苏老师今天邀来了她的先生香港某高校数学家来和大家谈谈他理解的STEM。文章结尾有几个彩蛋，看看我们在家里和孩子进行的STEM小实验。
STEM本身就是一个英文单词，是主题，茎干的意思；它又是四个英文单词的首字母缩略：Science（科学）, Technology（技术）,
Engineering（工程学）和Mathematics（数学）。人们这样地将这些词汇组合起来，强调这四个领域在当今世界经济发展当中的关键作用。这种关键作用是大家有目共睹的，例如大家都看到了占据技术至高点的那些公司：谷歌，微软，英特尔，华为，苹果，等等，他们改变了我们的生活，成为了人类漫长历史当中，我们这个时代的历史地标。当然也有反对的意见，例如认为数学应该是科学的一种（那么多大学的数学系，都在十多年前的建院大潮里改名“数学科学学院”；近几年改名的趋势是“数学与大数据学院”，又直接把数学跟技术联系了起来）。有人甚至觉得STEM本身就是高科技企业为了增加劳动力供给，压低工资而设计的一个骗局。不过大家显然有一个共识：STEM很重要，值得我们的下一代学好它。
STEM对社会经济的发展非常重要。三十年前，小平同志就早已响亮地抛出“科学技术是第一生产力”的口号。经过了这三十年的发展，越来越多的人开始明白，STEM对于提高我们每个人的生活质量，也是至关重要的。懂一点STEM，你就不会去买孕妇专用wifi，精炼植物油饼干，碱性电解饮水机，或者植物精华维生素之类的东西了，你也不会在非典的时候用醋猛熏你倒霉的家人，或者真的相信张拾迈教授的话，觉得高铁就应该只开到拾迈。
我们应该怎样让我们的下一代学好STEM呢？科技知识的发展一日千里，人们早就明白，掌握学习的方法，胜过掌握更多的知识。不过在这个短文里，我希望谈谈我自己对STEM的认识。我认为STEM最核心的部分，是专注地思考的能力。具体来说，为了达成专注的思考，人们需要建立足够强的兴趣。对于孩子来说（甚至对于大人也一样），兴趣立足于一对矛盾，矛盾的一方面是人类对力量的渴望，另一方面是客观条件的限制。我们分析这对矛盾，就能够得到激励孩子们专注思考的方法。
如果人类对力量的渴望轻易战胜了客观条件的限制，兴趣旋即消失，思考也立刻停止。孩子需要一个风筝，你立刻上网下单，孩子就不需要思考制作风筝的技巧了。孩子想玩一个天平，你立刻上网下单，孩子又丧失一个学习物理的机会。孩子想寄一张贺卡，你立刻上网下单，孩子失去一个设计贺卡的机会。这让我想起了大学时候听的一个报告，何祚庥院士讲他小时候想要一瓶墨水，但是条件有限不够钱买，他就翻书学习了足够的知识，神乎其技地自己制作了一瓶。我们并非鄙夷或者排斥金钱，不过在培养孩子的事情上，在错误的地方使用了金钱，就会收到抱薪救火，缘木求鱼的神奇效果。战胜客观条件限制的方法不止有使用金钱。孩子有一个题目做不出来，不妨多想一想，不妨多尝试几个方向，哪怕你知道这些都是愚蠢的方向。孩子一盘象棋杀得起劲，你又何必频频支招？
如果客观条件的限制战胜了人类对力量的渴望，兴趣也不会有什么好结果。一个例子是高中的某一天，我端详着三角函数表，觉得四位小数仿佛太精确了，不像是量角器和尺子能够测算出来的样子。我去问老师，老师告诉我他也不知道那些数字是怎么得来的。我去按计算器，发现计算器能够算得更精确。但是我坚信计算器无非能算加减乘除而已，比人笨多了。我没有办法得到答案，问题成为悬案。直到上了大学，学了泰勒级数，这个悬案才解开；不过事情远没有结束，到我博士快要毕业的时候，我学到了有理函数逼近，我才弄清楚计算器真正使用的算法。回想起来，如果我在高中能够得到一些奢侈的指点，我应该能够建立足够的兴趣，很快地学习很多很多很多数学知识。另一方面，我感激那个时候的数学老师，虽然他不明白这些原理，但依然用开放的态度鼓励我读书探索这个问题的答案；如果他当时立刻发怒，负责任地把我拉回准备高考的现实，我定然会照做，不过我可能也就不会在考大学的时候选择数学专业了。
如果兴趣立足的这对矛盾得到很好的平衡，兴趣就可以茁壮成长，扶摇直上。我在小学的时候，围观一个铝匠用倒模的方法，神奇地将一个破旧的铝壶铸成一把勺子。我太羡慕这种能力了，问父亲是不是我也可以这样铸一把勺子。写到这里我停顿一下，因为从今天的角度看回去，我无论如何也想不到，父亲居然拿出一个坩埚，一本他自己的无机化学课本，而且指点我说可能保险丝是更容易的起点。我跑到他单位的大楼里，找到电工扔在配电箱外的烧断的一些保险丝，用罐头盒子制作了小炉子，熔化了那些保险丝！接下来一个星期我仔细阅读了那本大学无机化学课本，学到了铅，锌，和铝的温和的熔点，学到了合金，学到了熔点界的奇葩——钨，学到了如何找到锌：电池！然后我熔化了一些从电池上剥下来的锌，并且改进了炉子，最终熔化了铝。
有意思的是在我成功熔化了铝之后，我也失去了玩弄坩埚的兴趣。（脚注：实验不建议模仿，因为我做这个实验的时候拥有宽阔的院子和随便糟蹋院子里各种物品的权限。）不过这段实验的经历让我日后学习化学的时候，可以本能地把书上的化学式想象成瓶子里的各种液体，并且绞尽脑汁琢磨怎么样得到这些液体，以及这些液体能用来搞什么名堂。现在想想，这些思考过程，同真正的科学研究，其实是一回事情。
结尾的时候，我需要指出兴趣并非万能。例如我一直讨厌生物学，因为这门学问的实验难以观察（我没有显微镜），效果不明显（需要等很久才可以让种子发芽）。而且为着孩子的全面发展，他们需要学习的也远远不止STEM。
我们在家随便尝试的一些小游戏，STEM的一部分
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