观察、思考、互动,锻炼孩子的科学思维

作 者:

作者简介:
魏坤琳,人称Dr.魏、“叨叨魏”,美国宾夕法尼亚州立大学运动控制学博士,北京大学心理与认知科学学院教授、博士生导师,主要研究人脑的工作方式

原文出处:
亲子

内容提要:

03


期刊代号:V2
分类名称:家庭教育导读
复印期号:2019 年 07 期

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      我常推荐大家去逛博物馆,逛博物馆最重要的不是记住多少知识,而是激发孩子的兴趣,启发他的思考,培养他的科学思维。其实不仅是逛博物馆,在日常生活中,你每天都可以培养孩子的科学思维能力。

      很多家长低估了孩子的潜能,觉得宝宝才3岁,也要培养科学思维吗?他还什么都不懂啊!这么想你就错了。所有的孩子,包括你家的3岁宝宝,都是小小科学家,他们都有着科学研究的本能。

      孩子都是小小科学家,时刻构建脑中的“认知示意图”

      加州大学伯克利分校的教授艾莉森·高普尼克曾经写过《宝宝也是哲学家》,她在书里指出,大家经常会以为孩子不懂逻辑推理,不理解事情之间的因果关系。实际上,那是因为大人经常用孩子不熟悉的东西来考他们,比如“晚上为什么会天黑”,宝宝的答案经常会非常可笑,比如“因为天黑了我们才能睡觉”,好像他们真的不理解因果关系一样。但是,如果你用他们熟悉的例子去问他们,比如“为什么小明饿了就去开冰箱”,哪怕是2岁的孩子也会回答说:“因为小明知道冰箱里有吃的。”

      孩子脑中的这些因果关系是怎么来的呢?就是通过不断地观察世界,从已知事实中构建因果关系,然后再用事实来验证和修正自己的认知模型。

      举个例子,我问女儿:“为什么有的鱼游得快,有的鱼游得慢?”她通过观察,提出假设,小鱼怕被大鱼吃,所以必须游得快,而大鱼不怕,所以游得慢。我让她注意有些小鱼也游得慢,这是一个否定她的假设的事实,她就会根据这个新的事实,去修改她的假设。

      这就是一个典型的科学研究过程,这个过程并不神秘,小宝宝天生就会。宝宝不但会从观察中学习,还会自己主动做实验!比如一岁大的宝宝喜欢扔东西,你给他一样东西他扔一样,你不给他东西,他手里随便够到一样东西也往地上扔。很多家长为此很恼火,但其实没有必要,宝宝这个时候是在做科学实验。第一,他发现手一松开,东西就离开手了;第二,东西离开手后,是往下掉的。他的行为好像在说:“咦,这个规律真好玩,我来多做几次实验验证一下吧!”

      这不仅是在探索客观规律,也是在探索关于自己身体的规律。他还会进一步尝试,把东西扔近、扔远、扔在地板上和扔在桌子上,听一听不同的东西扔在地上的声音。这些行为在大人看来好像是无聊的捣乱,但对孩子而言其实是探索世界的过程。孩子就是这样,不停地构建自己大脑里的“因果关系示意图”,也就是把外界的事物和关系投射到自己的大脑中,这样他们才能对世界有更好的理解。

      科学思维能力对孩子来说一点儿都不难,这是他们的本能。但是如果你不注意,说不定会扼杀你家的小小科学家。很多家长喜欢给孩子填充知识,其实不应该是给孩子的大脑装进一个个独立的知识,而应该帮孩子找到各种事物的因果关联,让他们自己更高效地整合信息。

      该怎样保护、培养孩子的科学思维能力呢?就像我在开篇中提到的,带孩子去逛博物馆时,要把重点放在引导他观察、思考上,而不是记住多少知识点。孩子的生活,可以说是最好的博物馆。在这个博物馆里,原则也是一样的。

      思维能力比知识重要

      科学思维的本质是什么?是发现事物之间的因果关系。不仅科学家需要这种思维能力,任何职业都需要。比如做销售,有一个单子没有做成,要不要想想为什么?开淘宝店,有一个宝贝比其他货品更受欢迎,要不要琢磨一下原因是什么?包括在日常生活中,有个朋友最近不理你了,你需要找出原因;手里有点儿余钱,该怎么理财,也需要科学思维。

      家长必须树立一个观念,就是让孩子获得科学思维能力,比学到多少知识更重要。

      孩子小时候最重要的是建立思维模式,获得构建大脑认知示意图的能力,而不是能背多少知识点。如果只有知识,但是不知道其中的关系,那孩子大脑中的认知示意图是不完整的,只有一堆地名漂浮在上面,而他不知道怎么从这个地方走到那个地方去。反过来,一旦孩子掌握了构建认知示意图的方法,也就掌握了科学思维能力,那就相当于学会了如何画地图,虽然他现在知道得不多,但是他会慢慢地把所有学到的知识连接起来,地图越画越大,越画越详细。

      孩子的科学思维能力越强,就越善于发现事物之间的因果关系,这使他不仅能更好地理解世界,而且能把不同的信息记得更牢。

      具备了科学思维能力,孩子很容易就能找到信息之间的关系,并且还可以从已知的示意图出发,设计新的认知路径,这才是创造力的源头。

      所以,你要引导孩子多观察和思考,而不是记忆知识。这样才能培养孩子的科学思维能力。

      问问题,而不是仅仅给答案

      孩子在观察和思考的过程中肯定会有问题,对于他的问题,你不要急着给答案,而是应该尽量引导他自己去寻找证据、提出假设、验证假设。甚至在他没有问题的时候,你还可以提问题来激发他的思考。

      比如有一次我女儿问我:“爸爸,为什么所有的东西都是往下掉的?”我当然可以直接跟她说“因为万有引力”,但这个词对于孩子来说一点儿意义也没有。于是我反过来问她:“不对,也有东西不是往下掉的,比如地球,它是往哪里掉呢?”

      我女儿此前已经了解了一些天文知识,她说:“对啊,地球不往下掉!”

      我又问:“那地球是在怎么运动呢?”

      她说:“地球绕太阳转!”

      我说:“对。东西往下掉和地球绕太阳转,其实是同一个道理。你知道为什么吗?”

      这就把她的兴趣给激发出来了,然后我再给她详细讲解其中的原理。如果我一开始就回答“万有引力”,她是无法真正理解东西为什么都往下掉的。

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