01
女儿学校有一门Engineering的课程,专门讲的是科技工程方面的。
而前几天,老师给家长们发邮件,说这门Engineering的课程,准备开始讲人工智能AI了,因为现在AI太火了,她希望学生们多了解一些AI、机器人方面的内容。
我自然举双手双腿赞成!
可是老师接下来的话让我大吃一惊。
她说她知道很多家长都是工程师,肯定从事计算机方面的工作,因此她希望家长们都能够踊跃报名,来当志愿者去学校教课,教孩子关于AI、机器人方面的内容。
老师的这封信,看得我是怦然心动。
我很想去,但是全程用英文给孩子上课,对我的挑战实在有点高,担心自己搞不定……
过了几天,接女儿放学回家的时候,妹妹很兴奋地跟我讲:“今天A的爸爸来给我们上课了!”
“上什么课?”,我一时还没有回过神来。
“A的爸爸在NASA(美国宇航局)工作,给我们讲的是火箭、火星车……”,小丫头的眼里充满了兴奋,也有一点向往,“A的爸爸好厉害!”
女儿无心的一句话,却在我心里产生了涟漪。
我想当A的父亲走上讲台,老师在介绍“这是A的父亲”的一刹那,那个小女孩一定是非常自豪和骄傲吧。
女儿抱着我跟我撒娇:“爸爸,你能不能也去上课啊?”
那一刻,之前纠结我的那些难题,什么工作太忙、什么口语不太好,统统抛在了脑后。
我一时冲动之下,脱口而出:“好,我去!”
02
当天晚上,我写信给老师,告诉了她我的工作和教育背景,以及我可以讲解的科技领域。
很快,老师回复了我邮件,这事就这么愉快地决定了!
虽然志愿者报名是成功了,但是我身上的担子却感觉更重了。
我的讲座被安排在4月份,可是我现在就得提前准备起来,而我一直在纠结的一个问题,那就是:
到底要给孩子讲什么内容呢?
我希望我的课程足够有趣,孩子不仅爱听,也能有收获感。
如果以后别的同学对着妹妹说“你的爸爸讲课好有意思啊!”,然后女儿很开心地回一句“我的爸爸最棒了”,想想都觉得很开心啊!
因此我决定,为了女儿,真得好好准备才行!
03
我想到憨憨小时候,当时他们老师给孩子上的一堂科学课。
老师拿出一堆乐高,问学生们:“你们能用积木搭一座桥吗?”
学生们当然说可以啦,用积木搭桥,谁不会啊。
1
第一部分:独木桥
憨憨他们当时的想法很简单,最简单的桥,不就是在两岸架一块木板的独木桥吗。
就像下面这样:
于是乎,第一座桥很快就诞生了。
为了测试桥的性能,老师用一辆小车,拖着1.25公斤的重物开始过桥了。
虽然桥被压得有些弯曲,但是仍然顺利通过。
于是老师给车开始增加重量,加到2.5公斤。
结果刚走到一半的时候,桥就被压弯的不行了,而下面的桥洞连车辆都没法通过,眼看大桥就要不行了。
于是学生们想到,给车做了一点加固吧,在边沿上又加了一层加固的积木。
这次2.5公斤的车辆就顺利通过了。
可是当车上的重量增加到3.75公斤的时候,麻烦出来了,桥依然开始不堪重负了。
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第二部分:三角支撑的桥
有什么办法让桥更坚固呢?
这时候有学生想到“三角支撑”,因为他们看到,有三角架的建筑会更稳固。
因此,孩子们开始给桥加上三角支撑。
这样一来,3.75公斤的重物就顺利通过了。
接着加到5公斤,也没问题。
可是当重量增加到6.25公斤,麻烦来了,桥还是塌了。
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第三部分:三角护栏的桥
接下来怎么办呢?
这时候老师给学生们看了一张图片,同样是桥,但是这些桥的两边都加上了三角形的护栏
那么这些三角形的护栏,能否让桥更加坚固呢?
于是,孩子们开始给桥装上三角护栏。
同样是增重到6.25公斤,通过!成功了!
再增加到7.5公斤试试,车辆依旧顺利通过了。
孩子们继续增加重物到10公斤,尽管桥面有点晃动,但依然可以安全通过。
只是等直接加到15公斤的时候,桥终于塌了,车子都弹飞了出去。
4
第四部分:斜拉索桥
还有什么办法能让桥梁更坚固呢?
这时候有孩子想到了金门大桥,那座大桥很奇特,是有一个斜拉索的。
孩子们开始好奇,会不会将桥换成斜拉索的样子,承重力是不是更高一些呢?
于是,学生们决定换掉护栏,组装斜拉索,这样一座小型的斜拉桥就完成了。
大家把重量增加到20公斤,不出意外,车辆果然通过了。
增重到25公斤也没问题,非常牢固。
当增加到30公斤时,尽管车轮都被压扁了,但桥依然十分坚固。
再增加重量,小车已经拉不动了。于是大家直接在桥梁上增加重物,这样可以更加直观地感受桥的承重力。
35公斤,45公斤,50公斤,55公斤,60公斤,70公斤……
不断往上加!
当重量增加到80公斤时,桥梁再也承受不住,坍塌了。
结果真的很惊人,小小的乐高搭的桥,竟然能承受近80公斤的重量,也就是说,当一个壮汉站在这座乐高搭的桥上,都没问题!
04
那次科学课给我的印象特别深,它其实是在给孩子讲解机器人中的机械结构,但是老师不是直接教孩子各种结构,而是让孩子通过搭一座桥,自己去探索。
先是独木桥,然后是三角支撑,接着是三角护栏,最后是斜拉索……
让孩子在发现问题后,一步一步观察生活中的现象,找到解决的方法。
虽然是在讲科学,但是却能借助各种各样的实验,给孩子讲了数学、物理在现实生活中的应用。
同时也能让孩子知道,为什么三角形是最稳固的,为什么长江大桥采用斜拉桥的结构……,对各种原理也理解得更深!
我想,等我去女儿班上讲AI、机器人的时候,也得结合这样的方式来循循善诱。
把书本中的那些知识,通过一个个的项目去实践、去尝试、去改进,让孩子动动手理解科学原理,并且能应用于生活,服务于创新。
这才是带孩子学习科学最大的意义,也是最高的境界吧!
明天我会推荐学而思的春季科学营,学而思的科学课我们已经推荐了一年多了,他们这次春季课程的项目都特别有意思。
里面也有个桥的实验让我眼睛一亮,因为它做的是中国传统的虹桥,就是《清明上河图》那座桥。
这座桥很神奇,它不用胶水、不用螺钉,就是靠榫卯的互承结构就能搭建出一座坚固的桥梁来。
我们特地做了一个实验,就是用这些木块拼搭,就能承受十来本书的重量,毫无问题。
通过这个实验,让孩子理解“圆形”的魅力,它能把整个重量分散到四周,从而让结构更加坚固,这就是为什么中国很多桥都是拱桥的原因。
还有个灯塔实验也很有意思,它会给孩子讲物理里面的光学原理,利用凹面镜让光线更加聚焦,照射的更强更远。这就是利用物理知识解决实际问题的典型方法。
还有个很酷的循迹小车,依靠传感器探测路况,实现自动行驶,孩子能直观地理解无人驾驶汽车的实现方式。
这是摩天大楼阻尼器实验,安装阻尼器之前,大楼摇晃很剧烈,有了阻尼器之后,摇晃明显减轻微了许多。
这是电学实验,调节电阻的大小,电压会跟着变化,灯泡也会变亮或变暗,这其实是初中物理的欧姆定律,但是通过这种动手操作的方式,理解起来特别简单直观。
还有这次的环保主题项目:水上垃圾自动清理机器人,它能自动感知、传送、收集垃圾,契合了国家对于环保的要求。
就这样一个个看似简单的实验,很生动地融合了物理、建筑结构、自动化、传感器、历史的知识。
孩子在动手过程里学习新知识,还在思考后把知识跟现实结合,下次再看到生活里的现象,也会优先尝试用科学的理论去解读,这就是科学的思维方式。
我们周末的直播会好好讲讲这一期学而思的春季科学营,欢迎来听听!
另外,我们还组建了科学专属群
周五会邀请学而思科学名师,浙大毕业的柯清老师来做一个讲座,柯清老师担任过科创竞赛(白名单竞赛)的教练,带领过很多学员获奖,会分享他带的两个小学员的获奖案例,以及孩子的成长历程。
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