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物理學啟蒙，到底在啟蒙什么？——和“ 物理學家” 隊友聊聊物理啟蒙這件事

ZinoDoli

2019

2017

2020-11-13 23:45 原創(chuàng) · 圖片23

難得隊友某天得空認真思考并回答了幾個關(guān)于物理學啟蒙的問題，于是就有了這篇發(fā)在歐娃邦的第四篇文章。

以下為文章記錄：

為什么想寫這篇文呢？某天，我們一家四口出門騎車，家附近有個坡，能哥說：“我不用蹬就能滑下去，媽媽知道為什么嗎？”

我說：“因為這是下坡?！?能哥說：“因為引力?。　?br>

我有些小小的詫異，因為這個詞除了考試，幾乎不會出現(xiàn)在我的腦海里，就很好奇想“采訪”一下隊友，關(guān)于“物理學啟蒙”的那些事。

簡單介紹下背景：

隊友，香港科技大學物理學博士，現(xiàn)在荷蘭從事磁學領(lǐng)域研究工作。

能哥，三歲半男寶一枚，娃的數(shù)理啟蒙主要是隊友負責（理化渣老母親的一貫態(tài)度是，you can you up......）

物理啟蒙目的何在?

1、讓孩子對周圍的事情保持好奇心。

2、讓孩子明白問出一個問題后，如何一步步去找到答案。

3、讓孩子知道一些問題的答案不唯一，對自己肯定的同時，也對別人的答案給予肯定。

很早之前，我曾經(jīng)和隊友討論過這個問題，當時他沒有回答。這次，他不僅給出了一個令我反思很久的答案，還補充到：

“其實，啟蒙都是互通的，掌握知識不是最重要的，重要的是對知識、對身邊的事物保持 敏感性和好奇心 的習慣，以及擁有用 合理的方法去解決問題 的能力。”

如何激發(fā)對物理學的興趣?

“ 物理學本是研究物體運動規(guī)律的學問，與其說激發(fā)對物理學的興趣，不如說是激發(fā)孩子對每天 所見所聞 的興趣?！?/span>

“ 具體哪些概念適合啟蒙、如何引導，因孩子而異，因家長而異，因情境而異。適當?shù)匾龑Э梢?，但刻意的灌輸可能會讓孩子覺得枯燥，如果能把 引導融于生活 最好?！?/span>

“可以選擇一些生活中的基礎(chǔ)概念引入，比如：冷和熱、快和慢、輕和重、多和少、軟和硬、物體的固液氣三種形態(tài)、引力、彈性、影子、彩虹、原子、導體、絕緣體等?！?/span>

隊友這番話讓我感受到了自己對物理學理解的狹隘。

后面隊友列舉了幾個事例來說明他是如何具體在生活中引導的。講真，很多例子我都不曾留意，直到他講出來，我才知道這些是他經(jīng)過思考去引導孩子的。

不過當我說出這些話的時候，隊友補充了一句，“ 不要那么刻意，好像這些事情都帶著什么目的似的，其實真的沒有，現(xiàn)在他學不學得會完全不重要，重要的是他的感受和思考?！?nbsp;

是啊，很多時候，是我們啟蒙的目的不夠單純，我們總想通過各種測試去證明孩子學會了掌握了知識點，可那又如何呢？孩子在這過程中的體驗、思考和感受才是最重要的部分。

隊友給我舉了他的幾個例子：

晃動的樹影

有一次，跟孩子在公園放風，孩子看到水中的樹影不停在動，問我為什么。我說，你先想想為什么會有影子？他說，我照家里的鏡子就有影子。

我說，很對，水面就像一個鏡子。那影子為什么會動呢？

他說，不知道，是鏡子在動嗎？我說，也許吧，你能想辦法確認下水面也在動嗎？

他說，不知道，爸爸有辦法嗎？我說，那我們來看看水面上那個樹葉吧。

我們看了一會，他說，爸爸，葉子在動。我說，是的，這可能表示水面并不是像家里的鏡子那樣靜止的，它在動，所以樹影也在動。你的猜測是對的。

第二次，再走到河邊時，他已經(jīng)能主動跟我說，爸爸，你看水面在動。

小球的影子

有一天晚上，孩子在玩一個球，突然跑過來問我：爸爸，球的影子為什么是橢圓？

我首先一怔，他怎么能問出這么有意思的問題，我回答說，這個問題真的很有意思，一般來說，球的影子跟球的形狀是不一樣的。他顯然不怎么理解。

我說，我們來做個實驗吧，你去拿三個球，再找媽媽拿下手機。

我拿著打開手電筒的手機，照在地毯上，讓他把球從近到遠，依次擺開。然后問他，發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律了嗎？

他說，好像越遠，影子越長。我說，很好，如果把遠處的那個球放到更遠的窗戶那里，影子會到哪兒？

他說，可能會到窗戶外面的路上那么長了。我說，非常棒。

看誰轉(zhuǎn)得久——分析方法引導

有段時間，孩子突然喜歡上了手機上的計時器，喜歡按開始和停下。我看到了就說，我們來玩?zhèn)€游戲吧，看看球和圓柱體哪個能在地上轉(zhuǎn)的時間長一些。

你先猜一猜，誰轉(zhuǎn)得比較久? 孩子說，不知道。我說，爸爸猜球轉(zhuǎn)得比較久，這就是一個預測，這個預測對不對呢？我們來做個小實驗驗證。爸爸來轉(zhuǎn)，你來計時，怎么樣？他非常高興地答應了。

我們先轉(zhuǎn)了5次球，他記錄了時間。我問他，每次時間一樣嗎？他說不一樣。

我說，是的，這是因為爸爸每次轉(zhuǎn)的力氣都不同。這時候我們一般要取平均值。你來用計算器算算看。孩子拿著計算器把5個數(shù)加了起來，我說除以5，這就是平均分5份的意思，他又除了5，最后得到了一個數(shù)。我說，對，這就是平均值。

然后我們又重復做了圓柱體。最后問他，你覺得哪個轉(zhuǎn)的時間長，由于兩個數(shù)差別挺大的，他一下子就說了上來。

冷和熱

有一天，外面很冷，我?guī)е⒆域T自行車出門辦事?；氐郊胰ハ词?，他問我，爸爸，水為什么是熱的。

我又是一怔，說，因為外面很冷啊，你的手也變冷了，比水還冷，你摸著水就熱了。就像你平時用手摸，裝著熱牛奶的杯子，因為牛奶比你的手熱，你摸上去就是熱的。

這個例子我聽到隊友描述的時候，順口說這就是常識嘛！隊友說，孩子是沒有常識的概念的，這些經(jīng)驗是需要很多次嘗試才能理解的。幫助他把這些類似的現(xiàn)象建立起聯(lián)系，他慢慢就會有感覺，很多時候，物理需要一種感覺。

簡單化解釋與嚴謹性的平衡？

這個很難，可以說不可得兼。我覺得犧牲嚴謹性，讓他有點感覺更重要。

比如他問我周期表上的紫色和綠色方塊分別是什么時，我說那是非金屬和金屬，然后他問我非金屬和金屬有什么區(qū)別時？

我真的糾結(jié)了一會，好在他之前已經(jīng)知道了原子里有一種粒子叫電子這件事情，于是我說，非金屬，就是里面的電子都有家了，不會到處跑；而金屬里面的電子，很多都沒有家，會經(jīng)常在大街上走，就能傳遞電了。也許他們有點像送信的郵遞員?！?/p>

這個例子讓我想起某天隊友給能哥讀《寶寶的量子物理學》時，有一頁說電子不會在軌道之間，能哥問為什么？隊友說：“ 你能夠站在兩級臺階之間嗎？顯然不能，你只能站在臺階上?！?br>

隨后，隊友給能哥畫了一個示意圖，并告訴他你可以用小球來表示電子，能哥在最外一圈擺了6個球，隊友說，“ 通常來說，一個軌道上只有兩個電子 ”。

能哥自然要問，為什么？隊友說，“ 因為多了擠啊，你晚上睡覺是不是也想自己睡小床呢？電子也怕擠，軌道的位置只夠睡兩個電子?！?nbsp;

對這些年啟蒙方式的反思？

好的地方是能認真聽取孩子的問題，并給他一些可能的答案。不好的地方一個是沒有刻意想過什么答案適合他，幾乎都是第一感覺的答案，也許仔細思考后，對他的理解會好些。

另一個問題就是可能給孩子答案的次數(shù)多了，讓他有了些依賴心理。很多時候遇到問題，他會直接說，爸爸怎么想？以后盡量引導他自己思考并驗證。

這段話讓我想到之前和隊友關(guān)于《3-8歲兒童的數(shù)學經(jīng)驗》一書中“發(fā)散性問題與指示”和“封閉性問題與指示”的討論，當時我們也意識到這個問題，就是給予孩子太多的“封閉性問題”，關(guān)于這個問題的描述，我摘錄下來，希望也能給大家?guī)硪恍┨崾?。（如果大家對這本書感興趣，可以購買或者文末領(lǐng)取pdf 文檔。）

“ 封閉性問題和指示要求對活動做出特定的反應，這種問題要求回答具體信息，如“有多少......”、“告訴我這一植物的這一部分叫什么？”“找一個比這個小的球”等等，成人往往只給出封閉性問題并給出封閉性提示。

要記住，兒童需要時間去構(gòu)建自己的思想，發(fā)散性問題和指導鼓勵兒童自己去想和行動。封閉性問題和提示幫助提供給成人一些具體信息，讓他們了解兒童知道些什么，但此類問題過多會讓兒童以為所有問題只有一個正確答案，從而抑制了兒童的創(chuàng)造力，泯滅了兒童猜測和實驗的積極性?！?/span>