迄今为止,日本已经获得了27个诺贝尔奖,而在迈入21世纪的最初20年里,更是平均每年都会获得1枚诺贝尔奖牌。
那日本的科学教育到底牛在哪呢?我觉得,或许从他们制作的这些儿童科普纪录片里,我们就能找到答案。
1、啊!设计
2、像乌鸦一样思考
3、大科学实验
4、献给未来的科学家们
5、毕达哥拉斯装置 迷你特辑
6、王牌儿童科普节目 TEXICO
01 啊!设计
每集时长:15min
适合年龄:4岁+
NHK的一档经典设计节目,联合多位日本顶尖设计师,将复杂的设计美学掰开了、揉碎了讲给孩子听。
隈研吾、原研哉、深泽直人……还有大名鼎鼎的佐藤卓,日本设计界的半壁江山都在这儿了▽
这个节目把视角聚焦在“生活应用”上,让孩子透过生活物品、活动空间领会设计的基础内涵——设计源于生活,服务生活。
它的小版块很多,每个也就几秒钟,并不固定在每集出现;旁白也很少,主要是通过图片和视频,让孩子感悟设计之美。
①设计的观察
这个版块用特写和对比的镜头,呈现出了事物本来的样子。
你发现了吗?同样多的水,倒在不同的杯子里,高度却不一样:
不同材质的球,滚动、掉落的速度和样子,也不一样:
可乐瓶、酱油瓶的设计,是不是很像我们的腰线?
谁说设计很抽象?它明明就在我们周围啊,难道不是吗?
什么材质、形状、大小……统统不管它,我们只要“看”就行了!
设计体现在生活的方方面面,重要的是,我们要有一双善于“发现”的眼睛。
②拆解
从吃的到用的,万物皆可“拆”!
但这个版块又和我们平常理解的不一样,它拆得特别彻底,让人叹为观止。
扑克牌被拆解成了可爱的小元素:
铅笔和橡皮被拆解到谁都不认识:
葡萄君也有些凌乱了:
如此清奇的视角,孩子看着看着就上瘾了。就连咱们大人,也会折服于这样的思维,对它赞不绝口。
没有孩子不爱拆东西,这正是他们探索和理解事物的方式。
③动线的设计
这个版块用简单的动画讲述生活中约定俗成的规则,但它不会直接告诉孩子“就是这样”,而是用反证法让孩子理解其中的逻辑。
比如,电话线为什么一圈一圈、卷得跟麻花似的,就不能用直线吗?
我们这就来试试看:
哦,线不能太短,不然够不到远处的东西。
那就设计长一些,这下子不就解决问题了。
可是线太长,很容易把人绊倒,还会缠在一起。
所以,还是设计成弹簧圈式的。想拉长拉长,想放着就放着。用起来才方便。
孩子学会这种思考方式了吗?这可比我们唠唠叨叨说半天“你要开动脑筋”管用多了。
此外,节目里还有素描版块:让不同人从不同角度,把眼中所见画下来:
设计师访谈:这些设计大师每人聊3个问题,包括最满意的作品、设计工作中最重要的东西、怎样精进设计。
但每个人只能说几句,多了可不行。
原研哉说,多想想“如果这样的话,会怎样”~
柴田文江说,凡事试着把感受转化成语言。
……
短短的15分钟,内容却很丰富。不仅孩子看了有收获,对大人来说也会有不少启发,而且看完超减压。
02 像乌鸦一样思考
每集时长:10min
适合年龄:5岁+
这部由日本NHK教育频道专门为小朋友打造的科普纪录片,名字取自伊索寓言中“乌鸦喝水”的故事。
节目开篇就播放了一只乌鸦是怎样通过观察、思考,把小石子一个个丢进水里,最后吃到杯子里的食物的过程。
乌鸦凭什么做到的?当然是智慧!那智慧是从哪儿来呢?当然是从“思考”中来的。
这部纪录片,就是要通过生动有趣、可视化的形式,告诉孩子“思考什么”“如何思考”。
和大多数科普纪录片不同,它不会给孩子现成的答案,而是会让孩子的小脑瓜一直转个不停,欲罢不能地思考下去。
每集10分钟左右,一共20集。包括“观察中思考、德德尼翁、思考练习”三个主要环节。
透过日常生活中的现象,向孩子解释科学思考的4个步骤:
①观察
在我们的日常生活中,有很多值得观察的对象。
比如硬币、笔帽、列车、影子……有一集就带孩子观察了“浮在水面的硬币”:
把一枚一日元硬币放在水上,它会浮在水中央,即便把它推到边缘,过一会它还会回到中央。
作为对比,再放上木片。木片就没有像硬币那样浮在中间,而是跑到了水的边缘。
再放入一枚同等面值的硬币,两枚硬币紧紧挨着,飘在水中央。木块还是在边缘。
此时,再加入水,情况发生了变化:木块和硬币的位置对调了。
减少水量又恢复了过来。这到底是为什么呢?就需要孩子们去思考、找答案了哦~
②假设
正当我们思考前一波神操作时,3个德德尼翁小人儿登场了。
他们看到小水坑前有一条长线,长线的两侧,还有好多小短线。于是开始好奇,大开脑洞假设起来。
是恐龙行走留下的痕迹?
是前面一条蛇,后面跟着个蠢蠢的蜥蜴?
正想得热闹时,一个工人推着独轮车来了,留下的轨迹跟之前的一模一样。
好吧, 结果来得就是这么干脆。
③实验
德德尼翁的动画结束后,就迎来了真人实验。比如,高低蜡烛:
点燃一高一低两只蜡烛,再罩上玻璃杯。是高的先灭,短的先灭,还是同时熄灭呢?
这又会让孩子们主动去思考、找答案。
④研究
实验结果是怎样的呢?原来是:高的会先灭!
问题来了,为什么呢?
“关键在于二氧化碳,一般来说,二氧化碳是比氧气重的……”实验者还没解释完,节目就戛然而止了。
此时飘来一句旁白:“接下来请自己思考!今后,大家都是思考的乌鸦。“
想要现成的答案?对不起,这里没有。这部纪录片,让孩子不再被动接受知识,而是主动去思考和探索。
毕竟,孩子不应该只是知识的“存储器”,而应是知识的创造者和利用者。
03 大科学实验
每集时长:10min
适合年龄:5岁+
这是日本NHK电视台从2010年3月开始播放的系列科学实验节目。
它以“不试不知”为主题,通过看似夸张的大型实验对各种科学法则、自然现象进行验证。
“理所当然,就是真的吗?”科学需要质疑和探究精神,孩子们也不能总是被动地接受知识。
节目不使用CG特效技术,而是真实呈现实验的每个环节,场面壮观,过程好玩,能让孩子身临其境地感受科学探索的乐趣。
每一集都会提出一个“大挑战”,来验证科学原理的正确性,让人看起来会非常上瘾。比如,有一集的主题是挑战“蛋上骆驼”。
在这一集中,先提出这样一个假设:蛋壳只要受力均匀、数量足够,就可以承载一只骆驼。
然后,就开始动手准备材料。
先打孔吸出蛋黄和蛋清,再用橡胶皮把孔封住:
可千万别小看蛋宝宝,它在打过孔后可是特别强悍哦~
现在,让骆驼踩上来试试吧!
一个蛋,轻而易举就给踩破了:
四个蛋,还是行不通:
到底多少蛋足够呢?实验者随机取来10个蛋,每个承重都不一样,所以我们可以取其平均值——5kg。
那么,孩子可以算算了:骆驼重750kg,多少个蛋能承受它的重量呢?答案是:150个。
接下来,就要准备实验装置了。计划是这样的:
因为亚克力板重450kg,加上骆驼的重量将超过1200kg,至少需要240个蛋,实验者准备了500个!
500个,这工程也太浩大了~
当当当~骆驼闪亮登场了。
实验会成功吗?大家都屏住了呼吸,看亚克力板缓缓下降:
最终,蛋壳承载住了1只骆驼的重量!实验成功了。
这个节目还挑战了“太阳能做饭”:
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用静电作画:
用食盐做漂亮的婚纱:
不得不说,个个都是大工程!孩子在接受知识的同时,也开阔了眼界。
04 献给未来的科学家们
每集时长:3~6min
适合年龄:6岁+
这部纪录片由日本国立材料研究所(NIMS)监制,从材料的物理性质出发,用一个个创意无限的小实验,向孩子展现材料物质里隐藏的“生命力”。
它把科学知识变成一系列可视化的创意,让我们印象中晦涩无趣的科学变得特别有意思,能充分激活孩子的创造力。
比如,第2集讲“形状记忆物质”。这种物质长什么样?记性很好吗?我们一起来看看。
实验者拿出一根用记忆合金做的金属丝,把它折得弯弯曲曲:
然后放到60度以上的水里,金属丝立马恢复了原样!
吃惊吧?还没等咱合拢嘴,实验者又拿来一个质地坚硬的紫色小薄片,怎么都撕不开:
但热水是它的克星。放水里轻轻一泡,不费力就拉开了:
那要是再放回热水里呢?见证奇迹的时刻到了:拉伸变形的小薄片,恢复如初。
现在,你知道“形状记忆物质”的厉害了吧?它们都是用形状记忆材料做成的,只要遇上高温就可以恢复原状。
既然如此,你能猜到一根记忆弹簧被拉伸后,遇高温会发生什么吗?
答对了,弹簧会恢复原状。
那么,脑洞时刻到了。
做一个“蜡烛车”装置:用两根记忆弹簧架起轨道,把蜡烛车放在上面。轨道两端加挡块,防止小车跑出去。
这个时候,点燃蜡烛,会发生什么?
弹簧遇火会向上收缩,这个你肯定猜到了。之后呢?
之后,轨道的一侧被抬起,小车会滑向另一边。另一边弹簧收缩后,小车又会滑回来。
如此循环往复,直到两根弹簧都恢复如初。
原来这就是“形状记忆物质”。节目中没有过多解释这种物质的概念、性质,它只让孩子跟着“看”,但孩子却懂了。
除此之外,节目里还讲了“超导体物质”:
“隐形的玻璃”:
“超疏水材料”:
……
节目组曾表达过制作这档节目的初衷,他们不奢求每个孩子都能成为科学家,但希望大家能够把“看不见的科学”和“看得见的生活”联系起来。
希望孩子们都对这个世界多一些了解,也能拥有一双善于发现的眼睛和一颗永葆好奇的心。
05 毕达哥拉斯装置(迷你特辑)
每集时长:5min
适合年龄:4~7岁
这部科普片同样由日本NHK教育频道制作,它很擅长挖掘日常生活创意,涉及物理、数学等有趣现象,利用生活化的场景和脑洞大开的设计,激发孩子对科学的兴趣。
自打2015年推出以来,它一直都在重播,深受小朋友喜爱~里面设置了很多巧妙的小版块,绝对能让孩子们尖叫起来~
①毕达哥拉斯装置
在片头和片尾,都会有一个“毕达哥拉斯装置”。它用精密而复杂的机械组合,迂回曲折地完成一些非常简单的工作。
每次看到关键之处,都会不自觉屏住呼吸,生怕它会出什么差错。同时又会忍不住叹服节目组别具匠心的巧思和巧手。
②圆圈和三角形
大家来看看在站台上等车的这些人,他们被划分成了两组,并且头上被标注了不同的记号,有的是“圆圈”,有的是“三角形”。
划分的依据是什么呢?性别?高矮?衣服颜色?好像都不是。
当一辆列车疾驰而过,他们的不同才一目了然。不知道你看懂了没?
生活中像这样的科学现象数不胜数,这部纪录片可以帮孩子去发现它们。
③会说话的黑盒子
这次的主角是一个会说话的黑盒子。很多工厂的生产线都会应用这种装置。
在计算机、机械工程、脑科学、人工智能等领域,也会研究“黑盒问题”。即,向某个系统输入A后,会得到B,但中间变化的过程无从而知,就像被装在黑盒子里一样。
有一期研究“螺柱零件”。当它朝上进入黑盒子时,是立着出来的。
朝下进入黑盒子,也是立着出来的。
即使是侧着,出来的时候也是立着的。
这个零件在黑盒子里经历了什么?揭秘时刻到了——
上、下两个边框装置将不同方向的零件立了起来。
侧着的零件,在通过小柱子时就改变了方向。
④这是什么动物
全黑的幕布下,一个白点在移动,接着出现两个点、三个点……
你能猜出来,这是什么动物吗?
通过捕捉运动轨迹,让孩子换个角度看小动物,特别有趣,又激发了孩子的想象力。
此外,还有很多“突发奇想”的版块:
定格动画。看起来不可思议的现象,其实都有理可循。
只要拍几张朝不同方向转圈跳起来的照片,就可以做出悬浮效果了。
空间透视。“这究竟是什么东西”,换个角度看,你就知道了!
一种新生物。赋予某些小东西生命后,会发生什么?橡皮恐龙、吸管蚯蚓、锡箔变形怪……它们的故事有梗又有趣~
五秒理解。科普小知识怎么都不理解?那要是直接“上手”呢
?
这个纪录片版块很多,并不会固定在每一集都出现。但这脑洞,开起来真心不怕孩子不喜欢。
06 王牌儿童科普节目 TEXICO
每集时长:10min
适合年龄:6岁+
这是2020年NHK全新的王牌科教节目,可以培养孩子的程序性思考方式。
这种思维方式听起来很高大上,其实很简单,就是做某件事前,先在脑子里过一遍步骤,把时间分配最优化。
程序性思维的本质,包括5个要素:分解、组合、概括、抽象、模拟。节目的每一集,都会通过好玩的小装置和生活现象,探讨其中的2~3个要素。
这里给大家说说我印象特别深的几个:
①发现规律(概括)
生活中有很多看起来很神奇的事,其实都是有规律可循的。
比如,一个简单的逻辑小魔术。
魔术师先让参与者把一张纸平均分成9份。
然后,他随机选出一张纸,让参与者在上面写1-9中的任意一个数字。参与者写的时候,魔术师会转过身。
参与者写好心仪数字8后,再把其余数字写到其他纸片上。之后全部翻转,并打乱顺序。
最后,魔术师转过身,大展神威。一下子就找到了参与者心仪的数字。
这是怎么做到的呢?
仔细观察你会发现,9份小纸片,只有最中间的那张四周都是撕痕,其余则不是。魔术师看似随意选中的,其实早有预谋。
②组合(流程最优)
这个节目里有一个版块叫“分步小兵”,我特别喜欢。它简单直观,又特别有说服力和感染力。
我们不管做什么事,都是可以拆解为几个步骤的,但不同的排列组合,效率却不大一样。
有一集,小兵和主管一起清理垃圾。一开始,他们用了3个步骤:
但主管觉得效率太低。小兵们经过思考,改变了清理顺序——先横着推,再纵着推。
这样只要两步就够了,效率立马提升了。
③在脑海中过一遍流程(模拟)
这个版块会准备一些小道具,让孩子主动思考:接下来会发生什么。
有一集,实验者先准备好轨道和门挡,再把玩具车放到轨道上。
小车遇门挡停下后,轨道开始移动,直到尽头。
根据这个规律,场景升级。在一个圆形轨道上,有门档,还有一个三角形。
移动三角形,轨道也会跟着动。
那么,此时放上小车会发生什么呢?请孩子们自己在脑海里过一遍。
终于,实验者松开小车。发生的情景和你想的一样吗?
三角形木块很难进入想象吧?但孩子经过这样的练习,思路一定会更清晰。
好啦,这6部纪录片就先给大家介绍到这里了。
我们再回头看看文章最开始的问题,日本的科学教育到底厉害在哪里?
我想,那就是注重激发孩子对科学的热爱,鼓励孩子自己去思考、探索和创新。
从一些诺奖获得者的感言里,我们也能看出日本科学教育的这一“精髓”:
对不起,我真的不知道为什么能够获得诺贝尔奖,但是我能够确信的是,我对大自然非常感兴趣。
——白川英树(2000年诺贝尔化学奖得主)
我做研究不是为了应用或其他任何利益,只是想弄明白水母为什么会发光。
——下村脩(2008年诺贝尔化学奖得主)
让孩子们爱上自然、爱上科学,对世界抱有宝贵的好奇心,是一切研究的起点。
用户评论
陌颜幽梦
哎呀,这500内部服务器错误真是让人头疼,我刚想好好浏览网页,结果就遇到了这个情况。
有13位网友表示赞同!
怀念·最初
500 Internal Server Error,这可怎么办?nginx服务器出问题了,希望尽快修复。
有8位网友表示赞同!
回到你身边
遇到500错误,我还以为是我的电脑出了问题,原来是服务器的问题,心塞。
有11位网友表示赞同!
若他只爱我。
500错误,我第一次遇到,完全不知道怎么办,还好有百度一下,才知道是服务器问题。
有6位网友表示赞同!
关于道别
500 Internal Server Error,看着这个页面真不舒服,希望能尽快恢复。
有5位网友表示赞同!
服从
nginx服务器出问题了,这让我怎么继续我的工作啊!希望尽快修复。
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丢了爱情i
遇到500错误,我立刻想到了可能是网络问题,检查了一下,果然是服务器的问题。
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放肆丶小侽人
500 Internal Server Error,看来我得换个时间再来了,希望服务器能早点恢复。
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北朽暖栀
这500错误也太常见了吧,每次遇到都让人头疼,希望相关技术人员能解决一下。
有10位网友表示赞同!
七夏i
500错误,我已经习惯了,只是希望下次能更快地恢复。
有5位网友表示赞同!
在哪跌倒こ就在哪躺下
遇到500错误,我只好退出了,希望下次能顺利访问。
有19位网友表示赞同!
冷风谷离殇
500 Internal Server Error,我怀疑是我的浏览器出了问题,但是重启后还是一样。
有7位网友表示赞同!
没过试用期的爱~
遇到500错误,我立刻关掉了浏览器,希望能重新连接。
有12位网友表示赞同!
凝残月
500错误,真是让人抓狂,希望尽快修复。
有9位网友表示赞同!
陌上蔷薇
这500错误,我已经遇到好几次了,每次都让人很无奈。
有5位网友表示赞同!
发呆
遇到500错误,我只能暂时放弃,希望服务器能尽快恢复正常。
有17位网友表示赞同!
浅笑√倾城
500 Internal Server Error,这让我对网站的服务器管理产生了怀疑。
有5位网友表示赞同!
落花忆梦
500错误,希望相关技术人员能认真对待,减少这种问题的发生。
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