从趣味实验到 创新能力

让孩子参与动手实验，可以再现科学家验证过的科学场景，让孩子在基本的生活常识所无法解释的“神奇变化”面前对科学产生兴趣。

不少人都赞赏美国的学校教育体制，强调美国学生在相对开放式的学习环境中培养出了质疑精神和动手能力，尽管知识储备和理论水平稍逊。但这种说法不能解释的一点是，美国许多名校近年来越来越热衷于招录来自中国、印度、韩国、日本等国的高中学生就读，这些国家的教育模式正是备受质疑的应试教育。

来自亚洲国家、应试教育中学环境的学生，在美国高校的表现，比如创新能力，并不逊色于美国学生。对此，美国斯坦福大学名誉教授詹姆斯L·亚当斯在《好产品坏产品》一书中给出了不一样的解答。在他看来，美国的确曾拥有动手能力和质疑精神都很强的好几代青年人，原因在于他们大都成长于农场环境中，“婴儿潮一代”更是在年轻时整天与汽车和无线电收音机打交道。而近些年来，美国的农场大幅减少，汽车、收音机也不再容易修理，更多学生出自城市工薪族家庭，也因此失去了优势。

詹姆斯L·亚当斯教授的解答，当然只是一家之言，但其观点具有启发性。学校教育以及通过互联网等渠道实现的教学和学习，可以为学生打下了解科学知识的基础，却不能保证提升学生了解科学知识的层次和激发学生进一步探索科学知识的意识。中小学教育的科学知识和人文基础，很大程度上是与孩子们的生活相割裂的。间接地、抽象地用科学知识来解释生活常识，由此达成的理解可以说是相当肤浅的。

让孩子参与动手实验，可以再现科学家验证过的科学场景，让孩子在基本的生活常识所无法解释的“神奇变化”面前对科学产生兴趣。家长和教师借此还可以解释“神奇变化”背后的知识原理，鼓励孩子举一反三，从一个、几个经典的科学实验中，推导尝试更多的、安全的科学实验。

机械工业出版社近日推出了自法国引进的一套“小生活·大智慧”科普丛书。法国是一个重视青少年科普教育的国家，科普教育甚至做到了覆盖幼儿园阶段，注重教育的趣味性。法国科学家也很重视科普著作的撰写，最著名的当然是法布尔的《昆虫记》。《生活中的趣味物理：如何隐形及其他有趣的科学小实验》是“小生活·大智慧”科普丛书种的一本，作者尼古拉·康斯坦斯是物理学博士，另一位作者弗朗索瓦·格拉奈尔是法国国家科学研究中心研究员。

这本书用简明易懂的文字，配以图片讲述了近60个易于观察实践和动手操作的小实验，注重经通俗化阐释的科学原理的准确性。在笔者看来，最有趣的小实验出自《隐形人》。在这一则中，作者揭示了如何让实验物品隐形的方法，并解释了科学原理。

书中还有一则《龋齿与蛋壳》介绍的实验就是，给鸡蛋壳涂抹含氟牙膏，在蛋壳发生化学反应后，观察其与其他蛋壳的区别，从而明晰含氟牙膏的作用原理。作者进一步指出，保护牙齿要避免一次过多或过频食用酸性食品（如果汁），还应注意氟对牙齿产生保护作用在于含氟牙膏刷牙的过程，但过量使用氟将导致氟中毒。

在1916年的电影《消防队员》中，卓别林饰演的消防队员在救火中，无法控制高压水枪，水枪被喷向其他队员。“水管桑巴舞”的现象在生活中也时有出现，一些孩子也有过拿不稳四处乱窜的蛇形管淋浴喷头的经历。书中对此给予了力学解释，毫无疑问可以让孩子对概念趋于枯燥的“力”有直观的认识。

用放大镜在阳光下，可以点燃纸张，这是不少成年人都能掌握的简单科学实验。尽管如此，人们未必能够清楚地阐释这项实验背后的科学原理；讲出焦距的概念以及测量焦距、纸燃点和反射率的方法并由此得出防范火灾的经验法则，就显得难上加难。《生活中的趣味物理：如何隐形及其他有趣的科学小实验》对此提供了准确简明的介绍，也向与孩子共读此书的成年人传递了如何启发孩子认知科学和动手参与的兴趣的思路。

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