作者：吳慧雯
每次給孩子買科普書的時候，我想我是有點補償心理的。
我記得我很小的時候，喜歡問奇怪的問題，比如：人是怎麼來的？
我爸開始還願意回答，但當我問到，如果人是猴子變的，那猴子是怎麼來的？細菌是怎麼來的？地球是怎麼來的？宇宙呢？
正在忙於做早飯的老父親不得不強行關閉對話框，用一句官方發言結束這一切：你好好學習，等你上大學了自然就知道了。
然而這些問題並不會上了大學就自然知道，事實上我高中就棄理從文了。理科對我而言並不是解答童年好奇心與追問的學科，它們更像是一種「密碼學」，只跟一系列公式有關。
首先，你要破譯這些公式，其次，你要記憶所有符號的對應意義，最後，你還要在各種離奇的題目下面套入恰當的公式，算出答案。為了熟練掌握這套密碼破譯的過程，學生必須在平時做成千上萬次的練習。
從左到右依次是數學、物理、化學的公式、方程或是符號圖。這就是一個文科生心中的數理化，本質全是「密碼學」
以上就是一位文科生對高中數理化三科的印象，也許有點魔幻主義，但絕對發自內心。
但這種對「密碼學三傑」的巨大排斥，在我迷上科幻小說之後，突然雲開霧散，當我再去看數理化學科，突然有種大夢初醒般的全新認知。
原來數理化非但不是「密碼學」，而且全是跟我童年好奇而無解的那些問題有關的！
我迷上科幻小說的時候，大劉應該還正在寫《三體》（他早期作品也非常燒腦，比如有篇叫做《全頻帶阻塞干擾》，我竟然也讀下來了），在一座座虛構的宇宙神殿里，我們這些科幻迷跟隨阿西莫夫、亞瑟-克拉克、尼爾蓋曼等一眾大神討論銀河帝國、機器人、複製人、時間旅行、記憶移植和賽博朋克（cyberpunk，黑客帝國那種科幻）……
我印象最深的其實是一篇國內作家的小說，以貴州為背景講了時間旅行的故事，讀完之後我除了覺得作者很厲害之外，也覺得自己挺厲害的，因為整篇文章的理論基礎是弦理論，而我覺得我全看懂了！
我一直想，如果在我讀書的時候，數理化不是按照「知識點-公式-練習題」的模式，而是與那些本能的好奇與探究相關聯，讓我多一些來龍去脈的感知，是不是會改變我讀書時候的「偏食症」，讓我有更多驅動力進行深度思考，努力探索？
我現在仍保持閱讀科普書的習慣，但有時候難免覺得遺憾，中學六年可能是我一生中唯一可能與數理化學科深度接觸的階段，卻因為狹隘和僵化的印象，耽誤了。
因為對數理化有這樣一種曲曲折折的認識轉變過程，在我孩子能看書的時候，就開始挑選科普書。
這些科普書大多從第一頁開始就開始談那些我們小時候無從聊起的問題：宇宙大爆炸、地球的起源、恐龍的滅絕、顏色、時間、生與死……所有嚴肅問題都可以有簡單、活潑，而又鮮明的插圖來解釋，數學、物理、化學、生物、地理，各種各樣的學科都被打碎，調和在一起解答孩子對世界運轉的諸多好奇。
然而陪孩子讀完一本又一本科普書，我心裡生出另一個問題：
兒童科普繪本滿足了孩子對科學的第一步試探，但是從興趣到「學科」，好像中間還差了些什麼？
興趣開始可以是零散的、隨機的、主題式的，從生活世界中來，起於一事、一物，也終於一事，一物；
學科是體系化的、脈絡清晰的，每門學科有其確定的研究對象、研究方法，更重要的是，學科要求人的思維從具體走向抽象，它對思維的要求更精確，更講邏輯。學科也來自生活，但進入學科的「隧道」之後，它就會變成由思維實驗主導的探索過程，它可以生出無窮無盡的問題，也可能產生出無窮無盡的解決思路。
所以，從興趣到學科，我覺得進入小學之後，孩子的思維能力已經不止停留在知道知識的階段，也要開始了解學科。
比如數學，是關於數的學科。感受生活中的數量關係，是知道知識；知道數學如何形成自己的概念和思維方法，是了解學科。
比如物理，是解釋萬事萬物如何發生、如何運動的學科，知道「蘋果掉下來是因為萬有引力」是知道知識；知道為什麼牛頓會思考萬有引力的問題，以及如何在生活中分析各種各樣的力，這是了解學科。
化學和生物也是一樣，不一一例舉了。
這個從興趣到學科的轉變怎麼實現？我最近發現一套很有意思的書。
這套書由以出品嚴謹、有趣兒童讀物聞名的英國top3出版社出版、中信出版社引進
英文書名《what’s
math/physics/chemistry/biology all about？》
中文版譯作《這就是數理化》
剛拿到這套書的時候，我其實有點迷惑，在如今科普盛行的讀物中，為什麼出這樣一套書，而且書名還這麼……教輔style？？
但我讀完之後，突然發覺這其實是一套兼具知識趣味性與功能性的橋樑書。它不再是對「萬事萬物」的科普，而是對學科本身的科普。
書名翻譯成《這就是數理化》，有點符合約定俗成說法的意思，實際上書有8冊，包含四門學科，數學、物理、化學和生物，每門學科各有上下兩冊，就像其英文名所說的那樣，講的都是和這四大學科有關的一切。
這套「學科」橋樑書的展開邏輯非常清楚流暢：
開篇導言會言簡意賅講清楚各門學科是什麼，比如數學就是關於數的學科，生物就是跟生命有關的學科。還有就是不同學科在日常生活中的作用。
主體章節會順著每門學科最重要的分支展開概念——請注意這裡的不同，普通科普書的重點是解釋物與現象，學科橋樑書的重點是通過物與現象引出概念，甚至公式。
主體章節都是五章左右的量。
介紹物理的脈絡比較好玩，始於太陽系，最後回到太空——最後一章的原標題是《迷失在太空中》——在我看來有點起承轉合的「合」的意味，但細想又不一樣，講到宇宙起源的時候，是因為這是來自我們自身的好奇，但掌握了一系列物質知識之後，我們再去看太空，是有點離開自我、向外探索的啟程。
好像一代代物理學家所走過的，也正是這樣的歷程。
最後一部分也有「合」的意味，但也有點更理論層面的化學。
最後還會有一章拓展章節，第六章，「更多有關數學/物理/化學/生物」的知識，你可以將之看成是知識的拓展，有時候也像是幫孩子打通跨學科思路，從另一個角度思考學科。
比如數學冊第六章，就有關於數學和音樂的拓展知識：
2500多年前，古希臘數學家畢達哥拉斯有一個了不起的發現：聽起來和諧優美的一組音符，在數學上是彼此相關的。畢達哥拉斯發現，撥動一根弦發出的音調，取決於弦的長度和鬆緊度。他撥動一根弦，讓其發出聲音，然後將弦的長度縮短一半，再次撥動，發現音色聽起來幾乎一樣，只是音調變高了。
想想也是很神奇，音樂，從聲音到數字，2500年前的人到底是怎麼想到關聯在一起的？？
第六章還有一個寶藏頁，那就是關於學科的時間年表，每門學科從起源之始到最近（斷代到21世紀初），都有哪些節點式的人和事件，都化成一條時間線的形式，可以幫助孩子一目了然看到學科的發展。
這是一套可以從學齡前讀到小學畢業的書。更高年級其實也可以讀，但如果像我一樣仍能讀出新知，那也許側面說明，這幾門學科之前學得不太好。
這是一套可以從學齡前讀到小學畢業的書。更高年級其實也可以讀，但如果像我一樣仍能讀出新知，那也許側面說明，這幾門學科之前學得不太好。
我們可以從這套書里讀到哪些亮點呢？
1
我覺得是一些科普書不會告訴你、課堂教學也不會告訴你的學科「常識」。
這種探索數學規律的、純粹的思維方式，就是數學。
比如畢達哥拉斯發現友誼數，又叫親和數，它們的因數之和互為彼此。1000以內只有一組親和數，220和284。但友誼數在實際生活中有什麼用？也許用處還未出現，也許根本沒有用處。但這並不影響畢達哥拉斯對「規律」本身的探索。
同樣是在物理冊。講到宇宙的起源，緊接著的話題，就是「宇宙的結束」和「平行宇宙與另一個你」。你看，如果是一個科普書，很少會觸及這樣的話題，因為它尚不存在，課堂上，老師也不會講，因為「考試不考」，但從物理學科的角度，這些話題就排在了同一個推演路線上，宇宙產生，宇宙消亡，宇宙的多樣可能性。
關於宇宙的消亡，書里是這樣解釋的：
宇宙還在膨脹。有些物理學家認為，宇宙會一直膨脹下去，變得越來越大。也有物理學家認為，宇宙最終會衰竭，在宇宙大收縮之後，回到最初狀態——完全消失不見——經過下一次宇宙大爆炸而誕生。
平行宇宙的解釋留給讀者自己去探索。
在時間的起點，自由的氫原子漂游在虛空中，隨著時間的延展，氫原子擠壓在一起，發生爆炸，兩個氫原子合成氦原子，氦原子擠壓融合，變成氧原子和碳原子，接著，更多新的、重的元素融合產生……
從我自己的角度，為這兩頁值得我收藏整套書
這種化學宇宙的形成，不是很像老子所說的道生一，一生二，二生三，三生萬物，但從元素的角度再去看這個過程，少了點神秘主義，卻多了很多對物質本身的敬畏和想像力。
2
我覺得這套書的第二大看點，是各位「學科帶頭人」的故事，都特別可讀。
數學家當中的翹楚首推畢達哥拉斯，如果你把散布於全書中的故事拼在一起，就能還原出一位「我為數字狂」的怪人，畢達哥拉斯似乎想找出世間一切事物中的數學關係，以及數字與數字的關係，所以也正是畢達哥拉斯這樣的人，想把聲音也用數字表達，然後發現了音樂的規律，讓「作曲」變得可能。
還有笛卡爾。坐標定位在今天是應用很廣泛的工具，但第一個想出橫軸與數軸定位的人，絕對是個天才。而天才的笛卡爾想出這個方法，原因是他躺在床上，看到一隻蒼蠅，於是在腦海中推演，如何告訴僕人蒼蠅確定的位置……
說到天才，無論如何繞不過去的人還有德謨克利特。把東西一分為二，然後不停地分下去，分到最後是什麼？這是很多孩子都會思考的問題。古希臘哲學家德謨克利特認為，所有物質最後都能分到無法分割的盡頭，那個盡頭就是原子，德謨克利特將這種微粒稱為「atoma」，意思「無法分割的」，我們現在構成物理、化學世界基石的原子（atom），仍沿用德謨克利特發明的名字。
3
這套書的第三大看點，是建立跨學科的通路
因為所有學科都用本原開始介紹，所以很多內容，其實有種「互文」的趣味。比如上面說到的原子，物理冊里向讀者展示的就是一個原子構成的物理世界，它如何運動，如何產生能量。
在化學冊中，你就看到作為物質的原子，你會跟著化學家一起繼續分析它，了解原子核周圍電子的運動，一種物質如何奪取電子，如何失去電子，結合在一起形成新的化合物——這就是化學方程式。然而也是在這本書上，我通過卡通插圖的方式，看明白「配平方程式」到底是個什麼原理。
所以把這些書都攤開放在一起，你就能獲得一種全貌式的認知。
為什麼學校里學的數理化生是互相獨立的，因為不同學科認識世界、解釋世界的側重是不一樣的，知識序列也就不一樣，但它們面對的世界始終是一樣的，人類認識世界的思維進程是一樣的，幾千年前，幾萬年前，所有的科學都在解決溫飽問題，繼而我們看到我們生活的環境，希望解釋我們的環境，然後，一部分人在具體世界中注意到那些隱形的力量，比如數的規律、運動的原理、物質的構成、生命的能量，了解這一切，天才的鑽研者試圖通過計算，編織理性的牢籠，掌控自然界的運行力量，同時創造出新的力量。
我們課堂上無窮無盡的計算，實際上是訓練我們與這種力量共處的能力。而去向宇宙的深處、探索時空之外的生存之地，才是我們一代又一代人真正的使命所在。
當我們討論教育，談到學科的孤立，其實真正的憂患在於我們使命感和目標感的喪失，很多教育者開始倡導跨學科，落實到課堂上卻是打碎學科的原本體系，讓學生在項目中碎片化學習，其實也是不對的，真正的跨學科學習，是回到學科的元認知，找到自己真正想探索的問題。
所以，回到一個簡單的問題，什麼是數理化？
課堂並沒有給學生足夠的答案，科普書也沒有，但是這套書，的的確確在講述有關數理化，以及生物學科有關的一切。