“要在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體。”基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育肩負(fù)培養(yǎng)青少年科學(xué)興趣、樹立科學(xué)志向的重要使命，對人才成長具有重要基礎(chǔ)性作用。
什么是科學(xué)教育？在基礎(chǔ)教育階段應(yīng)該為不同學(xué)段的孩子提供什么樣的科學(xué)課？如何引導(dǎo)家長理解“做好‘雙減’政策下的科學(xué)教育加法”？5月17日晚，新京報邀請一線科學(xué)教師、科學(xué)家以及知名科普博主以“線上沙龍”的形式，一同探討上述話題。
一線教育者、專家學(xué)者共同探討如何做好青少年的科學(xué)教育。
掌握科學(xué)對認(rèn)識生活尤為重要
中國科學(xué)院物理研究所研究員曹則賢是知名物理學(xué)家，曾在國際雜志上發(fā)表研究論文100余篇，并撰寫多部學(xué)術(shù)著作。在訪談中，他解釋了為什么要在中小學(xué)教育中重視科學(xué)教育，以及科學(xué)教育的內(nèi)涵。
“當(dāng)前社會已經(jīng)處在一個技術(shù)超越神話的時代，即人們在日常生活中所見到的一些技術(shù)，是古老神話中甚至上世紀(jì)80年代的科幻電影里都沒能達到的水平。”曹則賢表示，高科技已經(jīng)深入到當(dāng)下的日常生活，沒有充分的科學(xué)素養(yǎng)，可能連日常生活都無法了解。
“比如什么是天舟六號貨運飛船？什么是導(dǎo)航系統(tǒng)？我國的高鐵水平有多高？這些是普通人在日常生活中都會遇到的話題，如果連最淺層的知識都不知道的話，生活中也少了很多享受。”曹則賢表示，對受教育者，給予充分的科學(xué)教育非常必要。
那么，為孩子們開展的科學(xué)教育應(yīng)涉及哪些方面？曹則賢認(rèn)為，對于青少年來說，天宮課堂的舉辦，科學(xué)院所面向社會開放提供科普教育是非常好的，但這些還不夠，對青少年來說，不僅要引發(fā)他們的興趣，還要讓其能夠真正了解科學(xué)，能夠培養(yǎng)出未來能夠承擔(dān)國家科學(xué)技術(shù)進步重任的人才。
為何要讓家長認(rèn)識到帶孩子探索科學(xué)的重要性？曹則賢認(rèn)為，語言學(xué)、歷史學(xué)、地理學(xué)、歷史經(jīng)濟學(xué)等都需要用到大量的自然科學(xué)知識，物理學(xué)便是自然科學(xué)知識。“沒有哪一門學(xué)問可以剝離自然科學(xué)知識。”
“世界上兩萬多種蘭科植物， 生活方式和位置也不一樣，每個物種都有自己獨特的生態(tài)位，這看起來是純生態(tài)學(xué)的問題，但這也是一個關(guān)于人生觀的事情。”在史軍看來，每個人都有自身特質(zhì)，從智商、情商到生活經(jīng)歷各不相同，這也決定了每個人的生態(tài)位。相對于被灌輸知識，青少年回歸到科學(xué)中也是發(fā)掘自我的過程，找到自己的位置。
學(xué)好科學(xué)要先學(xué)好“文字、哲學(xué)、數(shù)學(xué)、物理”
如何進行嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)教育，曹則賢提到四個方面，首先，他堅持的理念就是要“認(rèn)字”，對于中小學(xué)生來說，首先要了解中華文化，同時，今天的中國以更加開放的態(tài)度擁抱世界，我國的青少年也需要掌握其他語言文字，“如果想真正學(xué)會科學(xué)，就要認(rèn)識能夠支撐科學(xué)技術(shù)的語言和文字，這是夯實基礎(chǔ)。”
其次，要適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)哲學(xué)。曹則賢認(rèn)為，也許很多孩子會覺得哲學(xué)枯燥，但哲學(xué)意為“愛智慧”，學(xué)習(xí)哲學(xué)是在學(xué)會如何思考，對知識加以辯證和批判，能夠讓人更好地把握知識。
第三就是要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，“提醒青少年朋友們，千萬不要早早地放棄數(shù)學(xué)。”曹則賢表示，數(shù)學(xué)是探索自然界的一種表達工具，能夠擴展深化知識的工具，“要讓數(shù)學(xué)好玩，愛上數(shù)學(xué)”。
作為物理科學(xué)家，曹則賢認(rèn)為學(xué)習(xí)科學(xué)的第四方面就是要學(xué)好物理，“物理學(xué)的研究對象是所有的事物，是世界上存在的所有現(xiàn)象，所有的存在都是物理學(xué)研究的內(nèi)容。”曹則賢表示，每一個新時代的受教育者躲不開自然的話題，“太陽為什么發(fā)出這樣的光？”“雨滴為什么砸不死蚊子？”曹則賢提到的一系列問題，既是生活又是能夠激發(fā)孩子好奇心的物理學(xué)知識。
曹則賢認(rèn)為，會提問不僅是對孩子的要求，“在科學(xué)界我們會說，能夠提出一個是問題的問題，比回答一個正確的回答還重要。”曹則賢用諾貝爾獎得主萊昂·萊德曼舉例介紹，后者曾在一本書中寫道“‘假如宇宙是答案，那么什么是問題？’如果有足夠的科學(xué)素養(yǎng)，讀到這句話的時候，你就會覺得特別震撼。”
不同學(xué)段學(xué)生的科學(xué)教育各有側(cè)重，高中需多學(xué)科融合
當(dāng)下，校內(nèi)的科學(xué)教育是如何系統(tǒng)開展？直播中，中國科學(xué)院附屬實驗學(xué)校科技中心副主任、生物學(xué)博士王晉飛作為一線教學(xué)工作者，帶來了中小學(xué)三個學(xué)段的具體教學(xué)和銜接情況。
王晉飛介紹，小學(xué)學(xué)段叫科學(xué)課，中學(xué)階段對不同學(xué)科教育有了細(xì)分，學(xué)校會依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識，培養(yǎng)相關(guān)素養(yǎng)。
王晉飛以生物學(xué)科舉例介紹，根據(jù)“新課標(biāo)”要求，初中生物學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生們能夠適應(yīng)社會未來發(fā)展和滿足社會生活需求的目的，高中則要求結(jié)合不同學(xué)科進行深入教學(xué)，“比如生物要從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四大方面發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，以體現(xiàn)生物學(xué)科的特點和育人價值。”王晉飛說道。
王晉飛認(rèn)為，每個學(xué)科任務(wù)和要求不同，對多學(xué)科進行整合才能讓學(xué)生適應(yīng)未來的社會發(fā)展。“在課堂上，要將學(xué)科的科學(xué)素養(yǎng)進行深化，不是提高知識難度，而是強化學(xué)科的本質(zhì)，解釋深層次的想法和思維，幫助學(xué)生認(rèn)識、辨析復(fù)雜的自然現(xiàn)象或者實驗現(xiàn)象。”王晉飛解釋道。
不同學(xué)段學(xué)生應(yīng)具備什么樣的科學(xué)素養(yǎng)？王晉飛以生物學(xué)科為例，小學(xué)生要能夠認(rèn)識并描述生物和環(huán)境，初中生能夠認(rèn)識生物和環(huán)境的關(guān)系，有系統(tǒng)性和整體性的思考，高中就要梳理生命系統(tǒng)和環(huán)境的內(nèi)在關(guān)系，據(jù)此形成人與自然和諧相處的觀念。同時，該校也會在小學(xué)和初中階段深化上述觀念，如此，到高中階段便可以踐行生態(tài)意識。
專家呼吁社會科學(xué)場所為青少年開放，激發(fā)科學(xué)興趣
參與訪談的中國植物學(xué)會科學(xué)傳播工作委員會成員、中國科學(xué)院植物研究所植物學(xué)博士史軍一直在做植物學(xué)等方面的科普教育，如今擁有500余萬粉絲，對于“科普”，他有自己的見解。
“激發(fā)大家對科學(xué)的興趣，甚至激發(fā)對科學(xué)研究的興趣，這活兒歸我們干。但科普工作在很長一段時間是被誤讀的，甚至是有偏差的。”史軍介紹，普及科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)思維以及科學(xué)精神是科學(xué)教育的核心，科普是讓更多人從根本上接受科學(xué)教育，讓更多人進入到科學(xué)研究中，“我們是為科學(xué)教育、科學(xué)研究打廣告的人。”
史軍認(rèn)為，科普工作是科學(xué)教育的有機組成部分。他不僅做科普教育，還參與了小學(xué)科學(xué)課教材編寫，在這些工作中他意識到，科學(xué)教育的受眾人群應(yīng)該擴大，不僅針對青少年，成年人也應(yīng)被普及。
如何用科普激發(fā)受眾的科學(xué)興趣？曹則賢認(rèn)為，對于孩子而言，與其說“激發(fā)他們的興趣”，不如說他們本身就對身邊一切事物充滿著興趣。“從幼兒到青少年、成年，他們對科學(xué)的興趣逐漸減弱。”曹則賢認(rèn)為，因此，需要做的是讓孩子保持對世界、周圍事物的高度興趣，能夠使之走上系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的正軌。
曹則賢認(rèn)為，成人一定要充分注意到孩子的特質(zhì)，孩子的興趣、智商、成熟節(jié)奏是有差別的，如果沒有照顧到這些節(jié)奏，而是一刀切，就會帶來挫敗感，而學(xué)生在遇到挫折時是需要幫助的。
“我當(dāng)了一輩子老師，在學(xué)生的成長中，什么時候顯示出老師的價值呢？用爬墻來比喻，如果一個學(xué)生通過努力爬到一個高度，還差一點就能爬上去了，如果不管他，他就會消沉，一生都在這個高度，如果拉他一把他就可以爬上去，老師就是拉他一把、托他一把的人。”曹則賢表示，同理，老師也要在學(xué)生面前保持好學(xué)，要有足夠多的儲備知識，對學(xué)生獎懲要出于善意。
曹則賢認(rèn)為，要培養(yǎng)未來能夠從事科學(xué)技術(shù)研究人才，僅憑學(xué)校提供的課程還是遠遠不夠的，他呼吁社會上的圖書館、實驗室、大學(xué)、研究機構(gòu)要有更多的時間向青少年開放，讓孩子們近距離接觸、拓寬視野、激發(fā)興趣。同時他也希望更多一線科研人員、大學(xué)老師、有識之士投入到科學(xué)教育中， 摸索如何做好青少年的科學(xué)教育。
充分利用社會資源，提升孩子的科學(xué)素養(yǎng)
社會資源如何為提升孩子的科學(xué)素養(yǎng)服務(wù)？從學(xué)校利用方面，王晉飛介紹，除了依托校內(nèi)優(yōu)秀教師資源開設(shè)“碩博講堂”，該校還會利用中科院的資源，讓學(xué)科學(xué)習(xí)和科研院所有聯(lián)系和互動，除了學(xué)科的滲透外，還有科學(xué)家精神的學(xué)習(xí)。
“我們邀請院士講《開學(xué)第一課》，科學(xué)家進校園講授科學(xué)知識……讓學(xué)生豐富知識，有服務(wù)國家戰(zhàn)略的理想和擔(dān)當(dāng)。”王晉飛介紹，對不同年齡段的學(xué)生，科學(xué)家的講授內(nèi)容和方式也不同，低年齡段的學(xué)生在校內(nèi)形成了宏觀認(rèn)識后，學(xué)校還會帶學(xué)生進入院所中，在開放的實驗室、展覽室等進行實踐學(xué)習(xí)，了解最前沿的科學(xué)。
在史軍看來，孩子們需要提升科學(xué)素養(yǎng)，建立科學(xué)的世界觀，會用科學(xué)思維思考問題。直播中，史軍講述了自己作為植物學(xué)專家如何跨學(xué)科愛上歷史的故事，他希望借此提供一個新的視角，校外機構(gòu)的老師在科學(xué)層面可以帶領(lǐng)孩子對某個學(xué)科建立認(rèn)知，社會資源也應(yīng)該承擔(dān)這樣的責(zé)任。
當(dāng)下，不少教育培訓(xùn)機構(gòu)推出科學(xué)實驗包，這是否有助于孩子科學(xué)素養(yǎng)的提升？史軍認(rèn)為，大多數(shù)其實是實驗展示、原理展示，并沒有觸及真正的科學(xué)探究。
“大概十年前，一名家長給孩子布置了課題，讓孩子研究西紅柿炒雞蛋，是在下鍋時放鹽，還是中間或出鍋時放鹽的口感最好。這就是科學(xué)實驗。”史軍舉例認(rèn)為，如果不能正確認(rèn)知什么是科學(xué)實驗，真正的科學(xué)探究就會離孩子越來越遠。
王晉飛建議家長可以充分利用節(jié)假日，帶孩子逛科技館和博物館，引導(dǎo)孩子積極觀展，沉浸式感受知識的魅力，“這比我們在課堂上用圖片展示，效果更加震撼。”