如何培养科学素质?科学家鲁白和子女的三个故事

鲁白,《知识分子》主编、清华大学教授

编者按:

在4月8日“知识分子”和搜狐教育联合主办的科学+X跨界公开课上,鲁白抛开生物学家和清华大学教授的身份,以一位家长的视角,谈如何培养孩子的科学素质。

鲁白在陪伴孩子的成长中,也享受着他们学习带来的喜悦。儿子鲁杰明在中学时因一项关于癌症的研究获“小诺贝尔奖”——英特尔科学奖(Intel Science Talent Search),该奖被全美公认为是要求最高、最精英的高中科学研究竞赛奖项。同时,杰明还获得了“美国总统学者奖(Presidential Scholar)”,这个奖项是美国政府授予美国高中生的最高荣誉。今年4月,鲁白的女儿也收到来自美国布朗大学和杜克大学录取通知书。

科学家是如何与子女相处的?又是如何培养孩子的科学素质的?听鲁白讲他与孩子的三个故事。

以下根据鲁白现场演讲实录整理。

演讲 | 鲁白

责编 | 李晓明

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科学素质是什么?可以有各种各样的定义,比如说对知识的渴望,做事时秉持的科学态度,探索性的行为以及有创意的看法等等。

今天我想讲的是,在科学素质里,我认为最重要的两个能力:创造力和领导力。

我通过三个小故事来分享这个观点。

第一个故事:加油站的争论

有一次我跟还在读高中的儿子杰明一起开车出门,车快没有油了,我们到了一个加油站,油价是每加仑2.50美元,我征求儿子的意见,儿子说他们学校附近有一个加油站,价格更便宜,每加仑只要2.30美元。每加仑省0.20美元,加油一次10加仑,就可以省2.0美元。

这时候,我就和他展开了讨论:学校离我们所在的加油站有3公里,我们是要就地加2.50美元的汽油呢?还是要往返6公里去学校附近加2.30美元的油?

最后我们就此梳理聚焦了三个问题:第一,从A到B也是要花油费的;第二,还要考虑时间花费,按照美国最低标准的工资,人均1小时10美元,我们往返需要花20分钟,就是3.33美元;第三个问题,多开6公里会有更多的废气产生,也会对环境造成污染。所以经过讨论,就地加油是理所当然的。

加油站争论。来自鲁白演讲PPT

儿子认为大部分的家长还不懂这个道理,我就鼓励他对这个“省油与环保”的问题进行探索,邀请大家一起来探讨这个问题。随后,儿子准备了20个类似的问题想以调查问卷的形式了解家长对这类事情的认识。问题诸如:从甲地到乙地,开高速公路(远但快),还是走一般的路?你一般用普通汽油,还是清洁汽油(贵一点)?愿不愿意在一个便宜的加油站排队等候加油?愿不愿意为每加仑省0.2美元多跑6公里到另一家加油站?

调查问卷设置好后,他找到学校校长,希望学校把调查发给所有家长,但校长拒绝了他,因为邮箱地址是个人隐私,未经同意不能分享。杰明遇到坎儿,回来问我这事该怎么办?我鼓励他另想办法把这个事情做下去。

后来他另辟蹊径,努力得到学生家长会主席的支持,通过家长会的渠道给家长们发放调查问卷。随后,杰明又找到他在芝加哥,纽约和其他地方的朋友,在这些地方也展开调查。最后他将回收上来的所有关于这20个问题的答案,做了统计分析,并撰写报告发布在网上,告诉大家如何省油,降低排气,保护环境。

鲁白(左),与儿子鲁杰明在一起

第二个故事:“睡眠缺少”实验

杰明所就读的高中每天上课时间是早上7:30,因为要坐巴士去学校,这就意味着6:30必须起床。这个时间起床是一件非常困难的事情,同时他注意到每天上第一堂课时,很多同学跟他一样昏昏欲睡,所以他觉得早上7:30上课不合理,会影响学习效果。他就此问题跟老师沟,通期望学校能够调整上课时间,但老师告诉他这是学校的规定且一直都是在这个时间段上课,所以不可能更改。

面对这个结果,杰明打算做一些实验,找到一些证据以此来说服学校和老师。

回家后,杰明问我,少睡觉是否会影响学习记忆?我说我是研究神经科学的,对这个问题也没有研究,但我有位同事米奇根(Mortimer Mishkin)教授,是研究这方面的专家,我告诉杰明可以先跟他通过电子邮件联络。

杰明随后给米奇根教授写邮件说明自己的困惑,期望能够得到帮助。教授答应了,并给他了相关文献资料,最后还帮杰明一起设计了三个实验,测试人在三个方面的功能,工作记忆、识别记忆、还有回忆。他还自己制作了在手提电脑上操作的记忆检测仪,在同学们中做简单的记忆测试,比较同一位学生,因晚上开party而少睡觉,和平时不开party时第二天的记忆能力。最后,杰明把这三个实验得出的结果做成研究报告上交给学校。

睡眠缺少实验。来自鲁白演讲PPT

因为他的“省油调查”和“睡眠缺少实验”,以及其他一些成就,杰明获得了“美国总统学者奖”,这个奖项是美国政府授予美国高中生的最高荣誉,以奖励他们在学术,领导力和社区服务(academic success, leadership, and service to school and community)方面的杰出成就。一个州只有一男一女两位高中毕业生。

“听话”,摧残人的创造欲

通过我儿子的这两个故事,我认为创造力有这些基本元素:

一个是好奇心。对一些问题要追根问底;甚至质疑,对一些现有的制度或者是规章发出质疑,对大家公认的结论产生质疑。

第二,做事积极主动。当你有问题的时候要自己想办法积极主动地去解决问题。

第三,通过调查、探索、研究等各种各样的方法,来取得答案,这里面还包括要独立思考,要问问题,还要问好的问题。

第四,克服困难,解决问题,完成项目。没有一件事情是可以轻而易举的获得。

这一系列的做法跟我们传统的教育理念是有相当大的冲突的:

1、读破万卷书——在书本当中就能够得到知识。(在书本当中,很多事情是得不到答案的,找答案的过程就是一个学习过程,成长过程。)

2、头悬梁、锥刺股——学习应该是苦事。

3、君臣父子——通常我们给学生的教育是要听话,听老师的话,听家长的话。其实听话是摧残人的创造欲的高效方法。

4、学而优则仕——我们的教育过分注重成功学,好像读书是为了做成什么样的事情,其实在追求真理的过程本身是非常享受的,功利是今天教育的一个大敌。

第三个故事:环保委员会

最后讲我女儿的故事,她多年前与我一起回国,在国内读国际学校的初中和高中。两年前,通过选举她当上了学校的环保委员会主席。环保委员会有一个任务,要捐款在内蒙古种百万棵树。之前学校的环保委员通常的做法是通过向家长们募捐筹款,以购买树苗。

我女儿上任以后觉得这种做法虽然好,但是影响力不够大。是纯粹地靠捐款做事(植树),还是要提高更多人的环保意识?她就想了一个新的点子,在周末组织一次大型的环保义卖活动,比如说收集各家旧衣服变卖,邀请上海很多有环保意识的公司到学校参加义卖,活动赚的一部分钱变成捐款。

同时,他们还邀请很多家长以及附近的市民一起参加这样的活动,这些人在参与活动的过程中也提高了环保意识。

整个事情从策划、发起、组织、执行、完成是一个系统工程,不是一个人可以完成的,这就需要发动很多同学一起做,需要靠组织能力和号召力,也在这个活动中锻炼了个人的领导能力。

女儿担任校环保委员会主席期间组织义卖活动。来自鲁白演讲PPT

从这个事情当中他们会学到的是什么?就是要花同样的时间,做更重要,更有影响力的事情;要有创意,做别人没有做过、甚至没有想过的事情;要承担相当的风险;你要有责任心,要有周密的筹划;还要有相当的执行力;要说服大家,这个大家不仅仅是同学,还包括家长、公司、学校。

这恰恰是我们讲的领导力的三要素:要具有远见,要谋划;要有责任感和胆量;要有号召力和影响力。

培养孩子创造力,家长做些什么?

作为一个家长,培养孩子的创造力和领导力要做些什么?我个人的体会有五条:

第一条就是积极参与,互相学习,陪伴成长。我觉得跟孩子一起参与这个活动,本身是一种成长的快乐,我跟我女儿一起阅读学校布置的书目。在他们有困难的时候出主意,想办法,跟他们一起度过难关。

第二,发掘兴趣,点燃激情;开发潜能。斯坦福的柯林斯教授有三个圆圈的学说,做事、做公司、做人,要做三个圆圈的焦点。第一是做自己最喜欢做的事情;第二,做你最擅长的事情;第三,是最有创造价值的事情。这里我们说的兴趣和潜能涉及三个圈中的两个。

作为一个家长,我们要做的事情是要启发孩子的兴趣,点燃他们对某些事情的激情,最后帮助他们认识到自己的潜能。比如我儿子很喜欢音乐,曾经是马里兰州学生乐队的。但是我女儿从一开始坚决拒绝任何乐器的学习,你就不能逼着她学。但她对绘画特别有兴趣,我就会找各种机会带她去观看艺术展览,认识艺术家,帮助她发展艺术潜能。

第三,表扬。很多家长,很多老师都知道要表扬孩子,但应该表扬的是他们的努力,通过努力而达到的成就,而不是天赋,能力。当你表扬一个孩子真聪明的时候,他会觉得他天生的能力强,不需要更多的努力。

对孩子进行鼓励也是非常重要的。一个人到底能够走多远,大部分的情况不是取决于他有多聪明,IQ有多高或者是多有能力,更多的是他有多少自信。鼓励会增加自信。

孩子总有做错事情的时候,批评的时候不能批评他的性格,应该就事论事。当孩子有挫折感的时候,有些事情没有做成的时候,要能够体会他的感受,千万不要与其他学生比。

最后,创造机会,开拓资源,但不能够包办。我女儿从小就喜欢看心理学方面的书籍,特别对精神疾病方面的内容有兴趣。有一次我发现她在读一个非常著名的精神健康医生Peter Kramer的名著“Listening to Prozac(神奇百忧解)”,恰好这位医生要来中国访问并与我见面,我就告诉女儿,问她要不要一起赴约。女儿很高兴,但我给她提了一个条件,不能光坐着听,要问问题。在见面的晚上,女儿向这位专家请教了很多读他的书后思考的问题,收获非常大。

所以从家长角度来讲,我们是开拓资源、创造机会,但是不能够包办儿女的事情,否则只会让他们养成依赖的思想。

最后,科学素质是对大家的,是对全民的,是对所有的孩子,不是仅仅只对将来做科学家的人。这个里面就体现了几方面:

科学精神强调的是科学里面的真、善、美。科学是追求真理,发现真理。科学是要通过实事求是的态度,诚实诚信。同时,发现科学事实的过程是非常美的。还有是需要有好奇心,要学会问问题,这也是我们科学素质里面的一部分。高中、初中的学生,要逐步能够培养好奇心,学会问问题,学会用探索,研究,调查的方法来找到问题的答案。

还有就是独立思考能力,怎么样通过自己的努力来解决问题。

最后,就是创新性和想象力。随着年龄的增长,人的想象力会下降,希望学校好的教育和家长们的努力作为能够保护孩子们的想象力。


知识分子,为更好的智趣生活。

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