为了培养孩子养成处处留心观察研究的习惯，为了使他们将一个明显的真理印记在心里，就必须让他花费甚至几天的心思，将他弄个明白，如果我们按照这样的方式去做了，但孩子还是不能做到将一些事情想出个所以然来，那么，我也有办法使这个真理更易于使孩子理解，这个办法就是我们可以将问题颠倒过来问。如孩子不知道太阳是如何从落下到升起的，那么，孩子至少知道它是如何升起的，这一点，孩子单用眼睛就能够看出来。因此，你就可以用这个问题去阐述先前的那个疑问，除非你的孩子是绝对的蠢蛋，否则，这个推论简直是明显得使他不能再明显。这样就等于是给他上了第一课——宇宙学了。
由于我们总是慢慢地由一个感觉的观念到另一个可以感觉的观念，由于我们对同一个观念要清楚很久之后，才可以转变到另一个观念里去，最后，由于我们绝不采用硬性的办法使孩子们用功，所以，从第一课开始起，就需要经过很长的一段时期之后，才可以讲到太阳的运行，和地球的形状。但是，由于天体所有的一切运动现象的规律都是相同的，由于第一次观察可以引导孩子进一步进行进观察，所以，从地球的自转讲到月食和日食的计算，与好好地讲清白天与黑夜的道理相比，所花费的时间就太多，但所花费的气力就太少了。
既然太阳是绕着地球运转的，它走的路线不过就是一个圆圈，而一个完整的圆圈就应当有一个圆心点，这是我们已经清楚的。这个中心我们是不能看到的，因为它在地球心里，但我们可以在地面上画两个与它相对应的点，画一个连接三点，并且将两端延长的叉形，便可以找到地球与太阳每天运行的轴心位置。一个圆形的陀螺在它的陀螺尖上旋转，就好比地球在轴上旋转一样，陀螺的两端就相当于是两级，这样的说法孩子们自然会感到开心，因为他很快就可以找到另外的一个极。在晚上这样的天性观察是很好玩的，我们逐渐逐渐地就熟习了那些个星星，从而也就产生了认识各个行星的浓厚兴趣。
我和孩子们在仲夏的时候看过日出，我们在临近圣诞或是冬天晴朗的日子里，也要去看日出。我们不是懒人，这些孩子们也将经受寒冷当成一种乐趣。我们还会在先前已经观察过的地方再进行第二次观察。孩子们发现：“太阳不是从原来的那个地方升起来的！因为我们原来的记号在这里，可是它现在却从那个地方升起来了”等等，“可见夏天有一个东方，冬天也有一个东方……”。年轻的教师们，你现在是找到了研究的路径了吗？这些例子可以说明，你采用地球讲地球、用太阳讲太阳的方法，是可以将天体讲清楚的。
在一般的状况下，只有在你不可能将一个东西拿给他看的时候，你才可以用符号去代替那个东西，因为符号可以吸引孩子们的注意力，使他忘记那个被代表的物体。我觉得，浑天仪这个仪器的构造不是很好，各部分的大小也不协调。它那些画在上面的图形和乱七八糟的圆圈，使它看起来就像是一本看不懂天书，因此，使孩子们感到不喜欢。地球很小，而圆圈太大，例如分至圈，太大了是一点意义都没有的，每一个圆圈都要比地球大，由于纸板较厚，所以显得非常的硬，使人们感觉它们是真有其物。
我们从来没有设身处地地揣摩过孩子们的心理，我们不了解孩子们的思想，我们总是以我们的思想当作是他们的思想，并且我们总是按照我们自己的理解去教导他们，所以，当我们将一系列的真理告诉给他们的时候，也同时在孩子们的头脑里，灌入了很多荒唐和错误的东西。
对于科学究竟是选用分析的办法还是选用综合的办法，人们也总是有争论的。并不是只能在这两者中间选择一个。有的时候，我们在同样的课题研究上，能够进行综合分析，在孩子认为应采用综合分析法的时候，你就运用综合的方法对他进行指导，这两个方法可以同时采用，可以起到互相验证的作用。从两个对立的观点同时进行出发，经过不同的路线而相交在一起的时候，必然会使他感到非常惊奇，这样的惊奇之感是很令人感到愉快的。
举个例来讲，我教地理就要从两极开始教起，讲过了地球怎样旋转之后，就开始讲我们居住的位置，开始测量地球的每个部分。当孩子们研究天体，将自己的神情荡漾在天空中的时候，你就将孩子带回来研究地球的划分，而且首先将孩子自己居住的地方讲给他听。
在他的地理课上，老师所讲的最靠前的两个地点，是他所在的城市和爸爸的乡间别墅，然后，便是这两个地点之间的村镇以及附近的河流，最后，才讲定方位的方法和太阳的样子。这里便是会合点了。叫他自己将所有这些都汇成一个非常简单的地图，最先开始只画两个地方，然后在孩子清楚或预计出其他地方的距离或是位置时，才逐渐将那些地方加在了图上。你现在就能看出，我们教他采用以自己的眼睛为罗盘的方法，就先给孩子提供有一个多么大的利器。
尽管这样，你当然还是需要给孩子一些引导的，不过需要的引导不多，尽量要少到使孩子看不出来。如果孩子搞错了，就让他按照错误的来进行，也用不着着急来纠正，我们就安静地等着他自己去发现与纠正好了，或者最多是在恰当的时候画几下，引导孩子觉察出自己的错误来。如果孩子一直没有出错误的话，反倒不会学得那么好了。此外，问题还不在于要孩子准确地汇出那个地方的形状，而在于使孩子能够学会画地形的方法，他头脑里是不是有一些地图，其关系是不大没有什么影响，只要他能够清楚它们所代表的是什么，便可以，而且能够对画图的艺术有一个正确的观念便可。在这里可以看得出你的学生的学识和我的学生的无知之间已经没有什么差别了！你的学生会看地图，而他则能汇地图。
你们需要始终知道和了解，我所施行的教育，其原则不是要教孩子们学会很多的东西，而是要让他们在头脑中获得较为正确的认知观念。就算是他们什么都不知道，那也没有什么关系，当孩子们在自己的头脑中，建立有正确的观念时。便不容易受到欺骗了，这一点很重要，也一直是我比较看重的。我之所以向孩子们的头脑里灌输真理，就是为了保证他们不在心中装填谬误。理智的判断力的发展起来是很慢的，然而，很多时候人的偏见还很容易大量地产生，需要进行防备的正是这些种种的偏见。但是，如果你们从学问的本身来看学问，则你们将掉进一个充满陷阱，和无边无际深不可测的鸿沟，而且永远也不能从阴沟里逃出来。
当我看见一个热爱知识的人，沉湎于知识里的美，学了一门知识后又赶快学了另外的一门知识，而没有停息一刻，我就会觉得，我所看到的这个人就好比是猴子掰玉米棒子一样，起初先是掰了一些玉米，可是看到其他的大玉米时，他又想去继续掰，结果扔掉一些又掰到一些，及至掰了一大堆玉米时不知道选哪一个好的时候，只好通通都扔掉，然后空着手走掉。
因此，我就不提倡如果教孩子学习的地理时候，弄来地球仪、地图和天象仪。我提倡应当先让孩子们从实物入手，先对实物有一个大概的概念和认识，而不要让孩子从一头雾水开始学起。
在一个美丽的黄昏夜晚，我和爱弥儿去散步，我们看到了日落的夕阳美景。第二天早晨，我们又去了那里，天边刚刚露出一丝鱼肚白。一会儿，它便发出一片火红的亮光，随着那片火光的越来越大，仿佛整个天边将要燃烧了起来。终于，一个明亮的光点像闪电似的钻了出来，顿时充满了整个的天空……天地万物复苏，与那明亮的太阳交相辉映，一种沁透心灵的清新感觉油然而生。面对如此壮观美丽的景色，任谁看懂，也不会无动于衷。
在这个时候，我并没有将心里的感受告诉给我的爱弥儿。因为我的感受毕竟是我的感受，并不能代替他的感受。我让爱弥儿仔细观看远处的山脉和近处的草绿景物，让他随意表白自己的感受等等。在此之前，我和孩子们发现玻璃、琥珀和蜡等物体经过摩擦之后，可以产生吸附的功能。还有那次在集市上，我们看到的那个变戏法的人，他用藏着磁石的面包指挥一只外面裹了蜡的鸭子，引逗它在水盆里自由地游动。回来之后，我们也做了一个类似的蜡制的鸭子，我的孩子也在众人面前成功地表演了一次。这中间还有一些曲折的事情，就不多说了。总之，我们找到了和指南针相类似的东西，现在，我们就要开始研究物理了。
根据地球上各个地带不同的温度，以及一些物体热胀冷缩的现象，我们制作出了温度计。我们将一只玻璃杯倒立插入进了水中，发现水竟然流入不进去，由此，我们得出了一个结论，空气是具有阻力的，依据这些现象，便能制出气压表、吸管等仪器。但我并不是在没有经验之前就开始了制作这些仪器，只是在偶尔有了一些经验以后，制作一个仪器用来证明。
亲历亲为获得的荣誉和成绩，肯定要比从他人学来的观念清楚很多。同时，他会形成不轻易迷信什么权威的习惯，他会融会自己的意识去创制仪器。我曾经讲过，纯理论的知识不适合于这个年龄段的孩子，不必叫他去深入钻研什么物理理论的学说。探索自然的规律和法则，要从最明显和最普遍的现象开始。伴随着孩子智力的发展，他们开始有了自己主观的意识。这时，就要让他们去研究真正有用的东西，要求他们用心，并做到持之以恒。
在知道磁石能透过其他物体发生现象以后，我们就急忙一模一样地做一个我们所看见的那样的道具，一张空心桌子，上面装有一个平的盆子，盆子里面盛一些水，此外，再耐心地制作一只鸭子等等。我们常常在盆子的周围细心观察，我们最后发现鸭子在静止不动的时候差不多都是朝着同一个方向的呆着的。我们根据这个实验去研究那个方向，我们发现它是由南向北的。有了这个惊奇的发现就太好了，我们找到来了指南针，或者说我们找到了与指南针一样的东西了，现在我们就要开始进行研究物理了。
地球上分为有好几个地带，各个地带的气温都是不一样的。我们越是接近地级，就越是觉得季候的变化是非常显著的，所有的物体都是热则膨胀、冷便收缩，这个效果在液体里反应是比较大的，而在酒精里就更加的明显，根据这些特点我们便制出了温度计。暖风吹拂我们的脸颊，因此，我们看风也是一种物体，称它为一种气流体；我们可以感受它，虽然，我们没有什么办法可以看见它。
我们知道将一只玻璃杯倒立地插入水中，除非我们将其中的空气留有一条出路，水就可以进入空气的空间，但是它不能完全填满那个空间，否则水是不能进去的，可见空气的阻力是很大的，也是可以压缩到一定程度的。一个能拍打的皮球装着压缩的空气时，比装有其他任何的物质都跳得高，可见空气是一种很有弹性的气体，当我们洗澡的时候躺在那里，将胳臂平直地伸出水中，你就会觉得胳臂以上也承受了较大的重量，可见空气也是具有重量的物体。当你使空气与其他的流体处在一个平衡状态的时候，我们就可以计算它的重量。
所有这些流体静力学法则和静力学法则都是依据一些粗浅的经验，而被发现和归纳的。不过，我们并不是为了制作出以上那些仪器，而走进物理科学试验室的，所有那些设备和仪表都不能引起我们的兴趣。科学的那种气氛将摧毁掉科学。因为，不是孩子对那些仪器感到不舒服，就是那些仪器会分散他们对它们效果的注意力。我希望，由我们自己一起来制造我们所需要的一切仪器，然而，我并不计划在没有经验之前，就开始制作那些需要的仪器，我们只需要在偶尔有了那么一个经验以后，再慢慢地发明一个仪器，进而去加以证明。我宁愿让我们的仪器并不是做得那样的准确和那样的完善，但是我希望我们对它们大概的样子，以及它们的用途获得较明确的认识。
我的第一课静力学并不是借助于天平来给孩子们讲解的，而是将一根棍子和椅子的靠背交叉地放着，放置平稳以后，就开始量一量两端的长度，并且在这一端和那一端都加上一些重量，有时候相等，有时候则不相等，因此，就需要思考情况将棍子往后面拉一点，或是往前面推一点，最后，我发现要想获得平衡，就需要使重量与杠杆的长度形成反比。这样一来，我的爱弥儿小物理学家，在还没有见过天平是什么样子以前，就懂得了如何来校正天平了。
毫无疑问，一个人亲自这样获得的对事物的概念和认识，当然是比从他人那里学到的概念和认识要清楚的多，并且除了不使孩子们的理智形成迷信的权威习惯之外，还能够使他们更善于发现和观察事物的关系，融会自己的思想，不至于他人说什么就去相信什么，因而在不动心思的状态里使自己的心智变得十分脆弱。自己不用花费心思，好比一个人天天有仆役替他穿衣一样，出门就骑马，最终是要使他们的四肢丧失它们的用途和力量的。
布瓦洛曾教拉辛做诗时，说如何如何下苦功夫，而我们在许多加速科学研究的好方法里，最迫切需要的方法就是如何才能多下苦功。像这样缓慢而费劲的研究，其最最显著的益处就是，在运用心思探究的同时，使他身体四肢柔和，继续活动，使两手不断进行劳动，临近长大的时候可以运用自如。由于发明了许多的仪器来帮助我们进行试验，补助我们的感官，达到更加确切的程度。因此，就使我们不再重视感官的训练了。
我们原来是以头脑的思考和窍门来代替那些仪器的，而现在却换用头脑来制造机器了，我们原来是不凭借仪器的，而是凭借我们眼明手快的才能的，而现在也使用这种才能来制造仪器了，当我们这么做的时候，我们是有所得和无所失的，我们使自然又增添了一门艺术，使我们变得更加聪明和灵巧，但是，我们也并不因此在操作上不熟练。
如果不叫孩子去读书，而是叫他们去田地里或是工厂干活的话，则他的手便会帮助他得到心灵发展，他将可以变为一个哲学家，虽然他可能认为自己只是一个工人。除此以外，这种锻炼还有我在后面，将要谈到的其他的好处，你们可以看到如何利用哲学的游戏，去培养真正的成人的机能。
爱弥儿箴言：
有了仪器，就不用我们再去去估计角度的大小了，孩子们的眼睛本来是可以特别精确地去测量距离的，然而，现在却用测量仪去代替孩子们来去测量了，有了秤砣等，我们就不必要像从前那样用手来估计物体的重量了。我们的仪器越是精巧，我们的感官就会变得越是笨拙，由于我们周围有一大批的仪器，我们就不再拿我们的头脑代替机器来使用了。