怎么让孩子学懂数理化?答案在这40个科学故事里...

文摘   2023-09-06 23:46   江苏  


前两天发了关于科学是不是真理的一点浅见,这个世界并没有一个“科学神教”,从科学登上历史舞台开始,从来都是对一个个未知或者已知领域的慢慢颠覆。

历史上有很多著名的实验,他们影响了整个科学史的进程,而一个共同的特点就是,他们用实验推翻了人类历史上一些固有的思维。

因为科学的特点是尊重事实,被证明的客观存在,用旧有理论无法解释,在科学的框架下就没法死鸭子嘴硬,只能去思考更接近现实的理论解释。

用事实去思考,而不是用感性去思考,才能帮助孩子去做出正确的决策。

所以推荐这本书,《给孩子的科学课》,

前两年陆续推荐过吴军老师写的《给孩子的科技史》和《给孩子的数学课》,其实都是在讲历史,关于科学和数学的历史。

我们在学校里会陆续学到很多理论知识,但是对于这些理论在历史上的来龙去脉,他们出现的背景,实验的过程,以及最终的影响其实知道的并不多。

“文津图书奖”“吴大猷科普著作奖”得主吴军博士的新书《给孩子的科学课》中,吴军博士以现代科学最重要的特征――科学实验为主线,在讲述历史上每项重大科学发现时都把重点放在:

谁在什么背景情况下提出了什么问题和假设

怎么设计实验证明或证伪这样的假设

用这样的讲述方式让青少年了解科学发展的历史、最新的动态,以及更重要的——科学方法
我家里,有很多吴军老师的书,没读过吴军博士的书的读者看到现在,是不是特别想知道——谁是吴军?
在任一搜索框搜索“吴军”,你会得到以下关键词:
1984 年,吴军老师考上了清华大学,学了一个当时很冷门的专业——计算机。

一路清华计算机学士、清华电子工程硕士、美国约翰·霍普金斯大学计算机博士读过来,这期间还做过程序员,留清华当过几年老师,发表了数篇论文,获得了十余项专利。

2002年博士毕业后,他选择了当时刚成立4年的公司——谷歌。刚到谷歌不久,吴军就和三个同事开创了网络搜索反作弊研究,并因此获得谷歌工程奖。
一年后,他又牵头设计了谷歌的中日韩文搜索算法。后来吴军老师从谷歌离职跳槽到了腾讯,担任负责搜索业务的副总裁。并担任国家重大专项“新一代搜索引擎和浏览器”项目的总负责人……

吴军老师不光在技术领域发光发热,还乐于输出,把自己的心得分享给大家。他的《数学之美》《浪潮之巅》《文明之光》《智能时代》等书,影响了很多科技行业的从业者。
吴军还非常注重子女的科学素养教育,孩子也深受其益。女儿就读于世界排名第一的名校麻省理工学院,吴军老师为其择校时亲自走访过英美数家著名大学,甚至还将择校经验总结出版成了一本书籍!

如果说,要选一个人来写一本科学领域的启蒙书,吴军老师当之无愧。

“给孩子”三部曲
《给孩子的科学课》是吴军博士的“给孩子的通识课”系列第三本,前两本已经走进数十万家庭,深受读者认可。
 
2021年8月,《给孩子的科技史》出版,豆瓣评分9.0。


吴军博士从科技视角串联历史,详细描述了人类文明的演进过程中关键性的人物、事件及意义,展现了科技推动历史的整个历程,让孩子在阅读中不知不觉习得科学素养,养成科学思维。 
2022年8月,《给孩子的数学课》出版,豆瓣评分9.2。



书中精选了40个对人类数学发展史产生重要影响的数学问题,100多个课本没讲透的知识点。

比如圆周率、勾股定理、无理数问题、进制的发明、0的发明、黄金分割、长方形的面积问题、圆的面积问题、球的体积公式、虚数的发明……


一本书多角度展现了人类在探索过程中闪耀的智慧光芒,创造性梳理了数学的发展脉络,展示了一个妙趣横生、精彩绝伦的数学世界。

 
三年磨一剑,2023年8月,《给孩子的科学课》出版。
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在《给孩子的科学课》中,吴军博士按照时间发展顺序:





从“古代科学时代”到“文艺复兴”,再到“启蒙时代”





再从“科学革命”到“工业革命”,最后讲到“现代科学”时期

吴军博士从最早的物理学实验——测量讲起,一直讲到轰动世界的引力场实验,累计介绍了40个改变世界的科学实验。
为什么种瓜得瓜,种豆得豆?
(孟德尔和摩尔根的遗传学实验)
细菌从哪里来?
(巴斯德的鹅颈瓶肉汤实验)
阳光有多少种颜色?
(牛顿的分光实验)
光线为何遇见太阳会拐弯?
(爱丁顿证实相对论的实验)
宇宙大爆炸是怎么形成的?
(证实宇宙大爆炸的实验)
阅读每个章节,我们都会深深感慨吴军博士学识之渊博;读完全书,脑袋里仿佛长出了一棵人类科学发展的脉络树。

科学史上有两个困扰人类几千年的问题:

为什么有些东西能够燃烧,而有些不能?
为什么动物没有了空气就会死掉?
读者朋友们肯定都能果断说出答案:因为氧气!
 
然而科学研究的道路往往是曲折的。

中世纪时,人们认为能够燃烧的东西,比如木头、油和酒,里面有一种燃素,这就是“燃素说”。

最先发现空气中存在氧气,同时发现氧气助燃现象的是英国科学家约瑟夫·普里斯特利。在化学研究中,他注意到有关空气的一些现象,比如在封闭容器中,小老鼠几天后就会死去,但是容器里依然有空气;而啤酒发酵所产生的空气,会让燃烧的木头熄灭。

于是他开始猜想,世界上其实有很多种不同的空气。

他又进行了很多实验,最后他发现,啤酒发酵、蜡烛燃烧,以及动物呼吸时产生的是同一种气体,当时人们称之为“固定的空气”,而植物可以吸收“固定的空气”,将它变成“脱燃素的空气”,也就是我们说的氧气。


但可以看出,普里斯特利的结论仍然受到“燃素说”的影响。真正解决这两个问题的是法国的杰出化学家拉瓦锡。
普里斯特利的研究成果给了拉瓦锡一些启发, 但是和前者不同的是,拉瓦锡脑子里并没有预设的想法,而是根据实验结果去寻找答案。

他通过定量分析和逻辑推理发现了燃素说的逻辑破绽:
如果燃烧是物质中的燃素造成的,那么燃烧之后,灰烬的质量应该减少。但在进行金属镁的燃烧实验时,生成物质的质量是增加的!

这说明一定有新的东西加入了燃烧的产物中。

1777 年,拉瓦锡正式确认了空气中的这种气体,给它起名为氧气(oxygen),意思是生命必需的气体。

在研究燃烧等一系列化学反应的过程中,拉瓦锡通过定量实验证实了的质量守恒定律、制定了今天广泛使用的公制度量衡、制定了今天使用的化学物质的命名法

拉瓦锡说,“不靠猜想,而要根据事实”,“没有充分的实验根据,从不推导严格的定律”。

在拉瓦锡之前,化学已经诞生了,但是化学家们贡献的都是各种零碎混乱的化学知识点,是拉瓦锡将它变成系统性的学科。拉瓦锡也被誉为化学领域的牛顿。
吴军老师通过普里斯特利和拉瓦锡的燃烧实验告诉孩子们:科学研究离不开定量分析与逻辑推理的科学思维。


















《给孩子的科学课》延续了吴军老师一贯视野开阔、思路清晰、讲解生动的写作风格,更有孩子们喜欢的趣味插图,不仅可以帮助中小学阶段的孩子掌握课本内外的知识,还能培养他们对科学的兴趣

通过阅读《给孩子的科学课》,读者不仅更加容易学懂和理解每一课所述的知识点,而且更有助于让读者体会什么是科学精神、科学方法与科学思想


最后:这三本书,低龄的孩子并不是适合,我个人建议四年级以上再买,因为内容不但有广度也有深度,所以阅读起来也需要孩子对世界有一定认识,同时阅读能力到了一定程度才更适合,大人如果对科学或者数学感兴趣,但是又涉猎不深的话,完全可以买这三本书作为入门读物!

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