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作者：川妈

大家都知道，日本的科学教育一直都是走在世界前列的。这也难怪为啥日本会出现诺奖井喷的现象——

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：

对于家用烤箱来说，建议不要多层一起烤，因为台式小烤箱中的热循环并不充分，很难保证每一层都能均匀的受热烤熟，不过用旋转烤叉烤全鸡时，可以在底下铺上一层蔬菜一起烘烤。

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？

现在流行的说法是，电脑和各种电子产品的屏幕散发的蓝光会影响人们的睡眠，而且蓝光对视网膜会造成伤害。随着智能手机的普及，孩子们的屏幕上瘾已是现代社会的一项严重问题。

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。

——大隅良典(2016诺贝尔生理学或医学奖得主)

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