小孩子能理解复杂的科学吗？
认知心理学家创造了一本故事书来说明这一点
事实证明，儿童能够理解复杂的科学概念，比如自然选择，这远远超出了大多数人的预期。
为了验证这一点，认知发展心理学家黛博拉·克莱门（Deborah Kelemen）和其他澳门威尼斯人注册网站研究人员制作了一本10页的绘本故事书，讲述了一群虚构的长鼻子哺乳动物。 然后他们大声朗读给5到8岁的孩子听。
根据这个故事，飞行员用它们的鼻子捕捉昆虫。 过去，大多数飞行员都有宽大的树干。 只有少数人的树干很细。 然后，极端的气候变化迫使大多数昆虫进入地下，进入又长又窄的隧道，只有长着细树干的鹦鹉才能到达。
这部戏剧围绕着一个核心问题展开：骆马是如何随着时间的推移，从一群拥有不同宽度躯干的动物进化成以细躯干为主的动物的？
这是一个澳门威尼斯人注册自然选择适应的故事，这不仅是进化的核心机制之一，也是所有生物学的核心机制之一。 它也是科学中最被广泛误解的概念之一。 它通常被认为是如此复杂，以至于超出了幼儿的掌握能力，以至于美国的教育标准建议，直到13至18岁的孩子才应该全面教授它。
但是那些听过飞行员故事的孩子们明白了。
“我们仍然对我们的发现感到惊讶，”波士顿大学艺术与科学学院心理与脑科学教授克莱门说。 The findings of the team of three BU researchers and one from the University of Toronto were reported in a study published in 2014 in the journal 心理科学.
“这表明孩子们比我们想象的要聪明得多，”凯勒曼说。 “当你以一种利用人类本能的方式来构建一个好的、有凝聚力的解释时，它们可以处理一个惊人的复杂程度。”
“I had one child say to me, ‘Wow, I think my head is going to explode I learned so much today,’” says study coauthor 娜塔莉·埃蒙斯, a BU developmental psychology postdoctoral fellow.
传统观点认为，应该只教给幼儿一些零碎的生物学事实，比如食物是生存所必需的，或者动物有有用的身体部位，而不是把这些事实联系在一起，解释自然选择的机制是如何运作的。
为什么要费心向孩子们解释这个机制呢？ 澳门威尼斯人注册网站研究人员认为，尽早教授这种技能可能有助于避免以后的学习问题。
克莱门在澳门威尼斯人注册网站研究中写道，小孩子天生是寻求解释的人。 大约在学龄前，他们开始直觉地认为自然现象的存在是有目的的，或者是经过设计的。 对于一个5到8岁的孩子来说，河流的存在是为了让鳄鱼有生存的地方，长颈鹿的脖子变长是因为它们需要够到树上高高的叶子，这些都是完全有道理的。
这种科学上不准确的想法被称为目的论解释。 克莱门说，虽然它有助于幼儿的日常推理，但与之相关的那种信念会阻碍年龄较大的学生——最终是成年人——理解自然选择的反直觉逻辑的能力。 一个物种随着时间的推移而进化，因为具有某些更适合其环境的特征的动物比没有这些优势特征的动物生存和繁殖的速度更快。
孩子们不仅理解了故事书中主题是如何演变的，而且还完成了学习中最困难的任务之一：概括这个概念。 他们把从猫身上学到的东西应用到另一种新动物身上，在某些情况下甚至在三个月后。
克莱门的实验是在美国澳门威尼斯人注册提高科学素养的必要性的讨论日益激烈的时候进行的，实验的开始是这样一个问题：有没有可能通过利用幼儿对自然世界的理解和他们思想的零碎状态，来教他们适应的基本概念？
克莱门说，大多数涉及自然选择的故事书只会让孩子们更加困惑。 他们把动物拟人化，忽略事实，完全不做解释。 或者这些书太浮华了，孩子们无法专注于故事。 她说：“故事书里经常会有各种各样的花里胡哨。” “每个人都认为这会让孩子们觉得故事书很有趣。”
克莱门和她的同事们精心编写了这本书，将他们所知道的发展心理学家与科学教育澳门威尼斯人注册网站研究结合起来。 他们发明了pilot，这样孩子们就不会带着对动物先入为主的想法进入实验室。 他们让故事和图片保持简单。 澳门威尼斯人注册飞行员如何生存和死亡的叙述，以及他们如何以及为什么随着时间的推移而进化的解释，逐渐展开，一个生物学事实逻辑地连接到下一个。
澳门威尼斯人注册网站研究人员在给孩子们读故事书之前和之后分别问了一些问题，以评估他们对基本生物学事实的了解程度，比如食物与健康、健康与生殖之间的联系，以及他们将这些事实整合成一个连贯、准确的解释，解释为什么飞行员的身体会随着时间的推移而变化的能力。
在年龄较大的学生中，学习效果尤其显著； 在第二个实验中，所有七岁和八岁的孩子都明白，pilot或其他动物随着时间的推移而改变的原因是，在群体中，具有更多有益特征的个体比其他个体生存得更久，繁殖能力也更强。
澳门威尼斯人注册网站研究表明，在美国提高科学素养的一种方法是尽早开始教授一些我们的自然思维倾向特别难以理解的关键概念——自然选择是一个很好的起点。 克莱门说，这个概念是孩子们理解其他基础知识的重要基础，比如生物的多样性和物种的起源。
“事实证明，如果你把事实放在一个理论的背景下，孩子们不仅能学到事实，还能理解完整的解释。 考虑到他们如此年轻，他们的表现超出了我们的想象，”克莱门说。
“我们不一定要摆脱一种自然的倾向，即认为自然界中存在的一切都是为了发挥作用。 我们所做的是帮助孩子们发展另一种方式来理解为什么自然界存在某些功能和目的。 这是一种科学上准确的方法，将在科学课堂和其他地方帮助他们。”
卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）认知发展心理学和教育科学教授大卫·克拉尔（David Klahr）没有参与这项澳门威尼斯人注册网站研究，但他说，他“对澳门威尼斯人注册网站研究结果印象深刻”，对克莱门和她的团队在构思和执行这项工作时的创造力印象深刻。
他说：“多年来我们都知道，小孩子可以从连贯的故事中提取出想要传达的信息。” “从《伊索寓言》到典型的‘儿童圣经故事’卷中的内容，都利用了幼儿从精心制作的故事中提取意义的能力。”
“从发展澳门威尼斯人注册网站研究中获得澳门威尼斯人注册儿童如何思考的见解，并将其应用于教育材料的构建，可以产生令人难以置信的积极结果，”克莱门说。 “从长远来看，像这样的早期干预可能是提高对违反直觉的想法的科学理解的关键。”
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