“很少有异想天开的问题,这与教育生态有关”-全球视讯

2023-05-14 10:06:53 来源:腾讯网

中国科学院院士、中科院广州地球化学研究所所长徐义刚。(受访者/图)

“文科生也能成为一名科学家吗?”2023年5月6日,在广州市华美英语实验学校(下称“华美学校”)的一场演讲中,提问环节,一名中学生问中国科学院院士、中科院广州地球化学研究所所长徐义刚。

出身于乡村家庭的徐义刚,自认为科研之路是靠后天努力。年届六旬,近年他开始重视科学启蒙教育,希望“填补学生们挑战权威意识和创新精神的空白”。但他最大的感受是,很少能遇到提出“颠覆性”问题,或者敢于挑战他的学生。


(资料图片仅供参考)

“这与培养乖孩子的教育生态有关。”徐义刚说。

科学启蒙教育并非新鲜话题。早在2017年,教育部便印发《义务教育小学科学课程标准》,同年9月,全国小学一年级增设科学课,将其作为与语文、数学同等重要的基础性课程。

但在教育一线的情况并不理想。2021年,一项针对全国22座城市八千余名青少年的调查数据显示,近一年内半数以上即52.1%的青少年未参与过科技活动。高中学段青少年参与率显著低于中小学,县镇、乡村青少年参与率也显著低于城市。

华美学校科创教师党一鸣观察到,当前的科学启蒙教育大多在有政府资金支持、家长资源雄厚,或地处城市的学校开展,更多学校仍限于理论教学,“很多时候还是要依靠一把手的重视”。

在徐义刚看来,科学启蒙教育的内容不能局限于自然科学,“应当把人文科学、社会科学也纳入科学教育体系”,尤其是注重不同学科之间的融合。

“台下就不吭声了”

徐义刚如今每年至少要到中小学做一次科普讲座。每次讲座回应完学生的问题后,他都愈发意识到科学启蒙的必要性。

徐义刚出生于江苏常熟的一个小村庄,父母都是农民。快成年时,他一米七几的个头,体重不到一百斤,想要读书深造,原因之一是“体质差,干不动农活”。高考后会进入地质学专业,也是因为被调剂。

研究生期间,徐义刚获得公派留学资格。但到巴黎后,导师没有给予太多关注和指导,他长期处在焦虑失眠的状态,只能靠着一遍遍研读《自然》杂志上的三百多篇文章完成学术研究。

与中小学生的多次接触中,徐义刚再次感受到科研启蒙教育缺失的遗憾。

学生们往往对科学的兴趣寥寥。有时,上面讲课,下面嗡嗡响,老师们要站在人群中间控场。到了提问环节,有的学生会疑惑:“一个人学习科学后,自身也能够体现价值吗?”“要实现价值,是否一定得靠做贡献?”

更遗憾的是,“如果说希望提些有价值的问题,台下就不吭声了”。

这样的情形出现在不止一所学校。徐义刚认为,这和教育生态有关,“科学应该鼓励非传统和挑战意识,但当前教育培养的多是乖学生,学生们不懂得提出(真正的)异议”。

华美学校校长陈峰记得,女儿上中学时,曾尝试用数学方法解决化学问题,最后老师以“多写了一步,考试不会给分”为由,批评了她。陈峰认为,化学的底层逻辑也包括数学,“这其实是扼杀了一朵成功的火花”。

据中国网报道,在国际学生评估项目测试中,仅有约17%的中国学生,期望30岁以后从事与科技有关的职业,远低于OECD(经济合作与发展组织)国家的平均值24%。陈峰观察到,自己所在学校的学生们,到最后“大多进入了金融、技术、艺术等行业”。

2023年3月12日,北京,中国科技馆联合中国林学会举行“美丽中国”主题活动。(视觉中国/图)

“学了有什么用”

要在中小学开展科学教育,落地并不容易。

2020年,党一鸣在学校里筹办科学教育。首先遇到的难题,是家长的观念。党一鸣观察到,鼓励科学的政策力度越来越大,“但还远远没有到主科的地位”,家长们对科学的认知和接受度,远远比不上语数英等基础学科。

另一个背景是竞赛加分的取消。2018年,教育部要求竞赛以及竞赛结果,不作为中小学招生入学的依据。党一鸣已经习惯,当学生提出想学科学时,家长们立即反问,“学了有什么用?”

器材贵、师资贵和竞赛贵,高昂的投入成本也困扰着不少家长。据党一鸣统计,“一个学生从小学一路升级上去,一年可能需要十几万。参加国际科学比赛,一场(费用成本)就要三万到五万”。她在不同学校调研时发现,地处一线发达城市的学校,“科学资源甚至是溢出的”。但县级以下的地方仍然贫瘠,“甚至连科学是什么都不知道”。

华南师范大学科技处处长、全国小学教材《科学》常务副主编贺浪萍有同样的感受。他回忆,以珠三角为例,在推广教材时,“真正开课的只有广州、深圳和珠海等城市,而经济欠发达的地方,存在科学课由生物、音乐、美术老师来上的情况,甚至没有订购教材”。

根据第十四届全国政协常委周忠和的调研,科学教师专职化的比例仅占33.7%,县级以下仅有16.1%。

教育部原副部长朱之文也曾撰文分析,科学教育课程缺乏系统设计的问题。朱之文对比发现,多数国家K-12(从幼儿园到高中)均有体系化的科学课程标准,而国内科学教育则分为小学科学,与初中物理、化学、生物、地理并行的初中科学,高中物理、化学、生物、地理三个阶段,“存在明显的学科壁垒,学科交叉融合不足”。

重要的是“科学逻辑”

一些在传统教育中“受过挫”的孩子,在科学里重新获得了价值感。

党一鸣对一个小学三年级男孩印象深刻。起初,男孩学习成绩很差,摔教具、和同学争吵、崩溃大哭时常发生。课堂上,他因为常常质疑老师的答案,与老师关系僵化,严重时还面临过退学的可能。

转变的契机和搭建机器人有关。党一鸣观察到,上科创课程时,即便老师已经提供了搭建机器人的完整模板,男孩往往还是喜欢自己先试一遍,摸索其中的原理,“虽然不完美,但至少自己理解了”。一次全国性的机器人大赛,男孩获得了二等奖。之后,当低年级学生闹情绪时,男孩会以自己的经历为例,主动安慰并指导。

“自信心和自尊心提升后,也能迁移到情绪控制力、行为习惯、人际交往和团队意识等方面”,党一鸣进一步解释,“怎么设计出最优性能的机器人,怎么有条理性地组建材料,怎么与队友合作拿到更高的分数,怎么向教练求助或表达情绪”,都在学习科学的过程中慢慢磨练。

“重要的是要具备科学逻辑。”徐义刚意识到,科学启蒙的本质,是培养一个人用理性的思维对待生活。在他的经验里,“无论从事何种职业,科学的态度能让人在处理和解决问题时有条不紊”。此外,持久的好奇心、恒心和社会担当意识,也被他视为科学价值的关键。

陈峰寄希望于通过课堂改革、跨学科培养等方式改善科学教育的现状。目前,他正在实践一种PDL(Problem during Learning)的培养模式,学生的科学训练围绕发现问题、动手实践、尝试失败、不断求解这一过程展开。

他还主张将科学与生活融合起来,开设“身体的自我管理”体育课,引导学生以科学方法对待身体锻炼。在他看来,“科学应该像毛细血管一样四处渗透”。

南方周末记者 苏有鹏 南方周末实习生 庄泽铃

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