上个月,我们发现了kaka同学写出的第一个汉字是“氚”,收到了各位优秀读者的热情鼓励。

三个星期后的今天,首先要揭露一个悲伤的事实,kaka并没有继续写出氦氖氩氪氙,甚至试图写个“三氧化二铝”,都在“氧”上折戟而归。虽然最近很爱涂涂画画,但要说写字,她还在跟永远连不起来的“5”奋战中……对,这才是人生的真实啊。

但是,最近也发生了一些奇怪的事情,以至于让胡萝卜对鸡娃都丧失了信心,那就是,这货……她沉迷上了元素周期表。

正着背完118个元素之后,娃开始竖着背;中文搞定之后,她开始用英文背……

拜geek少女所赐,胡萝卜终于分清楚了核裂变、核聚变和核衰变。

以及核衰变中的α衰变、β衰变、γ衰变……

最近,她进入了看到一个元素就知道是几号,主族外层几个电子的深度geek模式——这当然不是任何化学,只是一种序列上的兴趣——胡萝卜多少还是有点惊讶的。

上期报道中,就有一些好奇的围观领导,点名问读了什么绘本,以及怎样教孩子“学化学”(这一点诸位真的想多了……)。今天,胡萝卜就坦诚一下“元素周期表”背后的真相。如果你对于孩子的英语+数学+科普启蒙真的有兴趣,但愿能把这篇用心写作的攻略读完。

之前还撕过《baby量子物理》,

自家娃居然偷偷学物理?

实验室的老读者看到今天的标题,一定心里多少有些犯嘀咕,因为下面这套书,昔日几乎已经被我们撕成了碎片……

被kaka同学带入坑之后,现在再去看这种“幼儿科普”书的一些概念,我的心态和之前多少有一些不同了。比如原子核、电子云,也许还有核聚变/核裂变,这些容易让人犯晕的大词,对幼儿来说并不难。只要数学概念清晰,数感过关,确实可以用一些简单的算式,让他们有一些初步概念。

当然,即使如此,胡萝卜依然觉得用这种“baby物理书”启蒙物理,是一件很糟糕的事。而用这种英语书,去启蒙英语,也同样坑娃。

为什么呢?请允许我谈谈自家小朋友的“元素史”吧。

首先,小班的小朋友要不要专门去学什么元素名词?当然可以不用!即使是胡萝卜自己,其实在此之前,知道的英文元素两只手就能数清……这其中当然还包括了金银铜铁锌。

那kaka同学又是怎么回事?

老朋友应该知道,这孩子当年是一枚热爱人体知识的geek,所以她最早的“元素”概念,源于看英文科普动画时,学会了呼吸相关的氧气oxygen和二氧化碳carbon dioxide。想想去年花粉季,台北科技馆的人体之旅,也就是一年多前的事儿了。

当娃用英文描述简单的呼吸过程,涉及到氧气和二氧化碳时,胡萝卜的第一反应就是——这真是太蠢了,她在谈论一件自己完全不理解的东西。

但是,无论是氧气,还是二氧化碳,都看不见摸不着,怎么办呢?于是,我决定当一个灵魂画手:

然后再大笔一挥——

娃恍然大悟,表示懂了。

科学启蒙首战“告捷”,胡萝卜太骄傲了,于是等队友回来之后展示给他看,队友的回应是——二氧化碳根本不长那样,人家明明是这样的:

虽然自称理科学渣,但其实,要论高中理科,化学还是胡萝卜最拿得出手的一门。然而,这个分子模型却从没有在心中留下波澜——因为考试不考。确实,这种概念、文字vs实物之间的落差,就是我对于书面上的“鸡娃”一直心怀谨慎的原因。

发现分子水太深之后,我悬崖勒马,看到这玩意就绕着走!

小班的元素周期表

跟化学没关系,真的没关系!

这个冬天,kaka同学爱上了夜观星象。经常在冰点的夜晚,穿着睡衣跑到阳台上,看心爱的冬季大三角……每天的主题就成了各路恒星行星卫星,切开来排过来倒过去。

kaka同学问了这些问题:

“什么是恒星?”

“参宿四(冬季大三角之一的恒星)会变成黑洞吗?”

答案都跟核聚变有关。这就是kaka写出“氚”的由头啦,有很多读者都被高大上的名词忽悠了,真相在这里——这个年纪的“核聚变”只是一个很简单的+1,+2,-1的加减法。

因为想知道参宿四为什么是红色,为什么可能爆炸,kaka鹦鹉学舌了恒星从新生到终结,会经历的一系列核聚变:

氢(H)

氦(He)

碳(C)

氧(O)

氖(Ne)

镁(Me)

硅(Si)

铁(Fe)

然而,面对着兴致勃勃,自以为懂的娃……这一切听上去还是太傻了。列举出这些元素,对小朋友来说,根本没有什么不同啊!

所以,我试着用简单明了的电子数,让小朋友觉得“它们都有点不一样”,“越来越重”,仅此而已。实际操作上,根本没有什么物理成分,变成了简单的数学拆分问题……

画成这样娃就懂了吗?还是不够明晰啊,所以疫情禁足期,我们用粘土做了这样的小玩意——这是亲娘对物理理解的极限了,跟baby差不多……

这就是一切的开始,对于一个头脑简单的孩子来说,原子结构的变化很奇妙吧。kaka会好奇一个质子是氢,8个是氧,那么4个呢?5个呢?当她很想填补这些空白的时候,我想逗逗她,说可以买个元素周期表,上面有所有的元素……

然而kaka当真了:“爸爸,什么时候可以给我买个元素周期表呢?”

爸爸(大听渣面对小语渣的常态):“你说什么?”

胡萝卜翻译:“娃问你什么时候可以给她买个元素周期表。”

kaka:“呢?”

这个“呢”让爸爸觉得她好像是认真的,于是,kaka得到了一本元素周期表的书,和一个app——就是这个:

我们由此谈了谈1-20号元素——作为一名智商正常的人类,胡萝卜当然知道这跟化学没有半毛钱关系,亲妈只想顺便捞一捞荒废已久的数学,完成10+5=15这个程度的分解。毕竟,11-20的加减法才是人和小动物的分界线。

但是,20-30号元素里熟悉的面孔太多了,比如铁钴镍铜锌,于是她的记忆延伸到了30。

而之后的周期表中,出现了她熟悉,所以喜欢的元素,比如47号银,50号碘,79号金。

也许,她当时也有点跃跃欲试?但要硬背,对于一个连五言绝句都背不下来的语渣娃而言,真的太难了……亲娘也总觉得让娃认识自己不知道的东西,毫无益处,所以不让她继续念下去。

直到她突然发现了铀238的衰变过程,热衷于读出每一步的反应——扒皮一下,在小娃看来,这其实只是一个很简单的-4(α衰变), +1(β衰变)的加减法。

这个过程,将82号铅到92号铀串联成了一个整体,所以她又记下了元素周期表的后半边。

那么,中间缺少的部分呢?我拒绝教之后,有一天她在沙发上坐了一下午,看着那份元素周期表,靠猜半边把字大差不差认出来了,喃喃自语地开始背,从此背出了1-92。这部分在思维上,起步只能算是毫无意义的填空。只能说中文难也难,容易也容易……

到92号铀之后,已经超频的亲娘告诉她,后面都是人造元素,自然界里没有,真的别背了。但有一天,我们忽然发现了一件奇妙的事。

92号元素铀,Uranium,得名于此前发现的太阳系第七颗行星——天王星Uranus。学了这么多年化学,胡萝卜都没发现……但换成英文一目了然。

那么……真的!93号镎=Neptune海王星,94钚=Pluto冥王星!

元素周期表里居然有星星?星体和元素的爱好微妙重叠之后,kaka一鼓作气,爱上了重元素们。

这时我才发现,事实上,只要看一看英文,93号之后的人造元素,对不懂化学的人来说,反而是最亲切的。因为它们的命名或是名人,或是地理,都与生活息息相关。

“锔锫锎锿镄”听上去好像生涩,但比如96号锔Curium——没错!就是以居里夫人命名的。

97号“锫”呢?伯克利大学Berkeley。

98号“锎”?就是美国的加利福尼亚!

99号“锿”?爱因斯坦!

这真是太有趣了,当然还有103号“鉨”,就是Nihon日本啊。我们说过的那些语言、走过的路、读过的世界地图,唱过的美国50州,都在元素周期表里产生了回响,这些元素既是新面孔,也是老朋友。于是,她就此完整地记忆下了元素周期表。

kaka同学似乎还有了第一个理想——制作出第119号元素。

“那可是很难的,要学会数学才行。”胡萝卜表示。

“8+8=16,8+4=12,20+50+32+20+20+20……”

kaka徒劳无功地想假装自己会数学,然后好像死机了……

“你的119号元素会是金属还是非金属?”

119号元素属于1族,可能会比较接近钠或铯,所以可能是银色系的金属,熔点低。这是可以引导小朋友猜测的结果。(虽然这当然不是事实)

元素的概念,

对小朋友有意义吗?

从理性上来说,我还是坚持这跟理化无关。能画出电子结构图,只有3+3=2+2+2层面的意义,比如理解为什么是Al2O3而不是O4。

但从实践上来看,如果和日常相结合,并有一定拓展,倒是确实可以大大减少孩子读科普时“一知半解”的常见问题——避免孩子去记忆一些漂亮的大词,却不知其所以然。

比如现在谈到光合作用,kaka就很容易懂得,光怎样把水中的氢氧分开,二氧化碳又是怎样变成六碳糖。这种立体的概念,比我当年中学时背的方程式要直观得多。

手把手教程就是bilibili这个视频,不要想多,粘土球球而已……

这两天刚好在读《如何制作一个哥哥》,里面谈到了ATP三磷酸腺苷,有了元素和分子结构打底,整个过程就变得非常清晰明净,一看就容易记忆它的形成、分子式和结构——当然,这种记忆仅限于理解它和其他大分子的不同,最多再感受一下氧气的重要性,这个年纪仅此而已。

不过,在英文学习上,记忆主要元素,加一些碳酸根、氢氧根之类的常用词,个人觉得还是挺有用的。比如“植物需要氮、磷、钾”,“喝牛奶补点钙”,这都是比什么河豚秋葵更常用100倍的常用词嘛!

元素名词是我自己英文学习时的一个盲点,也大大拖了语言理解的后腿,比如看big bang theory的时候……所以从语言角度上,注意拎一下倒是没什么问题。更别提英文的元素命名,比起中文,有更多西方文化知识乱入,从人文方面也可以拓展。科学家的浪漫,真是很深邃呢。

一个没有天赋的孩子

会怎样学习语言?

本文的Geek报告部分,到此告一段落,以下才是真正的开头(大家一定很想打我)……

最近两周,实验室几乎没有更新,确实就是因为,最近发生的这个故事,超出了之前我对“儿童应该学习什么、懂得什么”所理解的范围。

这种“超出”,指的当然不是记忆元素周期表,更不是推崇背诵科普的歪风邪气,不管横背竖背纵横交错背,这个年纪的118个元素,就是118个粘土球球。无非就是又多了一种语言数数。

至于什么分子结构,就是搭积木。值得高兴的也许只有……娃对搭积木的理解,终于达到了朋友家积木小王子一岁半的水平……

唯一能让我惊奇的就是,当孩子“想要说出自己的想法”时,可以用那么快的速度掌握一门语言——是的,一切geek爱好其实都是浮云,都可能被忘记,跟长大后的数理、逻辑毫无关系。幼年的教育,可能有余波荡漾的,无非就是情绪和语言。

这是很多“语言启蒙”都在告诉我们的老套故事——我之前从不相信,现在相信了,但是!请一定要看完这篇文章再跳坑,因为今天我想说的话,应该和当下流行的一切理论,恰恰相反。

当孩子想要说话,而他们得到的语言,刚好又能表达自己的心声时,有怎样的奇效呢?之前我也听说过很多例子,比如孩子可以记忆很长的恐龙名称,等等。结果kaka同学对恐龙毫无兴趣,很可惜,一直没法验证……

而这次的元素周期表,胡萝卜原本一点都没想过什么英文,因为自己都不会。但在看到氯化钠分子时,kaka同学当时是这样表达的……:“Here is a 氯 and a 钠!”

中英混用还是不行吧……于是,我告诉了(字典里查出了……)她Sodium(钠) Chloride(氯化物)。以此为契机,她应该是在一两周内,就顺势掌握了中学理化入门级别的相关术语(各种粘土球球……),可以比较清晰地用英文表达一些不超出幼儿理解力的化学过程了。

比如我们作为参考的这本手册,在学习元素前,我想她肯定一句都读不出来……但有了思维上的概念,再引入英文后,英语的学习速度确实挺快。首次翻开这一页时,她完全可以阅读理解,不能自主表达的应该只有两个术语,isotope同位素和configuration,而理念都是清晰的。

但是,这种语言学习上的“快”,跟磨耳朵、耗时间、坚持刷这刷那毫无关系。实验室的长期读者一定知道,kaka同学的语言天赋,哪怕算中下都很很勉强;我们在英语上消耗的时间,既没有坚持、规范,也远低于平均值——平均每天30分钟,甚至以下。

但这次发生的故事,让我有所怀疑,流行的语言理论、“双语”模式,是不是错了?或者它们可能并不适合,那些没有语言天赋的孩子?——

毕竟,语言是工具,也仅仅是工具,而不是世界本身;

孩子想要观察的是世界,而不是字母和符号;

孩子想要诉说的,是他们的发现和疑问,也不是语法和句型;

所以,是否会这样?——孩子心中有一个渴望理解的概念时,不需要教,也不需要天赋,他们一直都在等待这些词汇,急切地抓住它们,来填补语言的空白。

但是,首先要有概念,要有对世界完整的理解。

而这概念从何而来?

所以,这究竟是

一个什么样的故事?

一定有人猜错了,其实,今天的故事,并不是一个孩子的个例。这是每一个孩子,在自然积累数感经验时,都会经历的故事;也是每一个孩子,自然引导都可以达到的水平。

元素周期表只是一个噱头,如果把它替换成”花瓣的片数”,“豆荚里有几粒豆子”,“小鸡怎样长成母鸡”,就可以发现——

kaka的学习,其实是一种典型的儿童思维——

兴趣导向、

大量的实物经验、

重复再重复。

认字、英语、思维训练,都是后天教育可以达到的标杆;但这种无意义重复中形成的实物概念,是成年后几乎不可能再回头打基础的。

这种基础可以有多深刻?

在儿童学习的早期,绝大多数时候,其实无法发现。

因为,比起直接沿袭后天教育精华的“背三字经”、“读莎士比亚”的奇迹,思维逻辑上的“天工”往往要到初高中,需要系统的思维逻辑后才能初现端倪。

kaka同学所积累的这些球球,和大多数同龄孩子的数理水平是一致的,只是她受到了比较系统的引导,用一些花头的语言表达了出来。所以,到中学之后,很多孩子靠数理翻盘,就是这个道理。

这种实物中积累的思维是长线的,却是存在的,更是非常容易被扼杀的。尤其是对于一个没有早期天赋的孩子,对世界的认知,一定是在这样迟缓、散漫、傻乎乎的重复中,按自己的步骤进行。

但如果这些孩子,在早期被迫上着一个又一个培训班,听着一天又一天的英语“磨耳朵”,他们还能有这样积累的机会吗?

比如,kaka同学爱上元素周期表的过程,究竟是怎样的?

这个过程比你想象的,一定要缓慢得多,你看,这其实是零零散散,穿插了一整年的故事。

在她刚发现核聚变的奇妙时,一天可以画100遍氕氘氚氦的分子结构,什么绘本英文、从此都是浮云……如果我们是一个按点鸡娃的家庭,就算能接受娃天天毫无进步地画球球,应该也没有这么多野生的时间。

随着分子越来越大,胡萝卜能坚持不叫停,其实也只是因为娃一直不会写字也不听指挥,就指望着她能靠画球球学会0-9……

当一个孩子记下整张周期表时,事实上,他们会细读过每一个原子的电子层排布,因此,之后的按族竖列,理解化合价,都是非常直观的。这个过程是那么慢,那么无聊,但这种一个个原子结构,读出来的“慢”,跟成人按规律记忆的“快”相比,确实坚实得多。这时候引入语言,才会那么“快”,水到渠成。

一切儿童的自然学习,就是这样:

发现的喜悦中,

从一次次实物经验里,

在看似无意义的重复下,

不断积累,最终质变。

即使是一个只会数草莓的傻乎乎的孩子,有一天,这些球球和莓莓,却会积累成元素周期表,ATP和光合作用的结构。世界真正的样貌,就蕴藏在孩子们数小石子,捡小果子的过程中。

最终,无论是喜欢元素周期表,还是喜欢豆豆,或者喜欢叶子的分瓣,其实都会指向相同的结局——

有序、明晰、有规律的思维方式——数理基础。

细节丰富的观察经验——也是语言表达的基础;

如果完成这两条,在良好的教育条件下,即使天赋不足,也会有力地辅佐语言学习。

那么,无意义重复从哪里来?

不是上课,而是无聊。

实物经验从哪里来?

不是教具,而是兴趣。

兴趣呢?最重要的兴趣又从哪里来?

可能还是……无聊。

比起散漫的游戏,无聊的徜徉,英语启蒙、各种启蒙都是苍白的,浪费宝贵的幼年嬉戏都是可惜的,尤其是那些英语启蒙遇到瓶颈的孩子,很多时候,他们缺乏的不是背诵,不是重复,而是过度的鸡血耽搁了他们自然游戏的时间,不能去接触“肮脏”的泥土,不能把喜欢的小船按进水里一百遍,不能去做一些父母不能理解的傻事。从而不能系统地掌握他们真正喜欢的东西——即使那是愚蠢的。

正如之前和一位读者交流时,我写下:“如果我的孩子遇到那样的一对父母,我想,她一定会非常悲惨。” 这种心有余悸,是我总在记录一些不合时宜故事的原因。

就像从氢到氦,从聚变到裂变,都很简单。但为什么一个孩子会执着于恒星和行星的区别呢?

还记得星星是她的朋友吗?每个晴朗的冬夜,在空气都是冰点的寒夜,在睡前,常常会发现娃不见了,而玻璃门开着……

kaka去哪儿了?她一定是只穿着一件睡衣,光着脚溜到阳台上,静静地仰望星空。寻找她的朋友——天狼星、南河三、参宿七和参宿四。

而这,才是一个孩子,去学习元素周期表,唯一的理由。