第一集
答:
二氧化碳(CO2)比空气重,
为什么不是短的蜡烛先灭?
因为二氧化碳受热上升,
漂浮于蜡烛上方。
随着二氧化碳的量逐渐增加,
首先熄灭高的蜡烛,然后再熄灭低的蜡烛。
第二集
答:
如果气球不放在盘子上,
它就会缓慢落地,
这是因为有空气阻力。
气球放于盘子上,
下落时盘子有空气阻力,
气球被盘子挡着,没有空气阻力。
但气球也无法超过盘子,
于是就贴着盘子一起下落。
还有,
非真空情况下,有空气阻力的时候,
盘子的重力更大,
抵消空气阻力后的剩下的向下的力也就更大,
因此盘子下落得快一些。
还有,
真空环境下,没有空气阻力的时候,
物品的下落时间只和高度及重力加速度有关。 盘子和气球的高度相同,重力加速度也相同,下落时间也相同。
第三集
答: 物体具有保持运动状态不动的属性, 用箱子盖住气球后,推动手推车时,箱子中的空气由于惯性,向后方移动,造成箱子中前方气压低,后方气压强,造成了气压差。原本,气球在没有箱子的时候,由于惯性,应该是向后移动的。但是现在,在有箱子的时候,
气球除了惯性,还要受到气压差的作用,向前移动。
惯性的力和气压差的力,相比较,
气压差的力更大,所以,气球向前运动。
ps,每集的问题,我都试着自己想想,想不明白,就从B站的弹幕里分析解题思路,感觉自己把以前学过又忘了的知识,找回来不少;当然,也有一些,至今没整明白。哎呀,不管答得对不对,像乌鸦一样思考,是个好事情。
乌鸦利用鹅卵石喝到罐子底部的水,这不只是个故事。事实上,乌鸦真的很聪明。在使用工具前和使用的过程中,它都会进行复杂的思考。 《像乌鸦一样思考》是日本NHK教育频道专门为孩子制作的科普节目,引导孩子也能像乌鸦一样,学会用思考去解决问题。 去年陪小狼看的时候,他还一脸懵懂。最近重看,哇,太好看了吧!时机到了,赶紧从冷宫里捞了回来。 建议:适合5岁~小学生。至少要上幼儿园,小学生也很好,我一把年纪也看得津津有味。整个系列一共20集,每集10分钟,信息量很多,观看过程中,有很多值得想象和讨论的细节。最好由家长陪同观看,随时暂停,一起思考。 每集涉及科学思考的四个步骤:观察 - 假设 - 实验 - 研究 具体分为3个板块:Part1:在观察中思考Part 2:德德尼翁动画Part 3:苍井优的思考练习 以我和小狼刚看的第7集为例,看看这三个板块的妙处。 不想看字的,直 Part 1:在观察中学会思考【观察 - 假设 - 实验 - 研究】
在草稿纸上,有一只蚂蚁。 当我们在蚂蚁旁边用马克笔画一条线,蚂蚁不肯越过这条线。
如果画一个圆圈,蚂蚁就被禁锢在里面,跑不出来了。 当我们以为蚂蚁永远跑不出这些黑线时,见证奇迹的时刻到了,蚂蚁竟然又能行动自如了。因为他“脱敏”了。 当我们以为他厉害了,又画了一个圈,发现他又被困住了。 是不是很有趣?请在观察中思考吧。学会观察,是独立思考的第一步 Part 2:德德尼翁动画【观察-假设-实验-研究】
一个窄口的瓶子里,放了一个明显大于瓶口的苹果。 苹果是怎么放进去的呢?是瓶子被锯开了,还是苹果被切分了,还是瓶子被改装了……三个小人有各种奇怪的想法。 最后,三个小人发现,原来当小苹果还长在苹果树上的时候,瓶子就套住了小苹果,等小苹果长成大苹果,刚才“大苹果-小瓶口”的问题产生了。 对看起来不可能发生或许不明白的事情大胆假设,耐心求证,不害怕失败,在试错中得到成长。 Part 3:苍井优的思考练习【观察-假设-实验 -研究】
这是关于吸铁的实验。提出一个问题,用实验进行演示,得出答案。
答案是下面的那个小铁球也会被拿起来。 实验过程分为两步: 第一步,在大家迫切想看实验结果时,实验会中途停止,留出思考的时间,等到节目最后,才会呈现实验结果。 第二步,当看到实验结果的时候,节目并不会简单粗暴的告诉我们为什么会有这个结果,而是戛然而止,留给大家去研究。
旁白念出最后一句话:接下来请自己思考,今后,大家都是思考的乌鸦。 【观察-假设-实验-研究】,科学思考的最后一个Part:研究,交给观看者。
太多的大人习惯直接把答案告诉孩子,很容易养成孩子的思维惰性,甚至导致孩子离开学校之后,学习就停滞了。 这个纪录片就是在培养孩子独立思考的习惯,教会孩子通过观察发现问题,独立思考,主动解决。 【观察-假设-实验-研究】是不是比单纯给答案更棒呢?
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很多人小时候都听过伊索寓言中那则“乌鸦喝水”的故事,乌鸦用石子填满半瓶水,从而顺利喝到水。
相信大多数人都只把它当成一个故事,然而实验证明这是真的。
童话里终于有一件事没骗我,那就是乌鸦的智商。
研究表明,乌鸦的智力大约相当于5-7岁的儿童,是最聪明的鸟类。
它有着发达的逻辑思维能力,可以根据观察不同情况,自制匹配的工具来获取食物。这就让乌鸦轻松碾压大多数动物的智力。
最新的一项研究显示:和人类一样,乌鸦也有自己的意识!也就是说,它们有属于自己的主观体验,去理解这个世界。
当然它更为人熟知的身份是动物界的黑恶势力、鸟中的哈士奇。
乌鸦的啼叫被认为是不祥之兆,因此被人所讨厌。
但在中国传统文化中,“乌鸦反哺,羔羊跪乳”却是著名的孝道典范,《本草纲目·禽·慈鸟》中记载:“此乌初生,母哺六十日,长则反哺六十日,可谓慈孝矣。”
当乌鸦的父母老了,无法觅食的时候,年轻的乌鸦会反过来喂养它们。
据说情感与智力成正比,也正因为乌鸦的高智商,才让它们做出其它鸟类做不出的行为,我们应该对这些“鸟中哈士奇”另眼相看,也许从它们身上能学到一些打破人类思维局限的智慧。
今天要推荐的正是一部关于乌鸦思考方式的趣味科普片。
它是日本NHK教育频道专门给孩子制作的一档科普纪录片,目的是培养孩子独立思考,启蒙和锻炼孩子科学认知方法。
虽说是拍给孩子看的,但NHK出品的儿童启蒙教育片质量向来很高,用趣味的手法讲述科学,成年人同样能看得津津有味。
豆瓣9.3分,一共20集,每集10分钟。
轻松有趣涨知识,一口气刷完不费劲。老少皆宜,强烈推荐。
每个视频分为三个板块:在观察中思考、德德尼翁动画、苍井优的思考练习。
分别对应思考模式中的“观察、假设、实验”。
这部纪录片还有个意外惊喜:苍井优。
天生一张电影脸的她,以一头利落短发在片中担任实验解说,瞬间让这部纪录片更具看点。
BBC曾在节目中邀请科学家为乌鸦设计了一个智力测试,乌鸦需要按顺序完成八个步骤才能通过测试。
这个测试被认为是“有史以来最困难的动物智力测试。”
然而,乌鸦只用了几分钟就完成了。
英国剑桥大学动物学家伯德认为:“乌鸦具有一定的先天智慧和复杂的思考能力,能主动思考问题并即兴使用工具,在遇到难题时可以推理解决问题,通过反复尝试直至取得成功。”
乌鸦是一种非常聪明的动物,在使用工具前和使用的过程中,它都会进行复杂的思考。
在《像乌鸦一样思考》中,每集用三个板块展示乌鸦的思考方式。
通过科学思考的四个步骤:观察、假设、实验和评估,来引导观众像乌鸦利用鹅卵石喝到水杯底部水那样,学会通过独立思考来解决问题。
在观察中思考
每集的第一个板块:“在观察中思考”,会向观众展示一些小实验,都是取材于日常生活中不被人们注意到神秘现象,令人看后不禁怀疑人生,这些现象一直都存在,为什么我从来没注意到呢?
例如:金属制成的硬币可以漂浮在水中,而将它推到杯子边缘,它总会自己回到水中间。
而一块木片,则表现得正相反,总是滑向杯子边缘,无论怎么移动它都会回到水杯边缘。
更为神奇的是,如果往杯中注满水,情况又发生了变化:
硬币变成贴住杯子边缘,而木块却移动到了水中央。
还有关于逆向思考的问题,如下图,如何在只移动三枚硬币的情况下,让这个指向左边的三角形指向右边?
按照惯常的思路,都会直接在左边三角形上进行重组尝试。
但是如果采用逆向思考的方式,在右边呈现出了向右指向的三角形影像,然后套进左边的三角形,于是很容易发现是哪三枚硬币需要被移动了。
还有一集的观察对象是“列车的声音”。乘坐高铁和地铁时,我们会听见咣当咣当的声音,你知不知道是哪里在响呢?
要找到声音的来源,同样需要用到“观察”力。
如果下车观察,我们会发现不是每一节火车都可以听到咣当声。
原来,会响的铁轨上有一处缝隙。这就是造成“咣当声”的原因吗?
为了证实这个假设,可以在家做一个小实验。
先用两张桌子制作出一道缝隙,然后让模拟的车轮滚过去, 轮子滚过缝隙的时候,确实响了。
除了一些隐藏在生活中的物理现象,还有很多我们平时很少去注意的冷门问题,比如乌龟的龟甲是如何长大的?
为什么随便画条线就能阻止蚂蚁前进,再画一个圆圈蚂蚁就被禁锢在里面,跑不出来了?
接下来继续观察,奇迹发生了,蚂蚁在圈中待了一段时间之后就产生了“脱敏”反应。很快就不再受到线的制约,来去自如。
蚂蚁变聪明了吗?并没有,再画线,它又被困住了。这是为什么呢?
激光笔照到一把剪刀上为什么会反射出横竖不同的光线?
为什么浴缸里本该透明的水看起来是蓝色的?可用杯子盛出来还是透明的?
节目中还有很多类似的有趣现象,都是日常生活中一直存在却被忽略的。
德德尼翁动画
动画的主角是三个叫德德尼翁的好奇宝宝,为了解决各种问题提出假设,最终通过实践的方式发现答案。
前后腿长短不一致的椅子能坐吗?
蠢萌的德德尼翁亲自演示一下什么叫后空摔。
不气馁的德德尼翁继续尝试,搬来几块砖垫在较短的椅子腿下方。
再坐上去就可以保持平衡了。
长短腿椅子的用法还可以升级,德德尼翁把椅子搬到了一个斜坡上。
椅子不仅能立住,还发挥出了新作用,站在上面可以轻松摘到苹果。
一次,德德尼翁们发现路上有个水坑,水坑前面有一条线,线的两侧交错分布着点。
于是,化身福尔摩斯的他们开始大开脑洞,猜测这是谁留下的印记,有人怀疑是恐龙路过时留下的。
也有人认为这是蛇和蜥蜴一起留下的。
正当德德尼翁们浮想联翩的时候,一个工人推着独轮车经过,留下的印记和原来的一模一样。
蠢萌的德德尼翁们,还经常会思考很多被大家忽略的问题:
南北极冰面上的洞会是什么原因造成的?
树上挂着的吊环有什么用?
德德尼翁的问题和假设看起来似乎很简单,却是科学思考的基础操作。
往往重要的发现就来自这些看似没什么意义的瞎琢磨。
不然那么多人被苹果砸中,为什么只有牛顿发现了引力呢?
苍井优的思考
节目的第三部分,是苍井优带着大家做有趣的小实验。
优酱会提出问题,然后亲自实验演示给大家看。
比如:将长短不同的蜡烛用玻璃罩住,哪根先灭?
长的先灭、短的先灭还是长短一起灭?
正当观众迫切想看实验结果时,实验却会中途停止,留出思考的时间。
等到节目最后,才会揭晓实验结果。
再来看一个实验,把透明弹球放入水中,会看到它立即被烧杯中的水放大了。
在弹球上贴一个红纸,将红纸转到球背面,会发现红纸竟被弹球放大了。
那么问题来了,如果将贴了红纸的弹球放入水中,红纸会有什么变化呢?
被放大、被缩小还是没有变化?
实验结果是红纸变小了,这又是为什么呢?
将相同高度的盘子和气球同时放开,盘子会比气球先落地。
但如果将气球放在盘子上,两者则成了同时落地。
为什么会发生这种现象呢?
再来看一个例子,把气球绑在手推车上,当推车向前时,气球会因为惯性向后倾。
但如果给气球加上一个密封箱,推动小车的时候,气球还会向后倾吗?
耶鲁大学的前校长理查德·莱文曾说过:“真正的教育不传授任何知识和技能,却能令人胜任任何学科和职业,这才是真正的教育。”
就像这部纪录片名字一样,希望观众可以“像乌鸦一样思考”,重要的是思考和推理的过程,而不是简单的知识传授。
有人看完这部纪录片之后表示,“如果我们是牛顿,原来生活中有这么多苹果被我们忽略了。”的确,生活中微小的、容易被忽略的细节,往往就隐藏着科学知识。
乌鸦发现并利用了一点科学知识就碾压了其它鸟类。
作为人类的我们更应该发挥自己的智商优势,锻炼强大的独立思考能力去发现科学,解决问题,让世界变得更美好。
*本文作者:R
观察,假设,实验,研究。科学的思考方式。
这个单元剧分为3个环节:1、引起你注意的自然现象 2、德德尼翁 3、苍井优姐姐的实验
首先是在生活中学会观察。这个环节只揭示现象,不予以解释。这个环节一共有20个现象,都是日常生活中可以见到的,每集都不一样,没有重复。关键是要使观众对现象引起注意并且细心地去观察。
其次是德德尼翁,是本片的动画环节。虽然是二维动画,但是却是毕加索立体主义画风。3个卡通人物好像是毕加索画的。这个环节主要就是假设。通过现象来提出各种假说,然后在动画结束时证伪或证实假设。这个环节没有配音,只有配乐。而且内容上有重复,并没有20个独立的假设主题。
最后是苍井优思考练习。是本片的实验环节。实际验证了假设提出的可能性。但是依旧不做解释,没有给予结论!这部分有20个独立的实验,没有重复,只有苍井优一人完成实验的表演,没有助手出镜。
观察,假设,实验,研究。是本片基本的顺序:观察,提出假设,假设,提出假说,实验,验证假说,总结实验从而研究,然后思考。每一集都是独立的,没有直接的联系,也没有特别明显的学科划分,在第三个环节偏重于物理现象的实验。每集都显得很随意,童趣,略带小清新。
世界总是观察者在其中的世界,它区别于无观察者的本体世界和建构主义式的观察者的世界。在关于”实在“的定义中,“实在”指完全独立于我们人的参与而实存的个体。对于这样客观存在的物体,科学提出了观察,实验,研究,思考的方法论。在观察的领域中,机遇只偏爱那种有准备的大脑。真正起作用的是对机遇观察的解释。机遇只提供机会的作用,必须由科学家认出机会,并抓住它。重大的新发现往往都是通过最细小的线索的注意而作出的。基本上,发明家敏锐的观察能力能够体现出他对细小线索的把握。尽管假说在实验部署中十分重要,但是实验一旦开始,观察者就应该忘记假说。在研究阶段,作出新发现所需要的思想方法不同于求证需要的方法。发现和求证有不同的过程。本片的实验阶段,以戏剧性的方式冷静地表演出实验时的姿态。苍井优呈现出一副客体好像就是它本来的样子,然后又用实验来打破客体给感官呈现出的意义。设问,然后用实验回答。事物似有可能,但又不是看上去的那样。
因此在第三个环节中,苍井优的表演是这样的:引起一个信念,然后用适当的行为使得观众相信某种现象背后的信念可以是实在的,哪怕在观众眼中并没有真的看见,却是可以测量出来。苍井优像是完全中立与无价值涉入的存在。得到的结果要显得那样客观。以科学实践的形式给予的东西是真实世界的一个方面。比如各种实验的设施,作为电影道具而存在。但又却是实验范式的组成部分。如果没有问题的出现,也就没有作为假说的名言存在,而实验的设施恰好就是名言设施,是建立在假说的基础上的,一切实验设施本身没有自性上的意义。它们的合理性只建立在实验过程中。科学实验是一种有目的的,具有建构性与操纵性的,受到理论批评与指挥的对自然的实际干涉。(未完待续)
1
不怕大家笑话,作为一个文科男,我立即就受到了鼓舞,想去尝试一下,把硬币放在有水面张力的杯子里。没想到:
硬币马上就沉下去了,根本浮不起来,我试了一元钱的,5毛钱的,一毛钱的,都没有办法。看来只能拿小木块了。
作为文科生,利用第3集讲的反向思考,我想到这个浮力肯定是小于硬币自身的重力的,那我就在硬币下面垫一个纸片,在纸片还没有完全打湿的,也许就能浮起来。我在牛奶纸盒上剪了一个4厘米×4厘米的塑料方片。试了一下:
马上沉底!看来还是没用。
但是重力和浮力之间的拉锯,正好势均力敌。所以我把这个纸片的边边翘起来一点,水溜不进来,那么硬币就立住了。
我又用奶盒上的塑料盖试了一下,稳稳的落在上面,就像一只小船。
2
第五集的射水鱼,我来解释一下。虽然是文科男,平时还是看一点科学书籍的。
在原来你是这样的动物,第109页有详细的解释。这是生活在东南亚红树林一代的射水鱼科,属于硬骨鱼纲。他们的嘴可以喷射出像子弹一样高强度的水柱,我们看到片中的螳螂就被击落下来了。具体是他们用舌头抵住口腔顶部的凹槽,形成一个管道。
在腮盖闭合时,水流会沿着管道被推向前方,形成一道强劲的水柱击落目标。
那么有两点让人惊讶的小知识。第一,射水鱼能够修正自己在水中的视觉误差,准确击中猎物。这不是他们的眼睛有什么特殊,而是在长期射击实践当中学会了计算误差。
第二,近年的科学研究表示,射水鱼能够精确的区分人的长相。以前人们认为只有猴子等灵长类动物和像乌鸦一样聪明的才能区分。射水鱼是第1个被发现具有这种能力的鱼类。
返回到这个片子里短短的几十秒,你会看到他腮盖的抽搐。本片的标语“学会在观察中思考”
3
第6集的剪纸环,我本来以为是莫比乌斯环。结果发现,特别适合在朋友当中去玩。也有无限的可能性。
比如片中是把纸环一剪为2,我们也可以剪为3。
用记号笔圈蚂蚁的游戏,也可以和朋友玩。