出一個新概念:同分異構體。有機化學誕生了!

    有機化學——碳元素化合物的化學,從誕生伊始就與傳統的無機化學不一樣,讓化學家們更多的去研究分子內部結構,讓化學家對物質組成的認識又前進了一大步。

    德國化學家維勒

    2,堅持不懈

    在攀登科學高峰的道路上,行百里者半九十。

    比如在化學元素史上,參加人數最多、危險最大、工作最難的研究課題——氟的發現史。

    再比如,為了告訴我們反式脂肪酸有害,弗雷德老爺爺花了幾十年,終於成功。

    弗雷德老爺爺至今仍然健在,他身體力行,每次去超市購物都要仔細檢視食品的成分,在飯店裡也堅決不吃燒烤食品,所以他直到現在還能騎車、游泳。他以自己的百歲高齡為自己的觀點作證,並最終獲得成功,弗雷德老爺爺真是一段傳奇。

    而相反,即使是權威,簡單粗暴的下結論也會錯失發現,比如大名鼎鼎的李比希。

    在1820年左右,李比希就應某化工廠的要求,檢驗了一瓶來自鹽泉水的紅棕色液體。匆忙之間,他斷定這是氯化碘,然後給瓶子貼上標籤,放到櫃子裡,悶頭做其他事情去了。

    當得知巴拉爾發現了溴元素之後,他真是腸子都悔青了。之後他在文章裡懊喪的寫道:“不是巴拉爾發現了溴,而是溴發現了巴拉爾。”

    在這裡我們真的得多說一句:李比希啊李比希,任你是有機化學之父,還是肥料工業之王,或者被譽為最偉大的化學教育家,在化學家最看重的元素髮現史上,兄弟你最終名落孫山,而你最接近的一次就是這一枚溴元素!

    事後,李比希也確實深刻反省,為了警戒自己,他找出了那個貼著“氯化碘”的小瓶子,把儲存這個瓶子的櫃子標上“錯誤之櫃”!後來他在自傳中寫道:“從那以後,除非有非常可靠的實驗作根據,我再也不憑空地自造理論了。”

    3,大膽創新

    科學的偉大,就是它總能不斷打破定論,推陳出新。想象力是人類最可貴的精神之一。

    1784年,法國化學大神拉瓦錫大開了一次腦洞:假如地球突然進入寒冷的地區,空氣將不再是氣體,而是變成液體,在地上流淌。

    這聽起來像是神話,但這個“神話”卻激勵了眾多科學家一步一步去實現它!最終低溫物理學誕生,人類終於液化了永恆氣體!

    不要怕,萊頓弗羅斯特效應會保護你的手!

    1922年,德國化學家施陶丁格第一個提出高分子是長鏈的大分子,在這之前,眾多化學家認為那不過是眾多小分子透過範德華力結合在一起的,因此他遭到了很多同行強烈的反對。但是施陶丁格堅持自己的觀點,並透過好幾年的實驗得出了更加強有力的證據,他將天然橡膠加氫,得到的不是烷烴而是加氫橡膠。類似的,他也證明了多聚甲醛和聚苯乙烯也是大分子。1926年,瑞典化學家斯維德貝格測出了蛋白質的分子量竟然有幾萬到幾百萬,更是成為了大分子理論的直接證據。1926年底的化學年會上,不支援施陶丁格的化學家只剩下一個人了。

    施陶丁格,他對高分子化學開創性的貢獻一直影響到現在,高分子材料與金屬材料、無機非金屬材料並稱工程材料的三大支柱。

    1881年6月,英華人韋伯斯特在伯明翰建廠,每週生產20噸鋁,他一直保守著制鋁的秘密!專利制度固然可以激發人們追求技術革新的動力,但在更多的時候是阻礙了社會進步。這個時候需要有人站出來,打破壟斷,讓全世界共享鋁的好處!讓大家沒想到的是,完成這一重任的是兩位大學生。

    法華人埃魯和美華人霍爾,同年出生,同年發明制鋁技術,同年去世。

    3,批判質疑

    在追求真理的道路上,就不能囿於常規,科學是不怕質疑的,知錯就改,善莫大焉。

    比如帕特森經過他幾十年如一日的調查研究才掌握的數字證據,展開了一場和汽油大亨曠日持久的鬥爭。終於到了90年代,含鉛汽油在世界各地都被明文禁止,這才宣告了帕特森的勝利,人類被一個默默無聞的科學家拯救了!有一項研究表明,90年代之後美國學齡前兒童的平均IQ提高了5點。

    4,講究實證

    科學理論天花亂墜,最終還得落腳到實處,實踐是檢驗真理的唯一標準。

    拉馬克的用進廢退和達爾文的自然選擇爭得你死我活,給他們做裁判的是一個剪老鼠尾巴的生物學家魏斯曼。

    魏斯曼的恐怖實驗,切了20代老鼠尾巴,老鼠仍然接連不斷長出尾巴。

    再比如盧瑟福對之前的原子模型就是懷疑,即使研究生得到了一些資料,他仍然強迫性的讓年輕人多做一些實驗,最終顛覆了原子模型。

    盧瑟福的核式模型(下)取代了湯姆森的布丁模型(上),因為它更符合實驗。

    門捷列夫的元素週期表堪稱科學史上的一個高潮,他預言了新元素以後,並未得到化學界足夠的重視。在主流化學界看來,門捷列夫的預言真是太狂妄了:“臆造一些不存在的元素,還寫到課本里,這是科學還是魔術?”

    幾年過去了,週期表中的空格還是空著,人們似乎已經遺忘了它們。

    當有人發現了新元素鎵的時候,門捷列夫竟然“狂妄”的宣稱這就是他預言的“類鋁”。全世界化學家的眼球都被吸引過來了,這實在是史上未見的好戲:一邊是辛辛苦苦在巴黎的實驗室裡擺弄他的燒瓶和試管,另一邊則是坐在聖彼得堡的書房裡玩紙牌瞎扯淡。大家寧可相信這是科學與神漢之爭,所有人都站在了列科克那一邊。

    門捷列夫的預言和列科克實際的測量結果,從上到下的條目分別是:原子量、比重、熔點、氧化物、氧化物密度、氫氧化物的性質(兩性,類似鋁)。

    可是門捷列夫不依不撓:“不對,比重肯定是5.9,可能你提純的物質還不夠純。”

    正當所有人準備看笑話的時候,卻聽到了列科克讓他們大跌眼鏡的話:“是的,門捷列夫先生,您沒有錯,我們用了一大塊物質重新測量,確實是5.9!”

    這真是週期律第一次偉大的勝利,門捷列夫終於翻身了!

    以上,我僅僅列舉一些科學史上的閃光點,其實,在人類認知自然的道路上,體現科學精神的地方數不勝數,這些都是很好的給孩子的科普素材。

    最後,我們上一代人,甚至這一代人的大多數,仍然會經常出現這樣的現象:

    “到底是工作重要還是我重要?”

    “你重要。”

    “那你現在為啥在工作而不是在陪我?騙子!”

    “我要離開村子,去上海打工。”

    “子不嫌母醜,狗不嫌家貧。你這個沒良心的死去就不要死回來!”

    “小張雖然坑蒙拐騙,但也有好的一面;小李雖然勤奮正直,但也有不好的一面,他就沒有缺點嗎?我看都差不多。”

    總之,邏輯混亂,雞同鴨講,交流效率極低!

    我更希望,我們的下一代是這樣進行對話的:

    小新:“昨天我看到有人說氣候變暖跟二氧化碳無關。”

    小白:“是嗎?都有哪些依據支撐他這個觀點呢?出處在哪裡?”

    小飛:“我覺得人類的意識可能是量子級別的。”

    小實:“很好的創意啊,你能否設計一些實驗或者透過一些現象的觀察來驗證這個想法呢?”

    事實上,在現代化的管理中,已經朝這個方向做了。

    員工:下個月我要努力跑客戶。

    管理者:什麼叫努力?你準備跑多少客戶?重點客戶哪幾家?會產生多少新的訂單?需要我或者公司什麼樣的支援?anyway,以後少給我說這些“放之四海而皆準”的屁話!

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