如何培養科學素質？科學家魯白和子女的三個故事

封面圖：魯白，《知識分子》主編、清華大學教授

編者按：

在4月8日「知識分子」和搜狐教育聯合主辦的科學+X跨界公開課上，魯白拋開生物學家和清華大學教授的身份，以一位家長的視角，談如何培養孩子的科學素質。

魯白在陪伴孩子的成長中，也享受著他們學習帶來的喜悅。兒子魯傑明在中學時因一項關於癌症的研究獲「小諾貝爾獎」——英特爾科學獎（Intel Science Talent Search），該獎被全美公認為是要求最高、最精英的高中科學研究競賽獎項。同時，傑明還獲得了「美國總統學者獎（Presidential Scholar）」，這個獎項是美國政府授予美國高中生的最高榮譽。今年4月，魯白的女兒也收到來自美國布朗大學和杜克大學錄取通知書。

科學家是如何與子女相處的？又是如何培養孩子的科學素質的？聽魯白講他與孩子的三個故事。

以下根據魯白現場演講實錄整理。

演講 | 魯白

責編 | 李曉明

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科學素質是什麼？可以有各種各樣的定義，比如說對知識的渴望，做事時秉持的科學態度，探索性的行為以及有創意的看法等等。

今天我想講的是，在科學素質里，我認為最重要的兩個能力：創造力和領導力。

我通過三個小故事來分享這個觀點。

第一個故事：加油站的爭論

有一次我跟還在讀高中的兒子傑明一起開車出門，車快沒有油了，我們到了一個加油站，油價是每加侖2.50美元，我徵求兒子的意見，兒子說他們學校附近有一個加油站，價格更便宜，每加侖只要2.30美元。每加侖省0.20美元，加油一次10加侖，就可以省2.0美元。

這時候，我就和他展開了討論：學校離我們所在的加油站有3公里，我們是要就地加2.50美元的汽油呢？還是要往返6公里去學校附近加2.30美元的油？

最後我們就此梳理聚焦了三個問題：第一，從A到B也是要花油費的；第二，還要考慮時間花費，按照美國最低標準的工資，人均1小時10美元，我們往返需要花20分鐘，就是3.33美元；第三個問題，多開6公里會有更多的廢氣產生，也會對環境造成污染。所以經過討論，就地加油是理所當然的。

兒子認為大部分的家長還不懂這個道理，我就鼓勵他對這個「省油與環保」的問題進行探索，邀請大家一起來探討這個問題。隨後，兒子準備了20個類似的問題想以調查問卷的形式了解家長對這類事情的認識。問題諸如：從甲地到乙地，開高速公路（遠但快），還是走一般的路？你一般用普通汽油，還是清潔汽油（貴一點）？願不願意在一個便宜的加油站排隊等候加油？願不願意為每加侖省0.2美元多跑6公里到另一家加油站？

調查問卷設置好後，他找到學校校長，希望學校把調查發給所有家長，但校長拒絕了他，因為郵箱地址是個人隱私，未經同意不能分享。傑明遇到坎兒，回來問我這事該怎麼辦？我鼓勵他另想辦法把這個事情做下去。

後來他另闢蹊徑，努力得到學生家長會主席的支持，通過家長會的渠道給家長們發放調查問卷。隨後，傑明又找到他在芝加哥，紐約和其他地方的朋友，在這些地方也展開調查。最後他將回收上來的所有關於這20個問題的答案，做了統計分析，並撰寫報告發布在網上，告訴大家如何省油，降低排氣，保護環境。

第二個故事：「睡眠缺少」實驗

傑明所就讀的高中每天上課時間是早上7:30，因為要坐巴士去學校，這就意味著6:30必須起床。這個時間起床是一件非常困難的事情，同時他注意到每天上第一堂課時，很多同學跟他一樣昏昏欲睡，所以他覺得早上7:30上課不合理，會影響學習效果。他就此問題跟老師溝，通期望學校能夠調整上課時間，但老師告訴他這是學校的規定且一直都是在這個時間段上課，所以不可能更改。

面對這個結果，傑明打算做一些實驗，找到一些證據以此來說服學校和老師。

回家後，傑明問我，少睡覺是否會影響學習記憶？我說我是研究神經科學的，對這個問題也沒有研究，但我有位同事米奇根（Mortimer Mishkin）教授，是研究這方面的專家，我告訴傑明可以先跟他通過電子郵件聯絡。

傑明隨後給米奇根教授寫郵件說明自己的困惑，期望能夠得到幫助。教授答應了，並給他了相關文獻資料，最後還幫傑明一起設計了三個實驗，測試人在三個方面的功能，工作記憶、識別記憶、還有回憶。他還自己製作了在手提電腦上操作的記憶檢測儀，在同學們中做簡單的記憶測試，比較同一位學生，因晚上開party而少睡覺，和平時不開party時第二天的記憶能力。最後，傑明把這三個實驗得出的結果做成研究報告上交給學校。

因為他的「省油調查」和「睡眠缺少實驗」，以及其他一些成就，傑明獲得了「美國總統學者獎」，這個獎項是美國政府授予美國高中生的最高榮譽，以獎勵他們在學術，領導力和社區服務（academic success, leadership, and service to school and community）方面的傑出成就。一個州只有一男一女兩位高中畢業生。

「聽話」，摧殘人的創造欲

通過我兒子的這兩個故事，我認為創造力有這些基本元素：

一個是好奇心。對一些問題要追根問底；甚至質疑，對一些現有的制度或者是規章發出質疑，對大家公認的結論產生質疑。

第二，做事積極主動。當你有問題的時候要自己想辦法積極主動地去解決問題。

第三，通過調查、探索、研究等各種各樣的方法，來取得答案，這裡面還包括要獨立思考，要問問題，還要問好的問題。

第四，克服困難，解決問題，完成項目。沒有一件事情是可以輕而易舉的獲得。

這一系列的做法跟我們傳統的教育理念是有相當大的衝突的：

1、讀破萬卷書——在書本當中就能夠得到知識。（在書本當中，很多事情是得不到答案的，找答案的過程就是一個學習過程，成長過程。）

2、頭懸樑、錐刺股——學習應該是苦事。

3、君臣父子——通常我們給學生的教育是要聽話，聽老師的話，聽家長的話。其實聽話是摧殘人的創造欲的高效方法。

4、學而優則仕——我們的教育過分注重成功學，好像讀書是為了做成什麼樣的事情，其實在追求真理的過程本身是非常享受的，功利是今天教育的一個大敵。

第三個故事：環保委員會

最後講我女兒的故事，她多年前與我一起回國，在國內讀國際學校的初中和高中。兩年前，通過選舉她當上了學校的環保委員會主席。環保委員會有一個任務，要捐款在內蒙古種百萬棵樹。之前學校的環保委員通常的做法是通過向家長們募捐籌款，以購買樹苗。

我女兒上任以後覺得這種做法雖然好，但是影響力不夠大。是純粹地靠捐款做事（植樹），還是要提高更多人的環保意識？她就想了一個新的點子，在周末組織一次大型的環保義賣活動，比如說收集各家舊衣服變賣，邀請上海很多有環保意識的公司到學校參加義賣，活動賺的一部分錢變成捐款。

同時，他們還邀請很多家長以及附近的市民一起參加這樣的活動，這些人在參與活動的過程中也提高了環保意識。

整個事情從策劃、發起、組織、執行、完成是一個系統工程，不是一個人可以完成的，這就需要發動很多同學一起做，需要靠組織能力和號召力，也在這個活動中鍛煉了個人的領導能力。

從這個事情當中他們會學到的是什麼？就是要花同樣的時間，做更重要，更有影響力的事情；要有創意，做別人沒有做過、甚至沒有想過的事情；要承擔相當的風險；你要有責任心，要有周密的籌劃；還要有相當的執行力；要說服大家，這個大家不僅僅是同學，還包括家長、公司、學校。

這恰恰是我們講的領導力的三要素：要具有遠見，要謀劃；要有責任感和膽量；要有號召力和影響力。

培養孩子創造力，家長做些什麼？

作為一個家長，培養孩子的創造力和領導力要做些什麼？我個人的體會有五條：

第一條就是積极參与，互相學習，陪伴成長。我覺得跟孩子一起參與這個活動，本身是一種成長的快樂，我跟我女兒一起閱讀學校布置的書目。在他們有困難的時候出主意，想辦法，跟他們一起度過難關。

第二，發掘興趣，點燃激情；開發潛能。斯坦福的柯林斯教授有三個圓圈的學說，做事、做公司、做人，要做三個圓圈的焦點。第一是做自己最喜歡做的事情；第二，做你最擅長的事情；第三，是最有創造價值的事情。這裡我們說的興趣和潛能涉及三個圈中的兩個。

作為一個家長，我們要做的事情是要啟發孩子的興趣，點燃他們對某些事情的激情，最後幫助他們認識到自己的潛能。比如我兒子很喜歡音樂，曾經是馬里蘭州學生樂隊的。但是我女兒從一開始堅決拒絕任何樂器的學習，你就不能逼著她學。但她對繪畫特別有興趣，我就會找各種機會帶她去觀看藝術展覽，認識藝術家，幫助她發展藝術潛能。

第三，表揚。很多家長，很多老師都知道要表揚孩子，但應該表揚的是他們的努力，通過努力而達到的成就，而不是天賦，能力。當你表揚一個孩子真聰明的時候，他會覺得他天生的能力強，不需要更多的努力。

對孩子進行鼓勵也是非常重要的。一個人到底能夠走多遠，大部分的情況不是取決於他有多聰明，IQ有多高或者是多有能力，更多的是他有多少自信。鼓勵會增加自信。

孩子總有做錯事情的時候，批評的時候不能批評他的性格，應該就事論事。當孩子有挫折感的時候，有些事情沒有做成的時候，要能夠體會他的感受，千萬不要與其他學生比。

最後，創造機會，開拓資源，但不能夠包辦。我女兒從小就喜歡看心理學方面的書籍，特別對精神疾病方面的內容有興趣。有一次我發現她在讀一個非常著名的精神健康醫生Peter Kramer的名著「Listening to Prozac（神奇百憂解）」，恰好這位醫生要來中國訪問並與我見面，我就告訴女兒，問她要不要一起赴約。女兒很高興，但我給她提了一個條件，不能光坐著聽，要問問題。在見面的晚上，女兒向這位專家請教了很多讀他的書後思考的問題，收穫非常大。

所以從家長角度來講，我們是開拓資源、創造機會，但是不能夠包辦兒女的事情，否則只會讓他們養成依賴的思想。

最後，科學素質是對大家的，是對全民的，是對所有的孩子，不是僅僅只對將來做科學家的人。這個裡面就體現了幾方面：

科學精神強調的是科學裡面的真、善、美。科學是追求真理，發現真理。科學是要通過實事求是的態度，誠實誠信。同時，發現科學事實的過程是非常美的。還有是需要有好奇心，要學會問問題，這也是我們科學素質裡面的一部分。高中、初中的學生，要逐步能夠培養好奇心，學會問問題，學會用探索，研究，調查的方法來找到問題的答案。

還有就是獨立思考能力，怎麼樣通過自己的努力來解決問題。

最後，就是創新性和想像力。隨著年齡的增長，人的想像力會下降，希望學校好的教育和家長們的努力作為能夠保護孩子們的想像力。

知識分子，為更好的智趣生活。

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