高婷

提升孩子的科學素養(yǎng)，關鍵在于鼓勵他主動思考和積極探索。這需要科學的方法，也對父母的教育理念提出了新的要求。

今天我們要采訪的科學家王元卓是大數(shù)據(jù)和人工智能的專家，同時他也是備受父母和孩子喜歡的科學家奶爸。除了日常的科研工作以外，他把大量的時間和精力放在了科學知識的傳播和普及上。

王老師先后出版了《科幻電影中的科學：科學家奶爸的宇宙手繪》《科幻電影中的科學：科學家奶爸的AI手繪》，用形象的手繪形式讓科普知識變得更加簡單易懂;以科學顧問的身份參與多部科幻電影的制作，為大眾提供正確又極具趣味性的科學知識;提出中國計算機學會群星計劃，策劃了中國計算機學會科普系列圖書，帶動更多的科研人員一起參與科學傳播工作，推動科學知識的普及，推動建立科普生態(tài)。

這次我們特別邀請王元卓老師來分享如何在家庭中豐富孩子的科學知識，提升孩子的科學素養(yǎng)。

不是專家也能做科普

2019年，電影《流浪地球》上映之后，王老師憑借幾張為女兒普及電影中高科技知識的手繪圖迅速走紅網(wǎng)絡，被大家稱為硬核科學家奶爸。王老師說，他當時看到這幾張圖在網(wǎng)上引發(fā)的熱潮還挺意外的，因為這其實就是他和孩子的日常生活。那天，他帶女兒看完了電影《流浪地球》后，隨口問了一下女兒：“你看懂了嗎？”女兒提到有些地方不是特別懂，而且還需要根據(jù)電影完成一項寒假作業(yè)，于是王老師就畫了幾張圖，幫女兒講解和分析電影里的科學知識。這也是王老師和女兒互動的常態(tài)，有時候遇到女兒不懂的科學知識，他總是想著用手繪圖的形式展現(xiàn)。一方面是因為這樣的形式更容易讓孩子理解;另一方面，這也跟王老師的教師身份有關，平常他和學生一起討論問題的時候，大家都會帶著紙和筆，對重要信息做記錄，進行提煉，畫成思維導圖，但是女兒還小，還沒有形成這樣的意識和習慣，于是，王老師就經(jīng)常主動拿出紙筆，替女兒做這樣的知識梳理。

這些手繪圖都是基于王老師自己的知識儲備和理解，比如太陽系八大行星的大小等，有些甚至是他在女兒這個年紀時了解到的知識，所以難免也會有錯。當時，有細心的網(wǎng)友就發(fā)現(xiàn)了一張手繪圖里的錯誤，但王老師說，這很正常，因為沒有人是什么都精通的科學家，他也想告訴更多的父母，給孩子進行科普教育，自己不一定非要是專家，關鍵在于要有這樣的意識，另外稍微下點功夫，找到一些知識資源就足夠和孩子交流了。而且他也認為，并不需要孩子特別深入地弄懂某一塊的知識，引發(fā)孩子的好奇心，和孩子一起討論，這個過程比獲得知識本身更重要。

利用生活中的契機豐富孩子的科學知識

王老師分享道，要學會在生活中抓住機會給孩子講解科學知識，從自然科普到人類發(fā)展，再到宇宙航天，不局限學科和領域，只要這件事有一定的科學內(nèi)涵，又能激發(fā)孩子的興趣，就可以和孩子一起探討。這些知識也不需要孩子一定全部記住，但是父母必須要為孩子提供足夠多的支持，讓孩子了解更多的科學知識，這是提升孩子科學素養(yǎng)的基礎。

耕種勞作中的自然科普

有段時間，王老師自己租種了一塊地，他帶著女兒一起參與了播種、除蟲、采摘等一系列的過程。在這個過程中，孩子學習到了很多自然科學知識，比如：西紅柿、黃瓜應該在什么季節(jié)播種;靠葉子識別是黃瓜、茄子，還是西紅柿;菜地里有蟲子時，用什么方法滅蟲……因為女兒從小跟王老師一起在地里勞動，經(jīng)常徒手整理帶著糞肥的泥土，所以她現(xiàn)在也養(yǎng)成了不怕臟、不怕累的品質(zhì)。

電影里的大宇宙

王老師特別喜歡帶孩子看電影，有時候，一部好電影，王老師還會帶孩子反復看?？赐觌娪爸螅趵蠋煏⒆犹接懸恍┛床欢募毠?jié)，尤其是孩子感興趣的部分。有時候，王老師還會特意組織幾個孩子一起看，之后一起討論。因為不同的孩子感興趣的地方可能不一樣，能相互激發(fā)更多的好奇。王老師帶兩個女兒看電影《星際穿越》的時候，10歲的大女兒對莫斯代碼特別感興趣，而5歲的小女兒則好奇為什么明明電影中的女兒比爸爸小，但她卻比爸爸老，王老師分別回應了她們的問題，也讓她們試著互相答疑和討論，過程非常有趣。

培養(yǎng)科學思維，提升解決問題的能力

除了讓孩子了解科學知識以外，王老師認為還應該幫助孩子建立科學思維，也就是遇到問題后擁有分析問題、解決問題的能力。

建立解決問題的思維方式

王老師提到在他出版的《科幻電影中的科學：科學家奶爸的宇宙手繪》中分享的一部電影《火星救援》。電影中一個叫馬克的宇航員被意外地留在了火星，但飛船內(nèi)的食物只能吃300多天，在沒有任何支持的情況下如何活下去，是馬克面臨的緊迫問題。

這時候馬克發(fā)現(xiàn)了一袋密封的土豆，他立刻想到是不是可以把土豆種下去，這樣就有了源源不斷的食物。于是他開始研究如何在火星上培養(yǎng)出適宜的土壤，如何制造土豆生長需要的水，如何讓陽光照到種植區(qū)，經(jīng)過這一系列的努力，最后土豆總算發(fā)芽了。

王老師說，其實馬克的故事體現(xiàn)的就是他的科學思維—只有把足夠的知識融會貫通，才能把知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力，解決現(xiàn)實生活中的問題。

提升動手能力

想提高孩子解決問題的能力，必須提升孩子的動手能力。所以，在生活中王老師特別注重對女兒動手能力的培養(yǎng)，會給她們提供很多實踐的機會，比如女兒喜歡做奶茶，就會得到爸爸的鼓勵，可以在家自己進行各種嘗試，包括自己炒茶葉、調(diào)配不同的口味。

除此以外，王老師也會利用自己的學科研究優(yōu)勢，帶女兒一起動手，比如王老師帶女兒一起用蛋糕盒、廢鐵皮、電線等材料做過一個獨一無二的兒童節(jié)禮物—智能機器人，通過設置程序，可以用腦電波控制這個機器人，讓它和人類對話，還能說中英文等不同的語言，外出時還能遠程操控機器人，讓機器人在家里巡邏，確保家里沒有發(fā)生走水、漏電等意外情況。這個禮物深受女兒喜愛，每次朋友來家里做客，她都會興高采烈地把機器人搬出來顯擺。

王老師家里也有一面黑板墻，可以讓孩子們隨意涂鴉，他也經(jīng)常和女兒一起畫，無論是《冰雪奇緣》《變形金剛》還是《西游記》，只要是女兒想畫的，他都會參與進來。剛開始的時候，王老師會幫她們設計、打底稿，后來這些事情孩子都能自主完成了，動手能力很強。而且，黑板墻也給了孩子們反復試錯的機會，不滿意就可以再來一次，王老師說，這會讓孩子更有面對現(xiàn)實生活中困難和問題的底氣—沒什么大不了，咱們再試一次！

王元卓

博士，中國科學院計算技術研究所研究員，博士生導師，中科大數(shù)據(jù)研究院院長，中國科普作家協(xié)會副理事長，中國計算機學會常務理事，科學普及工作委員會主任。他的科研成果曾獲得國家科技進步二等獎和5項省部級科技獎勵，在科研工作的同時還長期致力于科普工作， 2019年被評為科普中國“十大科學傳播人物”，2020年入選“最美科技工作者”，2021年他的家庭入選“十大首都最美家庭”和“全國最美家庭”。