今年5月教育部公布的《基础教育课程教学改革深化行动方案》中提出：加强实验教学，将实验操作纳入中考，最新行动方案随即出炉。

为什么科学实验在中学教育中越来越受重视？

人工智能时代已经来临，教育需要培养“更全面的人”。

人工智能时代在经历了农业革命、工业革命之后，迎来了第三次革命浪潮，即人工智能革命。在这个时代，人工智能技术将成为主角，对人类社会产生深刻的影响，也将会给各行业带来巨大的变革和挑战。

BBC 曾分析过365 种职业在未来的“被淘汰概率”，以下是“被机器人取代率”排名前十五的具体职业。

可以看出 ，如果你的工作符合以下特征，那么，你被机器人取代的可能性非常大：

无需天赋，经由训练即可掌握的技能；

大量的重复性劳动，每天上班无需过脑，但手熟尔；

工作空间狭小，坐在格子间里，不闻天下事。

出版商务周报7月份也曾针对出版业的岗位进行分析：哪些岗位会被AI替代？

就连阿信也都在瑟瑟发抖就是说……

上半年才大火的概念ChatGPT，下半年已经逐渐浸透到各行各业。

不止如此，AI甚至在艺术创作领域也取得了杰出的成果。

在人工智能时代，数学、物理、生物以及化学等学科比以往任何时候都重要！但知识本身已经不再构成核心竞争力。只有同时具备广博的知识和科学的思维，才能决胜于未来！

教育部将实验操作纳入中考，释放的信号正是：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

1

40个改变世界的科学实验

人类在科学和技术上的进步离不开实验。可以说，科学的发展历史就是人类不断做实验、发现科学规律的历史。

了解实验是了解科学的钥匙，也是培养创造力的手段。

今天的学生学习浮力定律、能量守恒定律或者细菌致病的原理，只需要一堂课的时间，似乎并不难；

但是如何能够通过学习，掌握探索科学问题的方法，却不是一件容易的事情。

从小学到高中的教科书已经系统性地介绍了基本的科学知识。但是教科书上一般不会介绍学生需要了解的三种知识：

其一，基本的科学知识是如何被发现的，当时的科学家是如何思考的；

其二，它们为什么重要，对后来的科学发展产生了什么影响；

其三，为了发现这些新知识，需要设计什么实验，或者实验和科学有何关系。 

而在“文津图书奖”“吴大猷科普著作奖”得主吴军博士的新书《给孩子的科学课》中，吴军博士以现代科学最重要的特征――科学实验为主线，在讲述历史上每项重大科学发现时都把重点放在：

谁在什么背景情况下提出了什么问题和假设

怎么设计实验证明或证伪这样的假设

用这样的讲述方式让青少年了解科学发展的历史、最新的动态，以及更重要的——科学方法。

2

他来了他来了

那个“开挂”的男人带着新书来了

没读过吴军博士的书的读者看到现在，是不是特别想知道——谁是吴军？

在任一搜索框搜索“吴军”，你会得到以下关键词：

1984 年，吴军老师考上了清华大学，学了一个当时很冷门的专业——计算机。

一路清华计算机学士、清华电子工程硕士、美国约翰·霍普金斯大学计算机博士读过来，这其间还做过程序员，留清华当过几年老师，发表了数篇论文，获得了十余项专利。

2002年博士毕业后，他选择了当时刚成立4年的公司——谷歌。刚到谷歌不久，吴军就和三个同事开创了网络搜索反作弊研究，并因此获得谷歌工程奖。

一年后，他又牵头设计了谷歌的中日韩文搜索算法。后来吴军老师从谷歌离职跳槽到了腾讯，担任负责搜索业务的副总裁。并担任国家重大专项“新一代搜索引擎和浏览器”项目的总负责人……

吴军老师不光在技术领域发光发热，还乐于输出，把自己的心得分享给大家。他的《数学之美》《浪潮之巅》《文明之光》《智能时代》等书，影响了很多科技行业的从业者。

吴军还非常注重子女的科学素养教育，孩子也深受其益。女儿就读于世界排名第一的名校麻省理工学院，吴军老师为其择校时亲自走访过英美数家著名大学，甚至还将择校经验总结出版成了一本书籍！

如果说，要选一个人来写一本科学领域的启蒙书，吴军老师当之无愧。

3

“给孩子”三部曲

《给孩子的科学课》是吴军博士的“给孩子的通识课”系列第三本，前两本已经走进数十万家庭，深受读者认可。

2021年8月，《给孩子的科技史》出版，豆瓣评分9.0。

吴军博士从科技视角串联历史，详细描述了人类文明的演进过程中关键性的人物、事件及意义，展现了科技推动历史的整个历程，让孩子在阅读中不知不觉习得科学素养，养成科学思维。 

2022年8月，《给孩子的数学课》出版，豆瓣评分9.2。

书中精选了40个对人类数学发展史产生重要影响的数学问题，100多个课本没讲透的知识点。

比如圆周率、勾股定理、无理数问题、进制的发明、0的发明、黄金分割、长方形的面积问题、圆的面积问题、球的体积公式、虚数的发明……

一本书多角度展现了人类在探索过程中闪耀的智慧光芒，创造性梳理了数学的发展脉络，展示了一个妙趣横生、精彩绝伦的数学世界。

三年磨一剑，2023年8月，《给孩子的科学课》出版。

著名科普人李永乐老师在推荐这本书时说：

检验一本优秀科普著作的标准之一，就是看它能不能用通俗易懂的语言把复杂的科学原理讲清楚。

在《给孩子的科学课》中，吴军博士按照时间发展顺序：

再从“科学革命”到“工业革命”，最后讲到“现代科学”时期

吴军博士从最早的物理学实验——测量讲起，一直讲到轰动世界的引力场实验，累计介绍了40个改变世界的科学实验。

为什么种瓜得瓜，种豆得豆？

（孟德尔和摩尔根的遗传学实验）

细菌从哪里来？

（巴斯德的鹅颈瓶肉汤实验）

阳光有多少种颜色？

（牛顿的分光实验）

光线为何遇见太阳会拐弯？

（爱丁顿证实相对论的实验）

宇宙大爆炸是怎么形成的？

（证实宇宙大爆炸的实验）

阅读每个章节，我们都会深深感慨吴军博士学识之渊博；读完全书，脑袋里仿佛长出了一棵人类科学发展的脉络树。

中国科学院院士、中国科学技术协会名誉主席韩启德先生这样推荐这本书：

吴军先生的这本书不仅描述实验的巧妙和成功，也描述实验遇到的困难与经历的失败；不仅有科学家的研究经历，也有他们各自不同的成长环境和个性特点。

科学史上有两个困扰人类几千年的问题：

为什么有些东西能够燃烧，而有些不能？

为什么动物没有了空气就会死掉？

读者朋友们肯定都能果断说出答案：因为氧气！

然而科学研究的道路往往是曲折的。

中世纪时，人们认为能够燃烧的东西，比如木头、油和酒，里面有一种燃素，这就是“燃素说”。

最先发现空气中存在氧气，同时发现氧气助燃现象的是英国科学家约瑟夫·普里斯特利。在化学研究中，他注意到有关空气的一些现象，比如在封闭容器中，小老鼠几天后就会死去，但是容器里依然有空气；而啤酒发酵所产生的空气，会让燃烧的木头熄灭。

于是他开始猜想，世界上其实有很多种不同的空气。

他又进行了很多实验，最后他发现，啤酒发酵、蜡烛燃烧，以及动物呼吸时产生的是同一种气体，当时人们称之为“固定的空气”，而植物可以吸收“固定的空气”，将它变成“脱燃素的空气”，也就是我们说的氧气。

但可以看出，普里斯特利的结论仍然受到“燃素说”的影响。真正解决这两个问题的是法国的杰出化学家拉瓦锡。

普里斯特利的研究成果给了拉瓦锡一些启发， 但是和前者不同的是，拉瓦锡脑子里并没有预设的想法，而是根据实验结果去寻找答案。

他通过定量分析和逻辑推理发现了燃素说的逻辑破绽：

如果燃烧是物质中的燃素造成的，那么燃烧之后，灰烬的质量应该减少。但在进行金属镁的燃烧实验时，生成物质的质量是增加的！

这说明一定有新的东西加入了燃烧的产物中。

1777 年，拉瓦锡正式确认了空气中的这种气体，给它起名为氧气（oxygen），意思是生命必需的气体。

在研究燃烧等一系列化学反应的过程中，拉瓦锡通过定量实验证实了的质量守恒定律、制定了今天广泛使用的公制度量衡、制定了今天使用的化学物质的命名法。

拉瓦锡说，“不靠猜想，而要根据事实”，“没有充分的实验根据，从不推导严格的定律”。

在拉瓦锡之前，化学已经诞生了，但是化学家们贡献的都是各种零碎混乱的化学知识点，是拉瓦锡将它变成系统性的学科。拉瓦锡也被誉为化学领域的牛顿。

吴军老师通过普里斯特利和拉瓦锡的燃烧实验告诉孩子们：科学研究离不开定量分析与逻辑推理的科学思维。

《给孩子的科学课》延续了吴军老师一贯视野开阔、思路清晰、讲解生动的写作风格，更有孩子们喜欢的趣味插图，不仅可以帮助中小学阶段的孩子掌握课本内外的知识，还能培养他们对科学的兴趣。

通过阅读《给孩子的科学课》，读者不仅更加容易学懂和理解每一课所述的知识点，而且更有助于让读者体会什么是科学精神、科学方法与科学思想。

对了！这三本书不止孩子爱看，亲测成年人也看得津津有味哦！

最后再啰嗦几句，在信息碎片化时代，人人都有机会成为知识的传播者，似乎随便刷一个网络视频就能收获新知识。

“5分钟读完一本名著”“3分钟学完一个知识点”“10分钟带你了解历史”......类似的短视频节目比比皆是，但最后体验下来却发现时间和精力没少花，但收获寥寥。

然而通过阅读名家书籍学知识，我们会不断的反复阅读书籍，去思考书籍中描写的知识点、场景及相关情节，我们会在脑海中形成一个逻辑清晰的知识框架，做到系统性的知识学习。

歌德说“读一本好书,就是在和高尚的人谈话”，这就是书籍不可替代的魅力。

-End-

2023.8.12

编辑：楚旂 | 审核：Yoyo