本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
我八岁的时候不会说英语。我出生在另一个国家，来到美国是因为我父亲的博士后医学研究带我们来到了这里。由于无法与他人交流而感到沮丧，我停止了尝试。反正我也不想和其他孩子一起玩——至少我是这么告诉自己的。
幸运的是，我的父亲发明了一个游戏，帮助我扭转了局面。每次我发错一个单词或用错一个句子，他都会让我重复三遍，并给自己加一分。每当我发现他犯了语法错误，我也会反过来得到一分。累积到 10 分后，我会得到一个小奖品。我经常赢，尽管我怀疑我的父亲帮了我一点忙。这个游戏培养了一种竞争意识，鼓励我不断学习和提高我的英语水平。
这种情况持续了几个月，慢慢地，我父亲的方法帮助我掌握了这门语言。他让我玩弄文字，而文字反过来又让我玩耍并结交新朋友。通过不断的尝试和错误，我变得擅长识别模式并理解解决问题的最佳方法——在这种情况下，是单词的正确顺序和组合。
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我的父亲并不是唯一一个将这种非正式学习付诸实践的绝妙想法的人。威斯康星大学的 乔丹·艾伦伯格 教授创造了一个他称之为“神秘数字”的游戏，这个游戏帮助他的儿子学习并最终爱上另一种语言：数学。他 描述 了他会如何问他的儿子这样的问题：“如果一个数乘以二再加七，总和是 29，那么这个神秘数字是多少？” 当我们八岁的时候，他的儿子和我不仅仅年龄相仿；我们还共同拥有对玩耍以及通过玩耍来学习的无限渴望。
孩子们还可以通过其他方式接触非正式学习。艾伦伯格指出了新的途径，例如孩子们可以玩的智能手机应用程序，这些应用程序需要批判性思维。
非正式学习非常强大，以至于它成为某些教育项目的核心。在 纽约科学馆，已故馆长 艾伦·J·弗里德曼 说，他想让孩子们走出教室，在没有指导、没有帮助的情况下冒险进入未知领域。（完全公开：我在一家为科学馆提供 pro bono 服务的传播公司工作。）为了帮助孩子们通过亲身体验来理解科学，弗里德曼博士 让这个学科在成千上万的孩子面前变得生动起来。
“设计、制作、玩耍”，这本书由玛格丽特·霍尼博士和大卫·坎特博士编辑，深入探讨了动手实践和非正式学习背后的硬科学。它得出结论，孩子对玩耍、发明和探索的爱好与学习科学之间存在很强的相关性。“玩耍鼓励……不同的参与策略，从动态到沉思，从体验式到指导式，”他们写道。“贯穿所有这些策略的主线是无压力的探索和发明，这些正是能够激发科学学习的创造性思维和创新的特征。”
国家科学院国家研究委员会于 2009 年发布的研究 支持了这些说法。研究发现，对于历来服务不足的群体，非正式科学学习对正规学校环境中科学学习的成功产生了重大影响。
在此基础上，总统科学技术顾问委员会（白宫科技政策办公室的一部分）呼吁进一步整合非正式和正规科学教育。该委员会 2010 年的报告 准备和激励：美国未来 K-12 STEM 教育 建议，每所初中和高中都应该有一个非正式教育合作伙伴，例如博物馆、动物园、水族馆或公司，可以将科学、技术、工程和数学带入学生的生活。
关于如何整合非正式学习和正规教育，最相关的例子之一是伊丽莎白·格林的书 培养更优秀的教师。格林在书中讲述了两位数学老师黛博拉·鲍尔和玛格达琳·兰珀特在 20 世纪 80 年代和 90 年代如何在密歇根州立大学教育学院合作。
在一项教学实验中，鲍尔主持了一个“零号会议”，邀请三年级和四年级学生调查和辩论数字零是奇数、偶数还是其他数字。这让孩子们有机会参与批判性和创造性思维。讨论持续了数小时；事实上，鲍尔很难结束会议。有些人甚至构建了数学证明来支持他们的论点。“孩子们被点燃了，”格林写道。
这项实验的力量在于，它迫使学生们互相求助和依靠，以找到答案。对老师快速提供解决方案的依赖迅速消退。在 对格林的书的评论 中，东北大学英语讲师塞巴斯蒂安·斯托克曼雄辩地写道：“事实上，那些兔子洞才是我们学习的地方；我们开始通过反复试验、死胡同和因其错误假设而崩溃的推理之塔来理解。允许学生犯这些错误，然后识别并纠正它们，是老师可以做的最好的事情之一。”
个人兴趣和玩耍的力量不可低估。俄勒冈州立大学 终身 STEM 学习研究中心 主任约翰·福尔克领导的 2007 年的一项分析 发现，具有刺激性和吸引力的学习环境可以培养兴趣，从而促成参与。就我个人而言，我清楚地记得我对英语的负面联想。由于我父亲创造了积极的学习环境，我不再担心犯错；我只想赢得他创造的游戏。
反复试验、克服挫折和不断尝试的过程对于掌握一门语言或理解科学来说可能是相同的。当您被好奇心驱动时，您会惊讶于自己能够想出意想不到甚至不可思议的方法来解决复杂问题。
没有什么感觉比解决一个需要深入思考和集中注意力的问题更令人满足的了。我从我父亲那里学到了这一点。你需要不断尝试、失败，然后再尝试，直到做对为止。当你最终成功时，所有的努力都是值得的。
图片由安德鲁·凯利、内幕图片提供，由纽约科学馆友情提供。