誰“偷”走孩子們的科學夢(深聚焦·科學素養培育③)

　　本報記者 趙婀娜

　　●要對孩子們進行正確的科學教育,要讓孩子們了解自己并不是“從垃圾桶中撿回來的”、地球之外還有一個更加遼闊的宇宙、腳下踩著的每一塊石頭也都有自己的故事……

　　●一個完整的人不僅需要人文情懷,需要藝術素養,還需要其他方面的訓練,尤其需要科學思維的訓練,需要具備豐富的科學知識,掌握辯證的科學思維方式。

　　●通過提出問題將科學素養的各要素整合于學生活動之中,并有計劃地予以實施的方式,值得我國中小學的科學課程廣泛借鑒。

　　有這樣兩則調查結果,值得關注:

　　據總部設在巴黎的經濟合作與發展組織不久前公布的2015年國際學生能力測試(PISA)的結果顯示,中國“將來期望進入科學相關行業從業的學生比例”僅為16.8%,這一比例不僅低于美國的38%,也遠低于該組織成員國24.5%的平均水平。

　　無獨有偶。中國青少年研究中心2013年底也曾開展過類似調查。通過對全國5696名中小學生的調查發現,只有不到1/3(32.3%)的高中生將來想從事科學相關工作,比美國和韓國少17和12個百分點,這兩個國家的數字分別是49.3%和44.6%。

　　面對這樣的結果,心情難免有些沉重。曾幾何時,小朋友們齊聲高呼“長大想當科學家”的情景似乎只成了一個時代的記憶。人們不禁會問:究竟是誰偷走了孩子們的“科學夢”?

　　細細分析,成因恐怕是多方面的。科研工作者的待遇還不完全令人滿意,長期以來,做科研、搞科學被描述為特別艱苦、單調的工作都是重要因素。對此,上海大學教授顧駿呼吁,“要認真反思全社會何以沒有形成科學研究是最快樂、最有意義的事的共識,從而在全社會形成科學家是最幸福、最有價值的職業的認知。”

　　還有不少學者呼吁,要呵護孩子們對科學的好奇心,用正確、健康的科學教育的方式,將科學的種子種在孩子的心中。只有如此,才能在未來,在整個社會營造尊重科學、崇尚科學的氛圍,從而在厚實、飽滿的土壤里,涵養出美麗的科學之花。

　　深入開展科學教育,迫在眉睫

　　中國地質科學院地質研究所研究員、地質學家蘇德辰曾經講述過這樣一個他親身經歷的故事,耐人尋味:

　　“十幾年前,我在德國參加為期3個月的國際大陸科學鉆探培訓,參觀德國小城鎮納德林根,我身旁一位女游客指著遠處隱約可見的環形地貌向我介紹,這是一個由隕石撞擊形成的直徑近30公里的凹坑,整個納德林根坐落在一個撞擊坑內,在巨大的隕石撞擊作用下,原有的巖石結構和礦物成分發生了強烈的變化。聽了她的介紹,我以為她一定是一位訓練有素的地質學家,但沒想到,她是一位醫生,也是一名游客。與此形成反差的是,同樣在十幾年前,當我與一位生物學家在聊起我們國家已經完成了一口幾千米的大陸科學鉆井時,這位生物學家問我,這能否將地球打穿。而這個問題顯然是有悖科學常識的,因為對地質有所了解的人都知道,地球的直徑有12800公里,大陸地殼的厚度平均為33公里。”

　　“我并不是在嘲笑這位生物學家,隔行如隔山,現代科技的迅速發展,專業分工越來越細,不同專業、不同學科之間的隔閡越來越大。但反過來,分工和差別越精細,越需要在不同學科和專業的人員之間進行科普與溝通,不同專業、不同領域的學科交叉,更有利于科學發現和技術進步。”蘇德辰補充道。

　　是的,不同領域、不同專業的科學家之間需要互相科普,整個社會也需要科普,提升科學素養。當前,我們已經進入信息大爆炸的時代,知識獲取的速度越來越快,渠道也越來越多,但謠言、傳言的傳播速度也越來越快,全民科普以正本清源,迫在眉睫。

　　“更重要的是,我們要對下一代,對我們的孩子進行正確的科學教育,要讓孩子們了解自己并不是‘從垃圾桶中撿回來的’、地球之外還有一個更加遼闊的宇宙、腳下踩著的每一塊石頭也都有自己的故事……”還有學者呼吁。

　　“人的一生需要各種各樣的教育,人文教育、藝術教育、科學教育,每一類教育在人的一生當中都會起到不同的作用。但對大多數中國孩子來說,科學教育會相對陌生一點,這與我們傳統文化中對人文和藝術的提倡有關,也與當前學校和家庭對孩子的培養方式有關。但我們知道,一個完整的人不僅需要人文情懷,需要藝術素養,還需要其他方面的訓練,尤其需要科學思維的訓練,需要具備豐富的科學知識,掌握辯證的科學思維方式。這一點在現代社會尤其重要。”中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員徐星認為。

　　科學教育,就是讓我們學會“像科學家一樣思考”

　　一個國家的發展需要科學的土壤,一個人的成長,也離不開科學素養的積淀。

　　如下對話,十分典型:

　　調皮的小男孩問媽媽:“媽媽,我們為什么要吃飯?”小男孩的媽媽面無表情地回答:“當然要吃飯了,不然就會被餓死!”媽媽毫不在意的一句話,將孩子“噎”在了沉默里。同樣的場景,另外一位母親給出了不同的答案: “因為,我們需要給身體輸入能量呀。”“身體為什么需要輸入能量呢?”“因為你跑步、跳舞、看書、玩耍都需要能量,能量用完了,就需要補充呢。”“能量為什么會用完呢?”“因為……”

　　顯然,這位母親的回答,就比第一位母親的回答,更能幫助孩子開啟科學探知的大門,引導孩子用科學的方法思考和解決問題。

　　讓孩子“像科學家一樣思考”,也正是世界經濟合作與發展組織在2015PISA測試中首次倡導的理念之一。在過去考核學生識別科學問題、運用科學證據解釋科學問題、解決科學問題的能力的基礎上,世界經合組織首次提出了“像科學家一樣思考”這樣一個更高的、全新的目標。

　　目標的提出,就要求學生們不僅要了解與自然變化、地球運動有關的知識,還要嘗試去體驗科學家是如何工作的,學習科學研究的一系列方法。“要通過親身經歷觀察、實驗等過程收集證據,處理數據,進行推理,初步揭示自然世界和實驗室中一些現象的成因。教師要不斷激發兒童對探究未知世界的興趣,引導學生提出問題,大膽質疑,幫助學生逐步學會科學思維,提高科學探究能力。” 華東師范大學教師教育學院教授王祖浩分析。

　　當然,實現這樣的目標并不容易,“科學需要嚴格的邏輯思維,需要證據,然后在證據的基礎上進行推理,得出結論,再進行一系列驗證,而整套科學的思維方式,包括思維的習慣,很多成年人都是十分缺乏的,對于孩子來說,也是如此,要在童年時期,就培養這種思維的習慣,從而為一生打好用科學思考的底子。”徐星提到。

　　讓科學“能力”超越科學“知識”

　　仔細分析2015年的PISA試題,不難發現,試題側重考查了學生閱讀材料、觀察和分析數據、提出證據、基于證據推理的能力,同時將對這些能力的要求整合在“溫室效應”這一情境當中,讓學生在解答問題的同時,觀照社會現實、提升科學思維能力。

　　“學生在解決實際問題的過程中進一步加深了對環境保護重要性的認識。這種通過提出問題將科學素養的各要素整合于學生活動之中,并有計劃地予以實施的方式,值得我國中小學的科學課程廣泛借鑒。” 王祖浩分析。

　　對此,還有學者分析:比知識更為重要的,是思考問題的方式。但目前不少中小學的課程標準和教學方式,仍然較為重視知識的傳授。如何讓隱性的能力超越顯性的知識,成為教學過程的重要指向,還需要進一步努力。

　　不過,也有令人振奮的消息傳來。去年年底,我國在太原衛星發射中心用長征二號丁運載火箭,成功將高景一號商業遙感衛星發射升空。此次任務,還搭載發射了我國首顆中學生科普小衛星——“八一·少年行”衛星。“八一·少年行”衛星是我國首顆由航天專家指導、北京市八一學校40余名中學生全程參與研制并主導部分載荷設計工作的一顆低軌道科普衛星。

　　這顆科普小衛星的發射成功,是我國中小學生科學能力提升的重要表現。當前,已經有越來越多的學校重視科學課程,通過社會實踐、組建興趣小組、多學科交叉教學等方式鼓勵學生開展深入的科學探知活動。

　　更加令人興奮的是,近幾年來,科學普及的環境也越來越好,不僅國家的重視程度越來越高,而且已有越來越多的科學家致力于科學普及工作,《科學隊長》《科學FM》《繆斯夫人》《科學春秋》這樣的公共科普平臺應運而生,《最強大腦》《挑戰不可能》等節目也吸引了大量青少年的關注,這都為激發青少年的科學興趣、提升整個社會的科學素養,注入了一股新鮮的力量。