如何培養科學素質?科學家魯白和子女的三個故事

編者按:

在4月8日“知識分子”和搜狐教育聯合主辦的科學+X跨界公開課上,魯白拋開生物學家和清華大學教授的身份,以一位家長的視角,談如何培養孩子的科學素質。

魯白在陪伴孩子的成長中,也享受着他們學習帶來的喜悅。兒子魯傑明在中學時因一項關於癌症的研究獲“小諾貝爾獎”——英特爾科學獎(Intel Science Talent Search),該獎被全美公認爲是要求最高、最精英的高中科學研究競賽獎項。同時,傑明還獲得了“美國總統學者獎(Presidential Scholar)”,這個獎項是美國政府授予美國高中生的最高榮譽。今年4月,魯白的女兒也收到來自美國布朗大學和杜克大學錄取通知書。

科學家是如何與子女相處的?又是如何培養孩子的科學素質的?聽魯白講他與孩子的三個故事。

以下根據魯白現場演講實錄整理。

演講 | 魯白

責編 | 李曉明

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科學素質是什麼?可以有各種各樣的定義,比如說對知識的渴望,做事時秉持的科學態度,探索性的行爲以及有創意的看法等等。

今天我想講的是,在科學素質裏,我認爲最重要的兩個能力:創造力和領導力。

我通過三個小故事來分享這個觀點。

第一個故事:加油站的爭論

有一次我跟還在讀高中的兒子傑明一起開車出門,車快沒有油了,我們到了一個加油站,油價是每加侖2.50美元,我徵求兒子的意見,兒子說他們學校附近有一個加油站,價格更便宜,每加侖只要2.30美元。每加侖省0.20美元,加油一次10加侖,就可以省2.0美元。

這時候,我就和他展開了討論:學校離我們所在的加油站有3公里,我們是要就地加2.50美元的汽油呢?還是要往返6公里去學校附近加2.30美元的油?

最後我們就此梳理聚焦了三個問題:第一,從A到B也是要花油費的;第二,還要考慮時間花費,按照美國最低標準的工資,人均1小時10美元,我們往返需要花20分鐘,就是3.33美元;第三個問題,多開6公里會有更多的廢氣產生,也會對環境造成污染。所以經過討論,就地加油是理所當然的。

兒子認爲大部分的家長還不懂這個道理,我就鼓勵他對這個“省油與環保”的問題進行探索,邀請大家一起來探討這個問題。隨後,兒子準備了20個類似的問題想以調查問卷的形式瞭解家長對這類事情的認識。問題諸如:從甲地到乙地,開高速公路(遠但快),還是走一般的路?你一般用普通汽油,還是清潔汽油(貴一點)?願不願意在一個便宜的加油站排隊等候加油?願不願意爲每加侖省0.2美元多跑6公里到另一家加油站?

調查問卷設置好後,他找到學校校長,希望學校把調查發給所有家長,但校長拒絕了他,因爲郵箱地址是個人隱私,未經同意不能分享。傑明遇到坎兒,回來問我這事該怎麼辦?我鼓勵他另想辦法把這個事情做下去。

後來他另闢蹊徑,努力得到學生家長會主席的支持,通過家長會的渠道給家長們發放調查問卷。隨後,傑明又找到他在芝加哥,紐約和其他地方的朋友,在這些地方也展開調查。最後他將回收上來的所有關於這20個問題的答案,做了統計分析,並撰寫報告發布在網上,告訴大家如何省油,降低排氣,保護環境。

第二個故事:“睡眠缺少”實驗

傑明所就讀的高中每天上課時間是早上7:30,因爲要坐巴士去學校,這就意味着6:30必須起牀。這個時間起牀是一件非常困難的事情,同時他注意到每天上第一堂課時,很多同學跟他一樣昏昏欲睡,所以他覺得早上7:30上課不合理,會影響學習效果。他就此問題跟老師溝,通期望學校能夠調整上課時間,但老師告訴他這是學校的規定且一直都是在這個時間段上課,所以不可能更改。

面對這個結果,傑明打算做一些實驗,找到一些證據以此來說服學校和老師。

回家後,傑明問我,少睡覺是否會影響學習記憶?我說我是研究神經科學的,對這個問題也沒有研究,但我有位同事米奇根(Mortimer Mishkin)教授,是研究這方面的專家,我告訴傑明可以先跟他通過電子郵件聯絡。

傑明隨後給米奇根教授寫郵件說明自己的困惑,期望能夠得到幫助。教授答應了,並給他了相關文獻資料,最後還幫傑明一起設計了三個實驗,測試人在三個方面的功能,工作記憶、識別記憶、還有回憶。他還自己製作了在手提電腦上操作的記憶檢測儀,在同學們中做簡單的記憶測試,比較同一位學生,因晚上開party而少睡覺,和平時不開party時第二天的記憶能力。最後,傑明把這三個實驗得出的結果做成研究報告上交給學校。

因爲他的“省油調查”和“睡眠缺少實驗”,以及其他一些成就,傑明獲得了“美國總統學者獎”,這個獎項是美國政府授予美國高中生的最高榮譽,以獎勵他們在學術,領導力和社區服務(academic success, leadership, and service to school and community)方面的傑出成就。一個州只有一男一女兩位高中畢業生。

“聽話”,摧殘人的創造欲

通過我兒子的這兩個故事,我認爲創造力有這些基本元素:

一個是好奇心。對一些問題要追根問底;甚至質疑,對一些現有的制度或者是規章發出質疑,對大家公認的結論產生質疑。

第二,做事積極主動。當你有問題的時候要自己想辦法積極主動地去解決問題。

第三,通過調查、探索、研究等各種各樣的方法,來取得答案,這裏面還包括要獨立思考,要問問題,還要問好的問題。

第四,克服困難,解決問題,完成項目。沒有一件事情是可以輕而易舉的獲得。

這一系列的做法跟我們傳統的教育理念是有相當大的衝突的:

1、讀破萬卷書——在書本當中就能夠得到知識。(在書本當中,很多事情是得不到答案的,找答案的過程就是一個學習過程,成長過程。)

2、頭懸樑、錐刺股——學習應該是苦事。

3、君臣父子——通常我們給學生的教育是要聽話,聽老師的話,聽家長的話。其實聽話是摧殘人的創造欲的高效方法。

4、學而優則仕——我們的教育過分注重成功學,好像讀書是爲了做成什麼樣的事情,其實在追求真理的過程本身是非常享受的,功利是今天教育的一個大敵。

第三個故事:環保委員會

最後講我女兒的故事,她多年前與我一起回國,在國內讀國際學校的初中和高中。兩年前,通過選舉她當上了學校的環保委員會主席。環保委員會有一個任務,要捐款在內蒙古種百萬棵樹。之前學校的環保委員通常的做法是通過向家長們募捐籌款,以購買樹苗。

我女兒上任以後覺得這種做法雖然好,但是影響力不夠大。是純粹地靠捐款做事(植樹),還是要提高更多人的環保意識?她就想了一個新的點子,在週末組織一次大型的環保義賣活動,比如說收集各家舊衣服變賣,邀請上海很多有環保意識的公司到學校參加義賣,活動賺的一部分錢變成捐款。

同時,他們還邀請很多家長以及附近的市民一起參加這樣的活動,這些人在參與活動的過程中也提高了環保意識。

整個事情從策劃、發起、組織、執行、完成是一個系統工程,不是一個人可以完成的,這就需要發動很多同學一起做,需要靠組織能力和號召力,也在這個活動中鍛鍊了個人的領導能力。

從這個事情當中他們會學到的是什麼?就是要花同樣的時間,做更重要,更有影響力的事情;要有創意,做別人沒有做過、甚至沒有想過的事情;要承擔相當的風險;你要有責任心,要有周密的籌劃;還要有相當的執行力;要說服大家,這個大家不僅僅是同學,還包括家長、公司、學校。

這恰恰是我們講的領導力的三要素:要具有遠見,要謀劃;要有責任感和膽量;要有號召力和影響力。

培養孩子創造力,家長做些什麼?

作爲一個家長,培養孩子的創造力和領導力要做些什麼?我個人的體會有五條:

第一條就是積極參與,互相學習,陪伴成長。我覺得跟孩子一起參與這個活動,本身是一種成長的快樂,我跟我女兒一起閱讀學校佈置的書目。在他們有困難的時候出主意,想辦法,跟他們一起度過難關。

第二,發掘興趣,點燃激情;開發潛能。斯坦福的柯林斯教授有三個圓圈的學說,做事、做公司、做人,要做三個圓圈的焦點。第一是做自己最喜歡做的事情;第二,做你最擅長的事情;第三,是最有創造價值的事情。這裏我們說的興趣和潛能涉及三個圈中的兩個。

作爲一個家長,我們要做的事情是要啓發孩子的興趣,點燃他們對某些事情的激情,最後幫助他們認識到自己的潛能。比如我兒子很喜歡音樂,曾經是馬里蘭州學生樂隊的。但是我女兒從一開始堅決拒絕任何樂器的學習,你就不能逼着她學。但她對繪畫特別有興趣,我就會找各種機會帶她去觀看藝術展覽,認識藝術家,幫助她發展藝術潛能。

第三,表揚。很多家長,很多老師都知道要表揚孩子,但應該表揚的是他們的努力,通過努力而達到的成就,而不是天賦,能力。當你表揚一個孩子真聰明的時候,他會覺得他天生的能力強,不需要更多的努力。

對孩子進行鼓勵也是非常重要的。一個人到底能夠走多遠,大部分的情況不是取決於他有多聰明,IQ有多高或者是多有能力,更多的是他有多少自信。鼓勵會增加自信。

孩子總有做錯事情的時候,批評的時候不能批評他的性格,應該就事論事。當孩子有挫折感的時候,有些事情沒有做成的時候,要能夠體會他的感受,千萬不要與其他學生比。

最後,創造機會,開拓資源,但不能夠包辦。我女兒從小就喜歡看心理學方面的書籍,特別對精神疾病方面的內容有興趣。有一次我發現她在讀一個非常著名的精神健康醫生Peter Kramer的名著“Listening to Prozac(神奇百憂解)”,恰好這位醫生要來中國訪問並與我見面,我就告訴女兒,問她要不要一起赴約。女兒很高興,但我給她提了一個條件,不能光坐着聽,要問問題。在見面的晚上,女兒向這位專家請教了很多讀他的書後思考的問題,收穫非常大。

所以從家長角度來講,我們是開拓資源、創造機會,但是不能夠包辦兒女的事情,否則只會讓他們養成依賴的思想。

最後,科學素質是對大家的,是對全民的,是對所有的孩子,不是僅僅只對將來做科學家的人。這個裏面就體現了幾方面:

科學精神強調的是科學裏面的真、善、美。科學是追求真理,發現真理。科學是要通過實事求是的態度,誠實誠信。同時,發現科學事實的過程是非常美的。還有是需要有好奇心,要學會問問題,這也是我們科學素質裏面的一部分。高中、初中的學生,要逐步能夠培養好奇心,學會問問題,學會用探索,研究,調查的方法來找到問題的答案。

還有就是獨立思考能力,怎麼樣通過自己的努力來解決問題。

最後,就是創新性和想象力。隨着年齡的增長,人的想象力會下降,希望學校好的教育和家長們的努力作爲能夠保護孩子們的想象力。


知識分子,爲更好的智趣生活。

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