本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
我八歲的時候不會說英語。我出生在另一個國家，來到美國是因為我父親的博士後醫學研究帶我們來到了這裡。由於無法與他人交流而感到沮喪，我停止了嘗試。反正我也不想和其他孩子一起玩——至少我是這麼告訴自己的。
幸運的是，我的父親發明了一個遊戲，幫助我扭轉了局面。每次我發錯一個單詞或用錯一個句子，他都會讓我重複三遍，並給自己加一分。每當我發現他犯了語法錯誤，我也會反過來得到一分。累積到 10 分後，我會得到一個小獎品。我經常贏，儘管我懷疑我的父親幫了我一點忙。這個遊戲培養了一種競爭意識，鼓勵我不斷學習和提高我的英語水平。
這種情況持續了幾個月，慢慢地，我父親的方法幫助我掌握了這門語言。他讓我玩弄文字，而文字反過來又讓我玩耍並結交新朋友。透過不斷的嘗試和錯誤，我變得擅長識別模式並理解解決問題的最佳方法——在這種情況下，是單詞的正確順序和組合。
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我的父親並不是唯一一個將這種非正式學習付諸實踐的絕妙想法的人。威斯康星大學的 喬丹·艾倫伯格 教授創造了一個他稱之為“神秘數字”的遊戲，這個遊戲幫助他的兒子學習並最終愛上另一種語言：數學。他 描述 了他會如何問他的兒子這樣的問題：“如果一個數乘以二再加七，總和是 29，那麼這個神秘數字是多少？” 當我們八歲的時候，他的兒子和我不僅僅年齡相仿；我們還共同擁有對玩耍以及透過玩耍來學習的無限渴望。
孩子們還可以透過其他方式接觸非正式學習。艾倫伯格指出了新的途徑，例如孩子們可以玩的智慧手機應用程式，這些應用程式需要批判性思維。
非正式學習非常強大，以至於它成為某些教育專案的核心。在 紐約科學館，已故館長 艾倫·J·弗裡德曼 說，他想讓孩子們走出教室，在沒有指導、沒有幫助的情況下冒險進入未知領域。（完全公開：我在一家為科學館提供 pro bono 服務的傳播公司工作。）為了幫助孩子們透過親身體驗來理解科學，弗裡德曼博士 讓這個學科在成千上萬的孩子面前變得生動起來。
“設計、製作、玩耍”，這本書由瑪格麗特·霍尼博士和大衛·坎特博士編輯，深入探討了動手實踐和非正式學習背後的硬科學。它得出結論，孩子對玩耍、發明和探索的愛好與學習科學之間存在很強的相關性。“玩耍鼓勵……不同的參與策略，從動態到沉思，從體驗式到指導式，”他們寫道。“貫穿所有這些策略的主線是無壓力的探索和發明，這些正是能夠激發科學學習的創造性思維和創新的特徵。”
國家科學院國家研究委員會於 2009 年釋出的研究 支援了這些說法。研究發現，對於歷來服務不足的群體，非正式科學學習對正規學校環境中科學學習的成功產生了重大影響。
在此基礎上，總統科學技術顧問委員會（白宮科技政策辦公室的一部分）呼籲進一步整合非正式和正規科學教育。該委員會 2010 年的報告 準備和激勵：美國未來 K-12 STEM 教育 建議，每所初中和高中都應該有一個非正式教育合作伙伴，例如博物館、動物園、水族館或公司，可以將科學、技術、工程和數學帶入學生的生活。
關於如何整合非正式學習和正規教育，最相關的例子之一是伊麗莎白·格林的書 培養更優秀的教師。格林在書中講述了兩位數學老師黛博拉·鮑爾和瑪格達琳·蘭珀特在 20 世紀 80 年代和 90 年代如何在密歇根州立大學教育學院合作。
在一項教學實驗中，鮑爾主持了一個“零號會議”，邀請三年級和四年級學生調查和辯論數字零是奇數、偶數還是其他數字。這讓孩子們有機會參與批判性和創造性思維。討論持續了數小時；事實上，鮑爾很難結束會議。有些人甚至構建了數學證明來支援他們的論點。“孩子們被點燃了，”格林寫道。
這項實驗的力量在於，它迫使學生們互相求助和依靠，以找到答案。對老師快速提供解決方案的依賴迅速消退。在 對格林的書的評論 中，東北大學英語講師塞巴斯蒂安·斯托克曼雄辯地寫道：“事實上，那些兔子洞才是我們學習的地方；我們開始透過反覆試驗、死衚衕和因其錯誤假設而崩潰的推理之塔來理解。允許學生犯這些錯誤，然後識別並糾正它們，是老師可以做的最好的事情之一。”
個人興趣和玩耍的力量不可低估。俄勒岡州立大學 終身 STEM 學習研究中心 主任約翰·福爾克領導的 2007 年的一項分析 發現，具有刺激性和吸引力的學習環境可以培養興趣，從而促成參與。就我個人而言，我清楚地記得我對英語的負面聯想。由於我父親創造了積極的學習環境，我不再擔心犯錯；我只想贏得他創造的遊戲。
反覆試驗、克服挫折和不斷嘗試的過程對於掌握一門語言或理解科學來說可能是相同的。當您被好奇心驅動時，您會驚訝於自己能夠想出意想不到甚至不可思議的方法來解決複雜問題。
沒有什麼感覺比解決一個需要深入思考和集中注意力的問題更令人滿足的了。我從我父親那裡學到了這一點。你需要不斷嘗試、失敗，然後再嘗試，直到做對為止。當你最終成功時，所有的努力都是值得的。
圖片由安德魯·凱利、內幕圖片提供，由紐約科學館友情提供。