孩子为什么需要知道真相 为什么要给孩子科普

我看来，对孩子的教育可以分为这三个方面：科学求真，道德致善，艺术审美。“真善美”这三个字寄托了我们对孩子未来的美好祝愿。

▲柏拉图曾经提出至善（ Form of the Good）的概念。古罗马帝国时期，居住在希腊的普罗提诺进一步提出了哲学智慧的三原则：一、智力和灵魂，后被基督教修改为“真善美”。刨除宗教的负面影响，这三个字在现代社会仍有很好的教育意义。

在21世纪的今天，我们更应该强调对孩子科学素养的教育。

现代科学从伽利略时代开始，仅仅400年左右，已经让人类经历了4次工业革命，生产力不知翻了多少倍，更何况我们早已制造出过去几千年人类根本不敢想象的神奇事物。

▲四次工业革命

今天，已经是科学和工业的时代，你的孩子日后择业，大几率会投身与之相关的行业，即使是不相关的其他工作，也不可能完全与科学脱离。

更何况，身处于这个时代，每天科学都在给我们带来新发明新创造，每天科学都在带领我们进步，引领我们改造世界，我们根本无法逃避与科学技术的接触。这些都需要极大的科学知识积累和良好的科学素养。

▲我们的生活日新月异，科学技术是第一推动

相对于科学，道德和艺术会随着时代而发生变化。比如三从四德曾经是道德，比如裹小脚曾经是“美”，但现在都已成为落后的封建传统。

回过头来，我们目前习以为常的生活习惯和价值取向，在未来依然是“道德”、是“美”吗？

面对未来，我们不能躲在自以为“善美”的舒适区，求真务实才是沧桑正道。

▲在过去，磕头是晚辈对长辈的礼仪，现在已经越来越少

在人类历史上，科学的诞生似乎是一件很偶然的事情，它太不可思议了，在这之前，你见过哪一种学说，竟然会不断挑战自己！

科学的伟大，不仅在于它给我们带来了更多可信的知识，更在于它不断质疑自己，这种质疑并没有让吃瓜群众不信任他、抛弃它，反而让它成为了最值得人类信任的一套体系。

▲从牛顿的绝对空间升级到爱因斯坦的相对时空，这是科学体系的自我更新

我们给孩子启蒙，首先会给他们一些儿童绘本，听说读写是一切的基础。

▲孩子读绘本的过程，就是将图画中的形象和抽象概念建立起对应性的过程

然后是很多历史故事，我们希望通过一个个故事梳理人类脉络，学习成语，进行道德教育，建立起孩子完善的人格。

我很提倡对孩子进行历史教育，在这个过程中我也经历到一些问题，相信很多家长也遇到过，比如很多历史故事并不像我们想象的那么简单，少儿历史读物里的人物也并不那样完美。等到孩子长大，看到了真相，是否会有三观的反弹？那我们教育的意义是否会打点折扣？

反过来，如果我们直接把这些真实的历史告诉孩子，他们一下子能理解的了吗？

▲如何给孩子讲好《水浒》？

话说人类文明史5000-10000年，但最近400年的科学史（往前可以延伸到泰勒斯）绝对是最精彩、对人类文明贡献最大的一段历史。对孩子的教育，科普显然是最有意义的，而科普可以考虑先从科学史开始。科学家的故事，少有人性的尔虞我诈，而是充满了智慧的光辉。

▲第一个科学家（哲学家）泰勒斯就有很多有趣的故事，孩子们都爱听

▲低调的隐士科学家：卡文迪许，也有很多奇闻异事

自然，我们科普的目的不是讲故事，而是给孩子搭建起坚实的知识框架体系。

不管怎样，每个孩子极大概率都要经受过未来多年的数理化教育，在大多数孩子的眼里，这是枯燥的课堂，这是无聊的刷题，这是巨大的压力甚至恐惧！

▲学习变成刷题，这难道不是很怪异的事情吗

不管我们是否愿意承认，在我们日后的工作、生活中，大多数中学数理化知识点仍然发挥着或多或少的作用。

更何况，作为一个现代的人类，去理解我们所在的宇宙应该是毕生的事业。对宇宙规律理解的越准确，我们的三观就越容易接近正确，去做任何事情，说成功未必准确，但必定事倍功半。所以，与其把这些知识当成自己的压力，不如积极主动一点，将其视为自己的必修课。中学课堂只是一个里程碑，毕竟，学习是毕生的事业。

某些学科依靠强大的记忆力，可以pass考试，但数理化较难。其实，相对于一些文科，数理化的知识点有限，却形成一个坚实的体系，相互之间存在千丝万缕的联系。

如果等到高中，再去建立这么一个知识体系，很难。我们经常看到一些女生在初中学习拔尖，进入高中却异常艰难，这是为什么呢？初中物理化学仍然以观察为主，凭借记忆一个个知识点忙活的过来。到了高中，物理开始学习力学、运动学、电磁学，化学开始学习元素周期表的规律，并开始学习有机化学的基础体系。

比如物理考试中会出现一些粒子在电磁场中受力运动的题目，这就不光要基础知识点掌握牢靠，还要能明白它们之间的关系，并最终解决问题。化学也一样，一个化学平衡，不去理解其中的物理图像，就很难真正理解这个概念。

▲2018年高考的这道题引起了争议，原因不外乎命题人没有去“交叉”

所以，科学虽为“分科而学”，但每一门学问却在一起搭建了一个完美的框架。本来嘛，科学是理解这个世界的手段，各个学科都只是利用科学的精神、思想和方法针对不同的领域、层次进行研究。

▲惠勒和泰格马克提出的理论结构，上至超弦理论，下至社会学哲学

也因此，我们的科普应该是跨各门学科，举一反三，融会贯通。

比如低温物理和化学的交叉，氦元素帮我们开启了神奇的超低温世界之门。

▲高温的世界过于纷乱繁杂，不似超低温的世界秩序宁静。研究超低温的世界，更加接近于世界的本源，那一定是最简单的美！

为什么只有铁有磁性呢？似乎是个很简单的问题，但要把解释清楚，好像也复杂呢。

答案原来是来自电子的自旋，科学史上有一个很有意思的轶闻。

1925年，德国物理学家克罗尼克为了解释这一点，提出了一个新奇的想法：电子除了绕核旋转也在自转，就如同地球在绕太阳公转的同时也在自转。大牛泡利听到这个说法的时候嗤之以鼻：“你知道你在说什么吗？超光速了！”原来，泡利掐指一算，就发现如果电子真的在自转，那电子表面的速度就要超过光速才能产生那么大的角动量，这显然违背了相对论。

▲可爱的泡利后来自己认识到错误，发展他的自旋理论，提出了自旋统计定理。

再比如化学和生物的交叉，从有机化学的诞生之日起，就打破了“生命力学说”和“神创论”。

▲“生命力学说”被打破，“神创论”可以休矣！设计台词：上帝老爹，你该哪去哪去吧！我们不再需要你这个假设！

光合作用让我们的世界充满生机，每一棵植物就如同一台完美的太阳能电池，通过“光合作用”吸收了太阳的能量，凝聚在它们的绿叶，让我们的世界绿树成荫；凝聚在它们的果实，让我们的世界瓜果飘香。

而探寻“人类从哪里来”这个终极问题，从古神话，到达尔文、孟德尔，到薛定谔，最终到DNA的发现，则是经历了一个漫长的过程。

▲克里克、沃森和威尔金斯因为他们的杰出发现获得1962年诺贝尔生理学和医学奖，很巧合的是，这三位都是薛定谔的粉丝。伟人不一定要自己冲锋陷阵，亲自去做创造和发明，指引方向更加超凡入圣，如同数学界的希尔伯特，薛定谔就是分子生物学的伟人！

生物和物理学当然也有交叉了，人类模仿生物，利用到自己的机械设计中，是为仿生学。

比如我学习蝙蝠，发明了雷达，学习海豚，发明了声呐。

再比如我们和蜻蜓学习，制造了飞机，最早的飞机和蜻蜓一样哦，双翼的。

我们还和萤火虫学习冷光，将发光效率提升了十几倍。

前面已经强调，科学并只是一个科学知识的体系，更是一套科学方法甚至科学精神。这更是我们需要给孩子传递的东西。

01

自由平等

科学面前人人平等，并不因为你是权威你就是对的。

1924年，年轻的印度科学家玻色给爱因斯坦写了一封信，提出了自己的设想：同类的所有原子都是一样的，不可区分。之前他的论文已经屡遭拒稿，但是爱因斯坦很重视他的想法，并且经过他的研究，得出结论：当温度足够低，原子运动速度足够慢的时候，将会存在一种“玻色爱因斯坦凝聚态”：所有的原子将表现的和一个原子的性质一样，宏观的物质将表现出量子效应。

▲年轻的玻色坚持真理，爱因斯坦没有摆出学霸架子，一心一意探讨科研的精神受人尊敬。

维勒用无机物制造出尿素，打破了自己老师贝采尼乌斯的“生命力理论”，贝采里乌斯并没有因为自己是权威而压制维勒，他反而受到启发，认为应该提出一个新概念：同分异构体。有机化学诞生了！

有机化学——碳元素化合物的化学，从诞生伊始就与传统的无机化学不一样，让化学家们更多的去研究分子内部结构，让化学家对物质组成的认识又前进了一大步。

▲德国化学家维勒

02

坚持不懈

在攀登科学高峰的道路上，行百里者半九十。

比如在化学元素史上，参加人数最多、危险最大、工作最难的研究课题——氟的发现史。

再比如，为了告诉我们反式脂肪酸有害，弗雷德老爷爷花了几十年，终于成功。

▲弗雷德老爷爷至今仍然健在，他身体力行，每次去超市购物都要仔细查看食品的成分，在饭店里也坚决不吃烧烤食品，所以他直到现在还能骑车、游泳。他以自己的百岁高龄为自己的观点作证，并最终获得成功，弗雷德老爷爷真是一段传奇。

而相反，即使是权威，简单粗暴的下结论也会错失发现，比如大名鼎鼎的李比希。

在1820年左右，李比希就应某化工厂的要求，检验了一瓶来自盐泉水的红棕色液体。匆忙之间，他断定这是氯化碘，然后给瓶子贴上标签，放到柜子里，闷头做其他事情去了。

当得知巴拉尔发现了溴元素之后，他真是肠子都悔青了。之后他在文章里懊丧的写道：“不是巴拉尔发现了溴，而是溴发现了巴拉尔。”

在这里我们真的得多说一句：李比希啊李比希，任你是有机化学之父，还是肥料工业之王，或者被誉为最伟大的化学教育家，在化学家最看重的元素发现史上，兄弟你最终名落孙山，而你最接近的一次就是这一枚溴元素！

事后，李比希也确实深刻反省，为了警戒自己，他找出了那个贴着“氯化碘”的小瓶子，把储存这个瓶子的柜子标上“错误之柜”！后来他在自传中写道：“从那以后，除非有非常可靠的实验作根据，我再也不凭空地自造理论了。”

03

大胆创新

科学的伟大，就是它总能不断打破定论，推陈出新。想象力是人类最可贵的精神之一。

1784年，法国化学大神拉瓦锡大开了一次脑洞：假如地球突然进入寒冷的地区，空气将不再是气体，而是变成液体，在地上流淌。

这听起来像是神话，但这个“神话”却激励了众多科学家一步一步去实现它！最终低温物理学诞生，人类终于液化了永恒气体！

▲不要怕，莱顿弗罗斯特效应会保护你的手！

1922年，德国化学家施陶丁格第一个提出高分子是长链的大分子，在这之前，众多化学家认为那不过是众多小分子通过范德华力结合在一起的，因此他遭到了很多同行强烈的反对。但是施陶丁格坚持自己的观点，并通过好几年的实验得出了更加强有力的证据，他将天然橡胶加氢，得到的不是烷烃而是加氢橡胶。类似的，他也证明了多聚甲醛和聚苯乙烯也是大分子。1926年，瑞典化学家斯维德贝格测出了蛋白质的分子量竟然有几万到几百万，更是成为了大分子理论的直接证据。1926年底的化学年会上，不支持施陶丁格的化学家只剩下一个人了。

▲施陶丁格，他对高分子化学开创性的贡献一直影响到现在，高分子材料与金属材料、无机非金属材料并称工程材料的三大支柱。

1881年6月，英国人韦伯斯特在伯明翰建厂，每周生产20吨铝，他一直保守着制铝的秘密！专利制度固然可以激发人们追求技术革新的动力，但在更多的时候是阻碍了社会进步。这个时候需要有人站出来，打破垄断，让全世界共享铝的好处！让大家没想到的是，完成这一重任的是两位大学生。

▲法国人埃鲁和美国人霍尔，同年出生，同年发明制铝技术，同年去世。

03

批判质疑

在追求真理的道路上，就不能囿于常规，科学是不怕质疑的，知错就改，善莫大焉。

比如帕特森经过他几十年如一日的调查研究才掌握的数字证据，展开了一场和汽油大亨旷日持久的斗争。终于到了90年代，含铅汽油在世界各地都被明文禁止，这才宣告了帕特森的胜利，人类被一个默默无闻的科学家拯救了！有一项研究表明，90年代之后美国学龄前儿童的平均IQ提高了5点。

04

讲究实证

科学理论天花乱坠，最终还得落脚到实处，实践是检验真理的唯一标准。

拉马克的用进废退和达尔文的自然选择争得你死我活，给他们做裁判的是一个剪老鼠尾巴的生物学家魏斯曼。

▲魏斯曼的恐怖实验，切了20代老鼠尾巴，老鼠仍然接连不断长出尾巴。

再比如卢瑟福对之前的原子模型就是怀疑，即使研究生得到了一些数据，他仍然强迫性的让年轻人多做一些实验，最终颠覆了原子模型。

▲卢瑟福的核式模型（下）取代了汤姆森的布丁模型（上），因为它更符合实验。

门捷列夫的元素周期表堪称科学史上的一个高潮，他预言了新元素以后，并未得到化学界足够的重视。在主流化学界看来，门捷列夫的预言真是太狂妄了：“臆造一些不存在的元素，还写到课本里，这是科学还是魔术？”

几年过去了，周期表中的空格还是空着，人们似乎已经遗忘了它们。

当有人发现了新元素镓的时候，门捷列夫竟然“狂妄”的宣称这就是他预言的“类铝”。全世界化学家的眼球都被吸引过来了，这实在是史上未见的好戏：一边是辛辛苦苦在巴黎的实验室里摆弄他的烧瓶和试管，另一边则是坐在圣彼得堡的书房里玩纸牌瞎扯淡。大家宁可相信这是科学与神汉之争，所有人都站在了列科克那一边。

▲门捷列夫的预言和列科克实际的测量结果，从上到下的条目分别是：原子量、比重、熔点、氧化物、氧化物密度、氢氧化物的性质（两性，类似铝）。

可是门捷列夫不依不挠：“不对，比重肯定是5.9，可能你提纯的物质还不够纯。”

正当所有人准备看笑话的时候，却听到了列科克让他们大跌眼镜的话：“是的，门捷列夫先生，您没有错，我们用了一大块物质重新测量，确实是5.9！”

这真是周期律第一次伟大的胜利，门捷列夫终于翻身了！

以上，我仅仅列举一些科学史上的闪光点，其实，在人类认知自然的道路上，体现科学精神的地方数不胜数，这些都是很好的给孩子的科普素材。

最后，我们上一代人，甚至这一代人的大多数，仍然会经常出现这样的现象：

“到底是工作重要还是我重要？”

“你重要。”

“那你现在为啥在工作而不是在陪我？骗子！”

“我要离开村子，去上海打工。”

“子不嫌母丑，狗不嫌家贫。你这个没良心的死去就不要死回来！”

“小张虽然坑蒙拐骗，但也有好的一面；小李虽然勤奋正直，但也有不好的一面，他就没有缺点吗？我看都差不多。”

总之，逻辑混乱，鸡同鸭讲，交流效率极低！

我更希望，我们的下一代是这样进行对话的：

小新：“昨天我看到有人说气候变暖跟二氧化碳无关。”

小白：“是吗？都有哪些依据支撑他这个观点呢？出处在哪里？”

小飞：“我觉得人类的意识可能是量子级别的。”

小实：“很好的创意啊，你能否设计一些实验或者通过一些现象的观察来验证这个想法呢？”

事实上，在现代化的管理中，已经朝这个方向做了。

员工：下个月我要努力跑客户。

管理者：什么叫努力？你准备跑多少客户？重点客户哪几家？会产生多少新的订单？需要我或者公司什么样的支持？anyway，以后少给我说这些“放之四海而皆准”的屁话！

以上————希望对各位家长有所帮助

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