霜降篇：删繁就简三秋树——家庭科学教育
专家：杨忠健
每年10月24日前后为霜降。此时，气寒而凝，露结为霜。古人有诗：“删繁就简三秋树”，意思是做事要化繁为简，就像秋天的树木，更加美观。科学的特点是讲究简练，因为大自然本身就是和谐的。本篇我们说说家庭的科学教育。科学的重要性不用多说，我们要富强，过幸福生活，靠两位先生，除了“德”先生民主以外，就是“赛”先生科学。
1、怎样教孩子学会简化？
小玲的妈妈与小玲有以下对话：
妈妈：你学习比较刻苦，这非常重要。如果再注意一下方法，就事半功倍，如虎添翼了。
小玲：我在学习和生活中有时候会遇到问题，在我解决问题的时候，如果问题复杂，头绪太多就会乱。我不太善于去粗取精，概括综合。妈妈，在这方面您能教教我吗?
妈妈：许多成功者认为，他们走向成功的秘诀之一就是学习时要把学到的东西简化后再贮存。
小玲：是不是学得少一些？
妈妈：不是的，简化并不是简单化，而是指删去多余的部分，采用精巧洗练的表述。这种简洁有力的结构乍一看相当简单，仔细揣摸，其中却蕴含着深厚的功底，是思维深刻的产物。学习中的简化不是偷懒的借口，而是学生经过深思熟虑后意义明确的学习。
小玲：我看到有的国画，画面上虽然只有寥寥数笔，可是意境挺深远的。
妈妈：你将来到大学学到理论物理的麦克斯韦电动方程组也会发现，一组四个方程，又对称，又和谐，又美妙，又简练。艺术和科学都讲究简化。
咱们家住房面积不大，大家却觉得活动空间不小，就是由于咱们的家具少，只留下必须的。现在，人类进入了信息时代，各种信息铺天盖地而来，如果不注意鉴别、选择，会患上信息消化不良症和信息焦虑综合症。
学习、工作、自然、社会等各种问题的解决，关键在于抓住本质，简明扼要地解决问题。例如，有这样一道题目。“甲乙两个人相距24公里，他们同时相向而行，甲每小时行走7公里，乙每小时行走5公里。甲身边带着一只狗，狗每小时行走12公里。狗同甲一起出发，遇到乙时，狗就向甲的方向走，又遇到甲时，它又折转，往乙的方向走，直到甲乙二人和狗都遇到一起为止，问在这个过程中，这只狗一共走了多少公里?”
小玲：这题条件复杂，我要设未知数列方程来解。
妈妈：南北朝时，魏孝静帝的丞相高欢有一次想试试他几个儿子的聪明才智，发给他们每人一大把乱麻，要他们设法整理，并且比赛谁整得最快，整得最好。大家都一根根地抽出乱麻，又一根根地整理，很慢。只有一个叫高泽的儿子与众不同，他找了一把快刀，几刀把乱麻斩断，第一个报告完成任务。高欢很惊奇，又高兴，认为这个儿子将来必然大有出息。
小玲：我看看我能不能也来个快刀斩乱麻，我想到，狗走和人走的时间是一样的，都是：
24÷(7+5)=2(小时)
因为狗的速度为12公里/小时，所以，狗走的路程是：
12×2=24(公里)。
妈妈：好！这样思考问题又便捷，又巧妙。有时，一个复杂的问题一时难以解决，可以将其转化为几个比较小的问题，各个击破，这样就能化繁为简了。有时简化问题就是解决问题。例如，“你们学校有25名学生报名参加羽毛球单打淘汰赛，问学校要安排多少场比赛才可决出一位单打冠军去参加区里的比赛?”
小玲：一般的算法是：首轮7人轮空，余下18人赛9场，共余9+7=16人；再8场、4场 、2场、决赛1场，一共是：
9+8+4+2+1=24(场)。
此题可以这样简化。既然是淘汰赛，25人中为了能有一名冠军，必须淘汰24人。而每淘汰一人就必须赛一场，淘汰24人，必须赛24场，即：
25-1=24(场)。
妈妈：不错!你的整个思维过程简洁合理。毫不拖泥带水。
要记住：有所不为才能有所为。台湾画家蔡志忠先生有一个收藏佛像的爱好。他在决定收藏佛像之前，就立志做一个不同一般的收藏家，所以，他没有像一般人那样木石泥铜的佛像俱收，而是选择了只收藏铜佛像，其他的一律放弃。这样，表面看来，他的收藏比什么古董都收藏的人家里似乎单调、贫乏。但他收藏了2000多个铜佛，其中有宋元明清的，已经具有世界一流水平了，而他才花了不过几年时间。有的人用一辈子时间收藏，也没有做出什么名堂。关键是蔡先生敢于舍弃其他，才使他的金钱、他的心力发挥了最大的效益。有一句名言：“在每个方面都杰出不是一个可行的目标。”学习中的简化是一种更高的、智慧的、合乎人性的学习方式。这种方式，说起来容易，做起来难。
孔子讲学，简洁数语，即收点化之功；李准写文，追求“淡”的意境；齐白石认为作画方法的至境是“无法”；华罗庚介绍读书读到妙处是把书“读薄”。正是：
学习精蕴在简化，
因循守旧太逊颜。
宇宙客观无限理，
悉收简洁思维间。
2、科学解决问题的程序是怎样的？
我们家长想教育孩子从小爱科学，就是不太清楚科学方法是怎么回事。您能说说科学解决问题的程序是怎样的吗？
在当今信息时代，帮助孩子学会科学解决问题的程序是很重要的。我们可以从科学家哈雷的研究中得到重要启示。
世界上最有名的彗星叫做哈雷彗星。其实，这颗现在命名为“哈雷”的彗星，还是我国最早发现和记载它的，古书《竹书纪年》中提到：“周昭王59年春，有星孛于紫微”。这是公元前900年前的事了。古书《春秋》中记载：“鲁文公14年秋7月，有星孛于北斗。”这时是公元前613年，是可靠记载哈雷彗星的第一次。在欧洲，1531年阿皮亚尼斯首先发现了这颗星，但为什么这颗彗星命名为“哈雷”？是因为哈雷用科学的方法对它的周期进行了研究。
生于1656年的英国人哈雷，从小热爱天文学。1682年当哈雷26岁时，这颗彗星靠近了地球。哈雷就在夜空中观察这颗“扫帚星”，哈雷对24颗彗星的轨道进行了计算，他还搜集各种书刊，考查过去的记录，把从1337年起300多年来有关彗星的记载整理成一张表。他用微积分计算，精确又慎重。终于，他发现了1682年他看到的那颗彗星的轨道，与1531年、1607年出现的彗星轨道有相似性。哈雷天才地得到一个猜想：这3颗大彗星实际上是同一颗彗星的3次重现，这颗彗星以76年左右的时间为周期，沿着一个扁长的椭圆轨道绕日运行。他预测道：“我坚决预言，这彗星在1758年还要回来的。” 人的寿命有限，哈雷于1742年1月14日离开了人间，没能等到这颗彗星回归。但天文学家们在等待着，1759年3月10日，这颗彗星果然归来，辉映在夜空之中。后来在1835年、1910年、1986年，这颗彗星每隔76年左右就准时回来，证明哈雷的假说是成立的，他的预测是准确的。人们为了纪念和表彰哈雷的创造性发现，把这颗彗星命名为哈雷彗星。
因为哈雷彗星的周期达76年左右，所以一个人见一次也颇不容易，能见到两次就更困难得多。我们这些成年人1986年见到哈雷彗星出现在夜空，它那婀娜多姿的身影风靡了全世界，明亮的头部，像把扫帚的尾巴显得古怪而神秘。哈雷彗星下一次回归的时间是2061至2062年。
哈雷解决问题的程序，就是科学中解决问题的程序，可以总结为如下的4个阶段：
——发现和提出问题；
——分析和研究问题；
——提出一个假设；
——验证或否定这个假设。
家长可以教孩子3点：首先，设计研究或实验的步骤，就是把自己的想法或别人的建议设计成研究或实验的方案；其次，一丝不苟地进行研究或实验，在研究或实验中获得数据，认真观察和记录；最后，分析和讨论研究或实验的结果，得出结论，看是否与假设吻合。
3、怎样培养孩子的科学精神？
2001年1月23日发生在北京天安门前7名邪教信徒的自焚事件中，有一人是河南5年级小学生，12岁的刘思影。她原来是天真活泼、爱唱爱笑的孩子，由于她的母亲深受毒害，相信升天圆满，告诉女儿自焚就能当“法王”，于是她也随母亲走上了毁灭的道路。您说，这么小的孩子怎么会迷信呢？我们应该怎样培养孩子的科学精神？
科学的反面是迷信，这些年“打鸡血”、“伪气功”、“红茶菌”、“水变油”、“星座命运”、“特异功能”此起彼伏，层出不穷，应该引起家长的警觉。
历史上有许多皇帝相信神功救国，都遭到了可耻的失败。清朝末年的慈禧太后就极其昏庸，由于端王给她看了一些义和团的“刀枪不入”的表演，于是说：“天降神人，相助大清”。但结果这些“刀枪不入”的神功异能之人，抵挡不住洋枪大炮。然而悲哀的是，至今一些人却在那里大肆鼓吹特异功能是“科学的革命”，根本无视历史上“神功误国”的惨痛教训！
在新的世纪，社会正在进一步信息化，科学技术已经成为生产力中活跃的因素和主要的支撑力量。从小热爱科学，提高科学意识，意义特别重大。少年儿童时代，正是一个人科学精神、科技意识形成的关键时期。许多科技工作者都是在这一时期立志从事科技工作的。对全国2000多名科学家和工程师进行了调查，其中在中小学时期就决心从事科技工作的占74%。今年是爱因斯坦的狭义相对论发表100周年，爱因斯坦5岁时，有一次父亲给他看一个袖珍指南针，他发现不管小盒子怎么转动，里面的针却永远指向同一方向。这件小事使他留下了深刻的印象。他开始感到在事物后面隐藏着深奥的道理，从而对科学发生了兴趣。
科学是反映自然界、社会、思维领域的一般性的认识体系和知识体系。科学精神包括：敢于怀疑既定权威的求是态度；对理性的真诚信仰和对知识的渴求；对可操作程序的执著追求；对真理的热爱和对虚伪行为的排斥、憎恶；对公正、普遍和创新准则的严格遵循。
智慧是穿不破的衣裳，知识是取不尽的宝藏。繁星使夜空灿烂，科学使人类聪明。在21世纪，家庭科学教育的内容，应强调科学就是求真，让孩子了解科学、技术与社会的相互关系，以培养孩子理论联系实际，用所学的知识解决实际问题的能力，使孩子成为一个合格的公民。
科学讲究实验。科学上没有平坦大道，真理的长河中有无数的礁石险滩，只有不畏攀登的采药者，只有不怕巨浪的弄潮儿，才能登上高峰采得仙草，深入水底觅得骊珠。科学进展的历史告诉我们，新的知识只能通过实验而得到，不是由清谈就可求到的。实验的过程不是毫无选择的测量，它需要有小心具体的计划。特别重要的是要有一个适当的目标，以作为整个探索过程的向导。至于这个目标怎样选定，就要靠实验者的判断力和灵感。一个成功的实验需要的是眼光、勇气和毅力。
科学讲究理性。人的感性认识必要，上升到理性认识重要。每当人们拿不定主意时，常说：“跟着感觉走呗。”在实际中，如果一味这样“潇洒”，会吃亏、上当、犯错误。俄国画家列宾早年画过一幅油画《伊凡雷帝和他的儿子》，这是一件艺术珍品。到了晚年，列宾打算对自己的作品做一番修补。使他吃惊的是，他忽然觉得自己当年把“伊凡雷帝”的脸色画得太黄了。于是，他着重加上了淡紫色，结果事与愿违，美术馆不得不请来别的画家再修正过来，恢复了原来的颜色。原来，人随着年龄增大，对颜色的感觉也会改变。列宾的原作颜色是对的，并不过黄，而后来是他年纪大了，对紫色感觉不太灵敏，所以造成错觉。“眼见未必为实”，骗子们的功夫戏法比魔术师差远了，还不肯像魔术师那样承认是戏法假的，我们为什么要相信那些江湖骗子呢？
科学讲究精密。克服粗心不仅能避免差错，还会有意想不到的收获。1892年物理学家瑞利在测量中发现，从大气中提取的氮，密度是每升1.2572克；而从含有氮的化合物中提取的氮，密度是每升1.2506克。两者的差距微不足道，不过一只跳蚤的质量。瑞利没有放过这个微小的差距，他反复精细地研究，终于从中发现了一种当时人类尚不知道的元素——氩，人们把这一发现称为“精密度”的胜利。
4、小学生科学实践有哪些？
我曾经带孩子小刚去科技馆和天文台参观。对小学生而言，活动的范围不大，他能参加哪些科学实践呢？
有一所小学，校园里有三棵同样品种的树，其树叶却分别为黄色、杂色和绿色。在研究性学习中，同学们对树叶颜色不同的原因进行了科学研究，提出的可能原因有：与光照有关；水太多；品种不一；地下存在有毒物质；树龄不同；有害虫；施肥不均。经过科学的程序，认真的研究，最后得出了结论，真正原因是浇水问题，于是工人改进了浇水的方法，结果三棵树的叶子全绿了。
科学实践不能仅仅在学校里进行。家长指导孩子进行校外科学实践会为此提供积极有利的配合和补充。这是指家庭、传媒、博物馆、展览馆、开放实验室、报告会、竞赛活动等。在这些场合，孩子不仅能学到科学知识，培养能力，而且能极大地唤起孩子学习科学的学习热情。这里特别值得一提的是给孩子看优秀科普读物。
家长可以通过孩子参加各种丰富多彩的科学活动，学习有关自然的知识：
认识天气和季节的变化。知道有晴天，阴天、雨天、刮风下雪，知道春夏秋冬季以及一年四季与人的生活与生物生长的关系。
认识常见的植物，蔬菜瓜果、花草树木和各种农作物。知道它们的名称、特征、用途，观察它们的生长过程，并参与所能及的种植栽培，了解管理的简单知识。
认识常见的动物。如家畜、家禽、鸟类、昆虫和野兽等，能正确地说出它们的名称、外形特征、习性、用途，并进行初步和分类。
认识日常生活中浅近的科学常识。如水、冰、水蒸气的变化情况与作用，物体的沉浮以及电、热、光、声和磁等物理现象。
小学生对周围的事物和现象感到新奇，家长应该及时捕捉孩子认识世界过程中的亮点，有意识地启发孩子寻找答案，对孩子的探索活动给予鼓励。一个孩子在滚铁环中突然发现，直着滚比绕着弯滚总是早到终点，然后提出这是为什么？这时，家长就拿出尺子和孩子一起量直线的长度，再量曲线的长度。孩子明白了平面的两点之间，直线的距离最短。家长还让孩子思考，曲面上两点间的最短距离又应该是什么。
英国著名物理学家麦克斯韦小的时候，有一次父亲叫他画静物写生，画的对象是插满秋菊的花瓶。等到麦克斯韦交卷的时候，父亲边看边笑了起来，因为满纸都涂的是几何图形：花瓶是梯形，菊花成了大大小小的圆圈，还有一些三角形，大概是表示叶子。细心的父亲立即发现小麦克斯韦对数学特别敏感，在孩子的眼中，许多事物的形象都变成了几何图形。于是父亲教他几何学，又教他代数。果然，不久，麦克斯韦在数学上表现出过人的才华，15岁写出数学论文，发表在《爱丁堡皇家学会学报》上，他终于成为伟大的理论物理学家。
家庭科学教育总是和现实生活和身边技术连在一起的，家长可以引导孩子，由浅入深，从直观到抽象，从感性认识到理性认识，循序渐进，不断进行科学实践。
5、怎样看待少年儿童崇拜偶像？
听说有一次刘德华和杨振宁同机到达中国北方某大城市，一些人给刘德华献花，有人问，你们怎么不给杨振宁鲜花啊？献花者问：姓杨的是唱什么歌的？您怎样看待少年儿童中的偶像崇拜现象？
某天中午，几名女中学生在北京朝阳门外大街东岳庙里的岱岳殿前，虔诚地焚香拜神。《京华时报》的记者问她们为什么不在学校里休息却跑到庙里求神时，她们答道：“保佑上重点高中啊！”中考在即，她们不靠认真复习迎接考试，却跑到庙里来求神灵保佑，实为南辕北辙。
中国儿童中心采用国家级抽样，对全国42000名15岁以下的儿童进行素质状况调查。其中，城市儿童最崇拜的对象是文体明星，女童的这种倾向比男童更为明显。当费翔那“冬天里的一把火”卷起寒风搅动了安静的校园后，“舞台代有明星出，各领风骚没几年”。中小学生里相继出现“哈日族”“哈韩族”“任贤齐迷”“小燕子迷”“F4迷”“皇马迷”“超级女声迷”等等。西班牙皇家马德里足球俱乐部访华，一些球迷的表现近乎疯狂，实在不成体统。
少年儿童崇拜偶像最有代表性的原因是：认为偶像给他们以榜样的力量和某种寄托。
崇拜偶像好不好？这不是一个可以简单回答的问题。这是一种目前在城市中普遍存在的文化现象。总的来讲，适度的偶像崇拜有利于个体的发展和成熟。问题是，少年儿童崇拜什么样的偶像，崇拜偶像的什么才更加有利于自身的发展。
确实，明星之所以是明星，是有其闪光之处的。其实，闪光的又何止是影视明星和歌星球星呢？何振梁风度优雅、外语流利，在北京申奥活动中起了重要作用；吴登云离开故乡江苏36年在新疆为少数民族群众治病，把自己的皮肤植在病人身上；袁隆平研究出优良稻种，帮助农民生产出更多的优质粮食；吴敬琏关注百姓生活，提出很好的经济理论；王选研究出激光照排，解决了汉字电子排印问题；钟南山不惧风险，研究出有效的治疗非典的方法。这些人物也是明星，他们是不是更值得我们崇敬，更值得我们学习呢？21世纪我国现代化需要各行各业的专家，特别需要科教兴国。试想：几部描写秦始皇、雍正帝为“保国护民”明君的电影电视剧，几首不知所云、无病呻吟的流行歌曲，这些能不能解决落后挨打问题？
另一个问题是向偶像学习什么。有的少年儿童把偶像的生日、星座、喜爱的颜色、发型、服装、兴趣作成档案，一味地模仿这些外在的东西，向收入不多的父母要不菲的钱买票去听歌星的演唱会，觉得这样才不至于落伍，而文化学习上的落伍却在所不惜。其实真正值得学习的是明星发奋成才的精神和不懈的追求，应该看到的是鲜花与掌声后面刻苦的磨练和不懈的努力。少年儿童只有学到其毅力和勇气，并用之指导自己的学习和生活，才算真正有了追星的效果，才不枉当个追星一族。
2005年8月，“超级女声”火爆，教育学家郑新蓉就此说道：不可否认，媒体的相关报道经常会对女孩子形成这样的暗示：年轻、美丽的娱乐职业比读书和高学历来得保险。我不认为这是好的导向，可我也无法否认这种看法，因为现实的确如此。我希望社会能够提供更多的展示女性智慧、理性、专业技能的舞台，希望在计算竞赛、航天员以及CEO选拔中，女生报名的情形和“超级女声”一样火爆。
有人问歌星黎明：导致你成功的最主要因素是什么？黎明说：“凭着我的自信和自强，我才有了今天。我从来不曾崇拜过谁，我心中没有偶像。”
少年儿童是国家的希望，小学生今天的勤奋刻苦学习就是在描绘国家民族未来的蓝图。这样在21世纪，中国才会产生新的更多的蔡元培陶行知；新的更多的李政道杨振宁；新的更多的聂耳鲁迅；新的更多的吴文俊袁隆平。
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