[分享]跟孩子们一起玩转科学--“科技爷爷，科技奶奶” [复制链接]

一、       玩转科学的基本思考

“玩转科学”坚持“人本主义”。科学教育面对的是“科学”与“人”2个对象，要把艰涩难懂的科学知识——人类认识的最后结果教给开始认识的孩子，就好像两个世界、两种语系的对话，一定要解决好两种认识方式的接口与匹配的问题；解决好科学与教育两张皮的融合的问题，也就是说必须将科学知识经过一番教学法的改造和翻译的工作才能为孩子们所接受。为此“玩转科学”努力按孩子生理、心理发展的特点组织教学，也就是陶行知倡导的“跟孩子们玩科学的把戏”，而不是板起面孔说教。如将有关“空气”、“水”、“力”、“声音”“电磁”和“光”的有关知识按孩子们的认知特点转换成了“时刻离不开的空气妈妈”，“珍贵的生命之水”；“地球引力”概念改造成“地球妈妈的爱”；将有关力学的知识变成了“力和运动的世界”“声音好好玩”“电和磁的无穷魅力”“变幻莫测的光世界”等。(详见目录)真可谓挖空心思，别具匠心，这可真不是一早一夕之功，没有一辈子的教育积累，是不可能这样去思考和设计的。

科学以实验为基础，光有理念是远远不够的，“玩转科学”的实施以孩子们喜闻乐见的形式，用瓶瓶罐罐做实验跟孩子们讲身边的科学、透明的科学、好玩的科学，动手的科学，探究的科学，让孩子们在在看看、听听、做做、玩玩、想想、说说中，走近科学。《玩转科学》没有灌输，没有说教；而是兴趣的诱发和积极的引导。看：

竖放在斜坡上的圆饼干盒，居然会奇妙地向上滚动；

洗衣机的出水管，居然也会唱歌；

饮料瓶里浸在水中的一只小牙膏，居然会像潜艇那样听指挥，要它上就上，要它下就下；

  
  
  
  
  
  
  

乒乓球居然能在空中飞舞！

更令孩子们惊喜的是一个大饮料瓶，居然变成了“水火箭”直冲云霄。

科学在这里卸下了神秘的面纱，孩子们发现，原来科学就在自己身边！

《玩转科学》开篇就是引导孩子们“进神奇的科学世界”看中国神箭升空，听航天英雄的故事，特别是还为孩子们讲航天老英雄钱学森爷爷的故事，让孩子们走近科学家，热爱科学家。全书都尽量挖掘能让孩子们接受科学精神熏陶的资源，如中国的“四大发明”，“墨翟”、“曹冲称象的故事”、“爱迪生”“居里夫人”、“高锟”等。并且还别具匠心地为《玩转科学》编了一首主题曲“小小发明家”

旨在朦朦胧胧中孕育孩子们向往太空，立志当航天员的意识，播下一颗科学的种子，点燃理想的火苗，让孩子们走进科学殿堂远离低俗，走向高远。《玩转科学》不魔、不幻、不怪，正面、积极、阳光、大气，立意新，起点高，时代感强。

坚持人本主义不是不要知识，而是集科学兴趣、科学精神、科学知识、科学方法与动手能力于一炉的整体开发与全面培养，而不是只在知识、作业、考试一个点上做文章，重在育人、育心、育魂。兴趣是最好的老师，是智慧的发动机，没有兴趣就没有学习，知识是工具，没有知识什么也干不成。但知识是凝固的智慧，是可以“百度”，可以“google”的，知识不可或缺，但知识不是一切；诱发兴趣，并由此出发逐步引导孩子形成目标、理想、信念，这才是育人的根本。科学精神同样重要，因为世界上没有笔直的路可走，在孩子们漫长的人生路上难免坎坷，要成就任何一项事业都需要经历九九八十一难得磨练，少一难都不行，在困难和坎坷面前靠什么力量跨越灾难？精神力量！所以科学精神是能源仓库，体现为美好的情感和顽强的意志，任何创造都离不开激情的驱动，感情淡漠的人没有任何创造可言。科学方法则是武器，学习科学的过程就是不断探究的过程，“玩转科学”就是要让孩子在玩不完的过程中带着好奇和问题长大。科学兴趣、科学精神、科学知识、科学方法与动手能力五维目标一套上，缺一不可，注重整体开发，全面培养，（详见跟孩子们玩转科学博客“人类智能系统”）而不是只在一个点上做文章，这正是东方人特有的整体思维的优势所在，是独具中国特色的儿童科学教育项目。“玩转科学”既不是单纯的科学知识的灌输，也不是简单的科学小实验的摆弄；更不是商家的玩具和培训匠人的小制作，而是实实在在的素质教育的实践和改革教育的探索。

一、       玩转科学的践行

玩转科学不能光有空洞的理念，以科学教育为突破口，为孩子们营造一个有爱、有趣的课堂，让孩子们的一快乐学习健康成长，是孩子们真正收益，这才是根本。这是实实在在的素质教育的实践和改革教育的探索。为此，我们在建构了玩转科学的理念之后，开始了：

（一）书稿撰写、出版、使用

在经历了200多节课亲历亲为的实践以后，2009年开始了书稿的撰写，几经周折终于在江西省高教出版社社科部邱建国主任难得的理解和大力支持下，我们的书稿得以出版成书。这里每个案例都经过了教学实践的检验，而不是主观主义的闭门造车。
“和孩子们一起玩转科学”不设定读者的年龄段，也就是说未按年龄段分册，从学前至小学都可以用。不同年龄段的孩子可以选择不同的内容使用；同一个内容则可以根据不同年龄段进行不同深度的应用。老师、爸爸妈妈、孩子都可以阅读使用。

对低幼儿主要方式是亲子阅读，亲子共玩，孩子在爸爸妈妈的带领下通过看看、听听，玩玩广泛接触、感知科学现象，接近科学，引发好奇，培养兴趣和观察能力，而并不在于学习多少科学知识和科学原理，只要铺垫大，底肥足，就能长成参天大树。如引导篇“走进神奇的科学世界”低幼儿主要通过视频、录像看火箭升空、听爸爸妈妈将航天英雄的故事，看水火箭发射；小学生则完全可以自行阅读，还可以玩气火箭和在老师指导下学习水火箭发射。

生命之火为理想所点燃2010.03.10

 -----------科技奶奶

我是生在旧社会，长在红旗下一代人中的一个。我曾亲眼看到过旧社会的黑暗、腐败和堕落，也亲身经历过我们这个伟大民族苦难的岁月，我们不会忘记“华人与狗不准入内”这充满国耻的牌子怎样在上海滩上高高挂起，也不会忘记“洋大人”怎样在我们伟大祖国的土地上横冲直撞，作威作福……所有这些，构成了我们这代人永远不会忘却的记忆，从而在我们心里播下了革命的火种，孕育了我们一辈子的理想和追求。正是这种对旧社会的无比愤恨和对新社会的无限渴求，使我们对新中国,对劳动人民充满了无限的深情和热爱，激发了我们为祖国的繁荣富强，为人民增添幸福的无限热情。所以，当1958年大学毕业走向生活时，在我志愿书上填上的第一志愿是内蒙古，第二志愿是安徽，第三志愿是江西，最后再补上一句：坚决不留上海，这确实是一点不掺假的真心话。就这样，我们怀着一颗赤诚的红心，火一样的热情，登上了奔向革命老根据地－－江西的列车，告别了繁华的大上海，告别了18年来与我朝夕相处、相依为命的孤母，高唱着共青团员之歌：“再见吧，妈妈，请您吻别您的孩子吧！别难过，莫悲伤，祝福我们一路平安吧！”不是做女儿的忍心要抛下18年来患难为共的妈妈，我想只有懂得热爱人民的人才会真正热爱自己的妈妈。我默默叨念着乞求我母亲的谅解……此情此景至今还声声在耳，历历在目，就是这样一个一定要为建设老革命根据地出力，一定要当好一个人民教师的崇高理想点燃了我的生命之火，照亮了我52年坎坷的生活道路。使我在年已古稀的今天，还近乎痴迷地追逐着我的未竟之业和未了之梦——智力工程，对这项新兴事业依然充满了探索的热情和旺盛的精力。应该说，正是这个理想点燃了我的生命之火，使之永不熄灭，永远燃烧。

从我登上三尺讲台的那一刻起，在几十年教育实践中遇到的种种矛盾，深深触动了我使我对探索教学规律，思维规律产生了浓厚的兴趣。我一直在想为什么学生负担过重的问题自五十年代至今年复一年地存在始终未能得到较好的解决甚至在某种程度上还愈演愈烈呢？一个教师和公民的责任感迫使我十分强烈地去追求这些问题的答案。由于我所学的专业使我有可能接触电子技术、计算技术、人工智能、思维科学以及系统论、信息论、控制论、耗散结构、协同论、突变论等较为广泛的领域，从而产生了将自然科学的思想、方法、技术、手段引入到教育领域中来，使教育由经验走向科学的念头。1983年12月，我和我的爱人顾力兵在国内首次提出“智力工程”概念，得到了研究会领导和同志们的支持，成立了“智力工程”专业小组。1984年2月，1984年10月和1986年12月分别召开了三次专题讨论会，1988年10月还召开了有全国14个省市参加的“全国思维科学和智力开发学术讨论会”。原国家教委副主任柳斌打来了长达176字的贺电，贺电中说：“人是世界上一切事物中最宝贵的，以人的德、智、体、美的发展为研究对象的教育科学应该是当代最重要的一门科学，探索规律、开发智力、为造就一代有理想、有道德、有文化、有纪律的新人而努力，是我们的光荣使命。”我国著名科学家钱学森也多次来信给以鼓励和指导。我们撰写的“论智力工程”刊登于江西日报1986年3月28日，并为《新华文摘》1986年第6期全文转摘。智力工程的研究引起了科技界、教育界的广泛关注。

智力工程就要以人类智力系统为研究对象，以辩证唯物主义为指导，以思维科学为理论基础，借助系统科学的科学方法，既要继承与发扬教育学、心理学的宝贵成果，又要充分吸收现代科学的最新成果，包括脑科学、神经生理学、计算科学、信息科学、人工智能及现代硬件的最新成果，运用最先进的技术装备，用工程学的模式研究智力开发和培养人才的优化理论与实施方案，以求得智力开发的最佳效果。是一门交叉性的综合学科。

　　任何科学研究的第一步就是要解决一个测试工具问题。所以我们在1984年11月就开始了“教学信息实时反馈处理系统”(以下简称《系统》)的研制。该《系统》为计算机辅助教学系统。在普通教育领域要开展这样一项高新技术研究几乎是无章可循，无路可走的。因为普通教育系统的经费开支中以往就没有教育科研究这个项目，有一种习惯的看法认为普通教员就是教书匠，教书匠怎么会搞科研？即使你搞了，甚至取得了某些成果，也很难予以承认。因此，想要为普通教育在科技界争得一席之地；想要在没有路的地方走出一条路来，其甜酸苦辣是可想而知的。但尽管有人不相信我们，重要的是我们自己要相信自己，我觉得泥巴虽然深埋在地下，但她却支撑着整个大地,一个人的真正价值并不在于他的地位和权势，而在于他对社会对人民所做出的贡献。我们普通教员对实践中存在的问题感受最深，解决问题的要求也最强烈。我们不是为什么功名利禄，唯一的是为了解决教育中的实际问题，为自己找一条解放之路，为孩子们能够愉快地学习贡献自己的一点力量。为了培养高质量的人才就必须有高质量的教育。我们的脚踩在地上，脚踏实地是最有力量的。我们坚信：从实践出发，为实践服务，是最有生命力的。于是我们开始了一切韧性的战斗。

　　首当其冲的问题是钱从何来？开始我们是从自己的积蓄中拿出了几百块钱买了一些元器件进行前期施工，但自己的一点钱又算得了什么呢？在万不得已的情况下，我们决心四出求援。我有一个信念：反正不是为了我自己，我就有最大的勇气和力量，即使是磨破嘴皮，哪怕是“讨也要讨到这笔钱。”于是我走访了不少有关部门，终于碰上了一位开明的审计，欣然同意以科研经费名义拨出专款1500元，就这样走出了第一步，我调到教科所后，所领导十分支持这个项目，将其列入了科研计划，我们自己也十分自觉，在没有一定的事实证明这个仪器在教学中的实际价值以前，宁愿勒紧裤带也绝不随便伸手。所以我们是在经费十分拮据的情况下开展这项工作的。什么穷办法、苦办法我们都用尽了，有些元器件是在江南材料厂的废品车间里买来的，然后用万用表一个一个量，好的用来作二极管，三极管，坏的用来作按钮。外壳是拿拖拉机上的遮阳板用一把钢锯条一块块锯下来，再用粘合剂粘起来的。这些看起来似乎有些寒酸，但我们觉得我们的国家还并不富裕，今天还必须来点艰苦奋斗。

  上接生命之火为理想所点燃2010.03.10

   我们不仅钱穷，时间更穷，因为全部硬件和软件的设计，制作，从采购、施工、上机、调试、测试，制作，不管是科学的A、B、C，甚至是A、B、C的A、B、C，我们都要搞。如此巨大的工作量，全靠我们不到二个脑袋，不满四只手。面对如此繁重的任务，如此艰辛的担子，连我们自己都难以置信。每当这个时候，我总会想起珠穆朗峰的勇士们，他们在高空缺氧的情况下还在艰难地、顽强地攀登、攀登……。我想应该像他们那样：既然要攀登就不要怕高空缺氧，担子只能压直腰板而绝不能压断脊梁，人的能力就是这样锻炼出来的。我只有一个信念：一往无前，绝不后退。于是我们放弃了所有的节假日、休息天。我爱人把去承德休养和去深圳参观的机会也都放弃了。即使是这样，时间还是不够用，还得起早摸黑、加班加点拼命干。有时简直到了眼花缭乱、腰酸背痛、精疲力竭的地步。眼睛盯着印刷电路板，只见亮晃晃的一片，却什么也看不清，但我们还在支撑着、坚持着。总想：锯一块就少一块，焊一个点就少一个点，就向着我们既定的目标前进了一步，哪怕是喜马拉雅山也要一步一步地往上爬呀！在这种情况下，我们只能把生活问题处理得越简单越好，什么蛋炒饭呀，方便面呀，餐餐马马虎虎“混”点饭吃就算了。端午节连个粽子也没有，在孩子们面前实在有点过不去。尽管我还是哄着孩子们说：“我们来点改革吧！”但作为一个母亲，我的心里还是不好受的。正像孩子们说的：我不像妈妈，我没尽到一个母亲责任。由于较长一段时间超负荷运转，又缺乏必要的补充，我们两个经常是小病不断。有一次去哈尔滨出差返回上海时我病倒了，当我婆婆陪着我去防疫站打针时，那位同志竟问我婆婆：“这是你的亲家吧！”这可真触动了我，当时我还没到50，怎么竟和一个70多岁的老人家变成了亲家呢！我似乎第一次感觉到我是那样的疲倦，憔悴和苍老！我这是干什么呀！我干吗要去追求那个可望而不可及的目标，弄得吃不好，穿不好，睡不好，上对不起母亲、下对不起子女，人不像人似的，何苦呢？这辈子碰到的不做事没有事，做多事反会惹出许多事的教训难道还少吗？好心的同志也劝我，都快50岁的人了，还是去经营经营自己的小家庭，捞点实惠算了！我真有点茫然了，但思虑再三，我觉得人总是要有点精神的，她不应该仅仅为个人活着，而应该为自己的祖国，自己的人民做一点好事。一个人的肉体总是要消灭的，但他的精神却可以留下来造福人民，这也许就是做人的真正价值，也是我们应该追求的做人的真正价值。回想在路过北京时，当我又一次登上景山公园眺望这金壁辉煌的紫金城时，我的心里好像升起了一股暖流，我坚信创造了如此灿烂文明的民族一定有着自己光辉的未来，作为这个伟大民族的子孙一定要尽自己的全力作出自己的贡献，才无愧于自己的先辈和父兄。我觉得北京在我心中，祖国在我心中，即使我是一颗小草，我也要为生我、育我的土地增加一点新绿，当然我又何尝不想打扮一下自己，使自己生活过得更好一点呢？但我们这辈子人毕竟失去的时间太多，剩下的时间太少，肩上的担子太重，我们再也不可能有更多的时间和精力去光顾自己的脸面和生活了。生命之火为理想所点燃，我自问我的心还是年轻的，因为我的心里燃烧着为探索智力工程的理想之火，任何时候我都不想放弃追求，不会失去希望，不会停止奋斗！我努力在没有希望的地方寻找希望，在没有力量的地方挖掘力量。而且我终于找到了希望，找到了力量。我的儿子、女儿都被动员起来参加制作，南师的学生、老师也放弃了休息时间帮助我们锯板、下线，承担了不少辅助性工作。特别在江西省女科技工作者联谊会成立大会上，多少双热情的眼光，多少双温暖的手一起向我伸来，姊妹们都表示要全力支持我们的事业，有两位素不相识的作家朱如月、金雨时放下了原来的创作任务日以继夜的写出报告文学──《期待反馈》，他们要为我们的事业呼喊。还有的为我们提供讲台；有的为我们提供脑科学信息；有的为我们提供咨询服务；有的表示愿意和我们合作开发。江西省的各级领导和社会各界为我们送来了温暖、光明和力量，为我们提供了各种支持和帮助。但面对一个现代化的教学信息处理系统，我们的条件实在是太差了。在人员、经费、技术等各方面我们遇到了许许多多的问题，几乎天天在和困难打交道，阳台上的那盆仙人掌给了我们很大的鼓励。我们觉得应该学习仙人掌的精神，即使干旱枯竭，也要照样硬朗挺拔、茁壮成长，哪怕是石头缝里也要长出点花草来，这就是中华民族的美德；这就是中国知识分子的特殊性格：尽多地要求自己，尽少地要求别人。1986年，浸透了我们心血和汗水的“教学信息实时反馈处理系统”终于研制成功了。1986年3月5日中央人民广播电台新闻联播节目中报导了“徐章英夫妇在国内首次提出智力工程概念”。我国著名科学家钱学森也曾9次来信给以鼓励和指导，中国科技报、中国妇女报、中国青年报、中国教育报、报刊文摘、聪明泉杂志等多种报章杂志均作了报导，中国教育卫星电视，江西电视台播放了“从这儿起步”。中央人民广播电台午间半小时节目，江西人民广播电台“人生彩虹”节目，南昌人民广播电台等均作了专题报导。1987年《系统》获得了省科技进步三等奖。江西省副省长陈癸尊等同志在百忙中接见了我们。我也光荣当选为七届全国人大代表、省六届政协委员，“全国三八红旗手”，我爱人也被评为国家教委劳动模范、省人大代表、优秀共产党员。1991年智力工程被列为国家自然科学基金资助项目。《论智力工程》、《教学反馈与测试分析》、《智力工程概论》分别于1988年、1995年、1997年由江西教育出版社、电子工业出版社、人民教育出版社出版。教育能得到全社会如此巨大的理解、同情和支持，这是我们从来没有想到过的。作为一门复杂科学、综合科学的教育科学也只有依靠全社会的大协同，才能有所突破、有所前进。这正是教育的希望所在。

《系统》研制成功以后我们一直致力于教学实践中的应用。先后在省内建立了７个实验点并已为北京、广东、广西、江苏、浙江等大中学校和科研单位所采用。开始了“运用现代教育技术优化教学过程的理论与实践研究”，以期用科学手段提高教学效率，提高教学质量，减轻学生负担，破解课堂之谜。1993年《系统》获发明专利证书（专利号ZL.88 1 04582.9）但教育领域经济十分贫困，而经济的贫困又带来了观念和诸多的贫困，要在这贫困的土地上推广这样一项高新技术，其难度是可想而知的。1996年，年已60的我又必须退休，一个编外人员还能坚持这项研究吗？是改革开放的伟大力量把我们引向了改革开放的前沿——广州、深圳，是岭南文化的宽容和博大接纳了我们。于是我们与广州、深圳等地的学校及教育行政部门合作开始了“课堂信息化的理论与实践研究”，开始了新的摸爬滚打。两个年过花甲的老人既无显赫的地位，又无耀眼的光环，更无任何背景可靠，唯一可靠的是理想和信念的力量；是顽强拚搏，奋力探索的力量。但面对应试教育的坚硬壁垒，深感远非个人力所能及。探索的道路艰辛而漫长，在长达10年的时间里我们几乎一直在希望和失望中轮回，坚守着那个可望而不可及的目标——智力工程。这是我们生命之火，引领着我们去经受九九八十一难的磨练使之永远燃烧。我们坚信：犹如生产力的提高必须借助于生产工具的改革一样，教学的技术改造是势在必然的，电灯代替煤油灯的时代是一定会到来的。

2001年，我们转向了根的教育——低幼儿科学启蒙的理论与实践研究，和4岁半至7、8岁的小朋友亲密接触，用饼干盒、饮料瓶、易拉罐等瓶瓶罐罐做实验。2009年向江西省科技厅申报了“儿童科学教育的理论与实践研究”软科学研究课题，旨在诱发孩子们的兴趣，点燃理想的火苗，引领他们走进科学的殿堂。让他们远离低俗，走向高远。至今已在社区、幼儿园和小学和学校上了100多节课，开发了80多项科学游戏。孩子们亲昵地叫我们“科技奶奶”、“科技爷爷”，甚至还对我说：“将来我的宝宝能不能到你这里来上科学课？”这是对我们的最高奖赏和最大的慰籍，我感受到了这个纯真世界的无比美丽！教育是培养人的事业，当今人类知识中最缺少的是人类自身的知识，从科学发展史看，人们最初想要回答的是客体是什么，接着想要回答的是主体和客体的关系是什么?现在关于人类自身的认识已历史地摆在我们的面前。选择教育就是选择希望，选择未来，选择永恒！中国是孔夫子的故乡，是一个有着五千年优秀文明的伟大民族，理应为建立具有中国特色的教育科学基础理论作出自己应有的贡献。智力工程是一个大、深、难的课题，决不是任何个人的智慧和能力所能及。我们相信的不是我们个人的力量，而是聚沙成塔，愚公移山的力量。为了孩子、为了明天、为了未来、我将永远以对我们伟大祖国的一片赤诚、全部真情和对事业的执着追求为智力工程的探索竭尽全力，以自己的艰辛努力向人们证明教育是一门复杂科学、综合科学甚至是前沿科学，人民教师确实是太阳底下最光辉的事业，以此和全国人民一道用我们12.5亿双手去托起一个新世纪太阳，去迎向一个新时代的黎明！