上周,马斯克的太空探索技术公司(SpaceX)研发的重型运载火箭——星舰,进行了第三次发射试验!
虽然星舰在返回地球时失联了,但是相比于前两次爆炸,此次依旧取得了突破性进展——最难的发射、分离、入轨都很顺利。
也难怪马斯克格外激动,当晚就宣告:星际飞船将使生命进入多行星。人类向火星又迈近了一步。
这个重磅消息引发全世界瞩目的同时,也引起了国内教育界的新一轮讨论。下一代孩子的科创教育,能否跟上全球科研创新、工程发展的速度,成为很多人关注的话题。
其实在国内,从来不乏有创造力的“天才少年”,#9岁孩子自制模拟机器人#、#10岁孩子自学绘制坦克机械设计图#……遗憾的是,我们以为能够走上科研之路的孩子,长大后往往销声匿迹。
火星学会(也称火星协会)创始人Dr.Robert Zubrin是美国著名的航空航天的工程师,已扎根科研领域30余年。
他曾在IEIC大会上,详细地比对了中美孩子之间的科创环境差异,以及学习火星课程的重要意义。
*本文整理自Dr.Robert Zubrin祖柏林博士在IEIC云端论坛的演讲,内容有删改
被美国反超的中国孩子
一个孩子的最终成就,和从小到大的教育体制、家庭教育、学校教育都息息相关,甚至还包含一点运气。
我认为,PISA测试有助于评估孩子能力,但是并不全面。
图源 | 往届IEIC云端论坛
首先受教育体制影响,中国学生的基础素质在8年级之前表现更好,到了12年级也非常优秀。
但是他们在12年级的时候,要经历整体素质“切割”的一个重要分水岭。
而大部分美国高中生继续受高等教育的比例,比中国甚至欧洲都多。
所以,这导致中国学生在12年级后,整体素质就停滞不前甚至下降了。更多的美国学生可以升入大学,汲取细分领域的知识。
其次,就科学而言,创造力的培养很关键。
中国历史上的艺术造诣和技术贡献都极为突出,这说明中国人有很强的创造力。
但是如今,想培养出创造性很高的科学家,需要合适的教育土壤。
现在 美国会举办很多科学展,学生们可以根据自己的想法,建设有意思的项目,比如“计算2米外的电流,产生了怎样的磁场”。如果学生们能成功,自然是好事;即使失败了,也可促进创造性思考。
不把正确答案写在书本上,鼓励孩子思考,他可能会给你更惊喜的答案。
想要培养出更多像埃隆·马斯克这样惊艳世界的创新人才,需要从以下几个方面入手:
推广科学博览会
举办科学竞赛
建设学生创新项目
这些项目的核心就是鼓励孩子自己动手。在这个过程中,提升创造能力、团队合作力、艺术天赋。
当大家就某一论题展开互相辩论,还会带来新的灵感,培养批判性思维。
学以致用是“误区”
印刷术出现之前,写书的时间比盖房子的时间还长。所以,一本书比一栋房子贵。
在古代,一个人拥有20本书就非常“富有”了,现在只要我们愿意,买几千本书也可以,电子书上万册也不成问题。
科技会以无法估量的方式,改善我们的生活。
很多人认为学习是为了学以致用。小孩子玩玩闹闹,花费时间做一些稀奇古怪的东西,短期来看不但没什么好处,还会耽误“主业”。
如果这样讲,现实生活与火星/其他太空物质研究相去甚远,火星的科研工作就没有价值了吗?
图源 | youtube演讲视频
科学可以提高人的能力,创造新的技术,甚至预测未来。增加科学家、工程师、发明家、医学研究人员的数量,会改善人类的生存状况。
不要无视小孩子的求知欲,没有什么比天赋更宝贵。
我们不要用短期视角,以“有用”和“无用”来衡量一件事。
如果抱着这个想法,火星探测可能也没什么用了。
在我的个人经历中,曾先后创立先锋航天公司,做航天技术研发;创立国际组织火星协会,致力于推动火星探测与定居。
图源 | youtube演讲视频
截至2020年,火星协会已在全球38个国家和地区设有分区。
每年国际火星大会的参会者自各个国家,包含天文学家、科学家、工程师、太空人、创业家、教师等喜好太空的人。
人类在地球上得以安定的原因,是发明了技术(例如火、纺织、建造)。
同样,通过开发新技术,我们也可以在火星上生活。
为什么要开发火星“新世界”
为什么要开发火星“新世界”?因为人类必须提前应对未来的潜在威胁。
人类发展历史中,面临着多次生死挑战,比如气候变化、自然灾害、大规模世界性的流行疾病……但这些都不是最危险的。
最危险的是什么?
是为资源而战。
当资源不足以分配给每个人,我们开始划分“阵营”,开始原始的野蛮争夺,而且行动得越早越好。
比如20世纪30年代,德国决定进攻俄国,想在俄国工业化之前摧毁他们。资源战让世界陷入了不稳定。
但没人在意的是,当今世界人口70多亿,达到史上最高,人均资源却比10亿人口的时候多得多。
科学技术在倍增,每个人拥有的资源也随之倍增。
所以,人们对于资源匮乏的看法是错误的。
每个国家对世界都有贡献,都在努力改善人类的生存环境。
如果任何地方的发明都能够被世界各地的人使用,资源被消耗的同时,新的资源也可以源源不断地产生。
可是很遗憾,人们意识不到这一点,人性是自私的,无法改变。我们需要创造新资源,开拓新世界。
图源 | pexels
美国孩子正在学习火星课程
中国和美国都投入了大量精力在学生的科学教育上。
从2015年美国通过了STEM教育法案,迄今为止 已经9年,火星协会与地方政府尝试进行了一些合作。
我的妻子针对中学科学教师创建了一个课程,称之为“火星使命”,老师们会模拟火星探测的任务,融合相关的科学和工程知识。
在学校举办的火星探测器竞赛中, 学生们可以建造“火星漫游者”,在沙漠里执行勘探,他们需要互相竞争,并找出更好的解决方案。
图源 | pexels
目前,美国的“火星任务”学习项目(Mars Society),从小学覆盖到大学,激发了大家对科学的热爱,对工程的探索精神,对未来职业的明晰。
这个经验是值得中国教育借鉴的。
在2017年, 中国教育院发表了《中国STEM教育白皮书》,国内的课堂也融入了很多STEM课程,包括航天、计算机工程、物理工程、化学工程等。
但是 对于一些老师,STEM课程比较有挑战性,因为它涉及很多跨学科的项目,需要工程思维、设计思维等。
在教学过程中,学生们面对未知的问题,无法确定答案,容易失去方向感。
火星协会是如何引导学生积极参与STEM课程的呢?
比如在教授航空航天工程课上,让学生们竞争,看谁能最快建造出模型飞机(重量小于10公斤并且让这些飞机参加比赛)。
在设计的过程中,书本上晦涩难懂的理论,比如空气动力学就可以直接掌握了。
把全班分成不同的小组,推进小组、动力学组、经济组、军备组,让这些小组进行比赛,产生矛盾点后,在思考和争辩中,每一组都能有所收获。
总之,孩子的教育要注重个性和兴趣,培养科学探究精神。
希望我们能共同促进下一代创新精神的培养,促进科学学科的融合发展。
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