《小到无穷小：给孩子讲微观世界》（以下简称《小到无穷小》）《大到无穷大：给孩子讲浩瀚宇宙》（以下简称《大到无穷大》）是童趣出版有限公司2024年8月出版的一套优秀科普图书，作者是被小朋友亲切地称为“火星叔叔”的郑永春和科普作家寒木钓萌，他们创作的科普视频播放量、科普文章阅读量超过2亿人次。在我看来，这套图书的写作视角独特，内容新颖风趣，从两个方面对中小学科学教育改革有着重要启示。 作者找准了中小学科学教育实施的痛点。我国小学目前开设有语文、数学、英语、科学、音乐、美术等课程，中学分科开设了物理、化学、生物、地理等。在作者看来，中小学分科教学存在一个很大的缺陷：对学生特别是低年级学生来说，分科学习的知识在实际生活中很难用得上。因为，“在实际生活和工作中，你几乎不会遇到纯粹的物理问题、化学问题或生物问题，遇到的基本都是跨学科问题。”这是中小学科学教育实施的第一个痛点。 第二个痛点是，学生对抽象的科学概念往往缺乏直观的理解，比如“尺度”。郑永春在给中小学师生讲课时经常会问：“我国第一位航天员杨利伟乘神舟飞船进入太空时，离地面有多高？”老师和孩子们给出的答案经常是错误的，有的回答几百万千米，有的说有好几光年，而实际上只有三四百千米，也就是北京到石家庄多一点的距离。为什么会出现这么大的反差呢？因为孩子们脑子里缺少千米、光年、天文单位等“尺度”的概念。 作为科学教育的重要补充，科学阅读在提高中小学生科学素养方面发挥着越来越重要的作用。但是，如何开展跨学科学习，如何提高孩子们的阅读科普图书的兴趣，则是创作者需要认真思考的问题。本书作者发现，带孩子探索微观世界、浩瀚宇宙的过程，本就是进行跨学科学习的驱动性问题。如果再与孩子们都喜欢玩的“游戏”结合，学习过程就会乐趣无穷，不仅能激发孩子们的阅读兴趣，而且对学校的科学教育也是很好的补充。针对中小学科学教育面临的这些痛点，《小到无穷小》《大到无穷大》应运而生。 内容呈现了提高科学教育实施效果的新示范。作者通过“尺度”这个跨学科概念，以独特的视角让孩子们更好地理解微观世界和宏观世界，这也是本套图书的最大特点。作者以21个关键“尺度”为单位，分别向微观和宏观两个极端方向出发，一步步缩小和一步步放大，引领小读者逐步深入无穷小和无穷大的“两极”世界，从而加深对宇宙万物的认识与理解。 在《小到无穷小》中，作者通过“无穷小游戏”，从1米尺度的物质出发，向内逐渐缩小至微米、纳米、飞米等量级的物质，带领读者深入至细胞、病毒、原子乃至基本粒子，由此探索神奇的微观世界。而在《大到无穷大》一书中，作者通过“无穷大游戏”，还是从1米尺度的物质出发，向外扩展到百米高的建筑、万米高的飞机航线、数十万千米远的月球，再到数万光年远的银河系，直至遨游宇宙的边缘，一路走向无穷大。 作者通过一系列有趣的数据，让孩子们形象地理解每个尺度下大千世界的特征。如，以世界上最长的蛇为参考，让孩子们理解10米有多长；用世界上最高的树木和身边的高楼大厦为例，帮助孩子们理解100米有多高长；1万米尺度的事物包括：马里亚纳海沟，天空上的对流层，飞得最高的鸟——黑白兀鹫的飞行高度，大型飞机的航线…… 借助“尺度”，作者以层层递进的方式告诉小读者，越来越大的世界里究竟有什么，越来越小的世界究竟由哪些物质组成？以此帮助孩子们正确认识世界。 另外，借助“跨学科”概念，作者指导孩子们用不同学科的思想、实验方法和理论工具，去解决一个个具体的科学问题，给孩子们搭建连接各学科知识点的桥梁。这套图书的核心优势在于始终贯彻“跨学科”教育理念。在作者看来，真正有效的学习是不分科的，跨学科可以弥补分科学习的不足，帮助学生更深入地探讨复杂问题，培养批判性思维和解决问题的综合能力。 本套图书包括16个一级学科知识、42个提示板块、92个核心主题，作者巧妙地将数学、物理、化学、生物、天文等学科领域的知识融合在一起，使青少年潜移默化地建立起跨学科的知识体系。在作者看来，“如果说科学是一栋大楼，一个个学科核心概念是支撑这栋大楼的一根根柱子，跨学科概念就是联系不同学科的桥梁，是每门学科都要掌握的共通概念。有了跨学科概念，科学才能成为一个整体，而不只是一个个独立的学科。这对于帮助学生建立对科学的整体认知、推动科学教育非常重要。” 正是基于这样的认识，在讲解近地轨道知识点时，书中既会讲“变轨”“脱轨”等航天专有名词及其相关知识，也会讲热层中的大气分子对轨道上卫星的阻力影响，还会结合生活案例用对比方式让孩子们了解轨道上航天器的运行速度——相当于狙击步枪出膛时速度的7倍。一个知识点的讲解，把航天学、气象学、物理学、军事学等方面的知识都串了起来。 更为难能可贵的是，书中不仅有科学知识，还处处渗透了科学态度和科学精神，提醒孩子们“书中的知识不是一成不变的，所谓的标准答案，可能并不存在。”以此规避应试教育的弊端，这无疑将帮助学生加深对科学本质的理解，提高核心素养，建立正确的世界观、人生观和价值观，为他们的全面、健康发展打下坚实的基础。有感于斯，谨填《采桑子》词一首，专予向中小学师生推荐这套丛书。 精微浩瀚察天地，感受神奇。究探神奇，剥茧抽丝析解谜。 学科融汇知识拓，教化欢怡。读阅欢怡，青少研习自奋蹄。注：本文刊载于2024年第12期《中国科技教育》“开卷有益”栏目。如果您喜欢这篇文章，请在右下六边形“在看”处点一下，可推荐给更多人阅读。关注“携诗远行”微信公众号，可以阅读号主苏青更多原创文章。
