隨著國(guó)家對(duì)科學(xué)教育的重視,各地開(kāi)展科學(xué)教育的積極性得到了顯著提升。但同時(shí)也出現(xiàn)了用考試來(lái)衡量科學(xué)教育質(zhì)量、用學(xué)科教育來(lái)代替科學(xué)教育的傾向,相關(guān)部門(mén)有必要加以規(guī)范提醒。

科學(xué)教育不僅是傳遞知識(shí),更是提升全社會(huì)的科學(xué)素養(yǎng)。作為科技工作者,我們有責(zé)任積極支持和參與科學(xué)教育,立足專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì),配合學(xué)校教育,促進(jìn)科學(xué)教育從“知識(shí)灌輸”向“素養(yǎng)培育”轉(zhuǎn)變,為提升青少年科學(xué)素養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。

余姚(浙江),孩子們?cè)谥谱魈?yáng)能科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。新華社記者 徐昱 攝

現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展日新月異,學(xué)科專(zhuān)業(yè)的分工越來(lái)越細(xì),學(xué)習(xí)門(mén)檻越來(lái)越高。一線科學(xué)老師在面對(duì)龐雜的學(xué)科門(mén)類(lèi)時(shí),往往會(huì)感到力不從心。作為職業(yè)科學(xué)家,科技工作者長(zhǎng)期從事相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)的研究,對(duì)科學(xué)本質(zhì)有深刻的理解,能夠幫助教師深入淺出地傳授科學(xué),上好科學(xué)課。

科學(xué)的本質(zhì)是探索未知,通過(guò)學(xué)習(xí)和利用已有的知識(shí),發(fā)現(xiàn)和獲取新的知識(shí)。它基于事實(shí)證據(jù)和邏輯推理,應(yīng)用多種科學(xué)方法和科學(xué)思維,形成一組事實(shí)、理論和模型。這意味著科學(xué)知識(shí)是不斷發(fā)展的。在科學(xué)教育中,我們需要傳達(dá)這樣的信息——現(xiàn)在的課堂上和教科書(shū)中傳授的知識(shí),只是科學(xué)家現(xiàn)階段對(duì)自然界的認(rèn)識(shí),是不斷進(jìn)化的。

例如,人們對(duì)太陽(yáng)系行星的認(rèn)識(shí)就經(jīng)過(guò)了不斷變化的過(guò)程。在過(guò)去的200多年間,從太陽(yáng)和月亮被當(dāng)作行星,到天王星、海王星和冥王星被發(fā)現(xiàn),再到2006年科學(xué)界對(duì)行星定義的修改,太陽(yáng)系的行星數(shù)量不斷變化,由最初的7顆,即金木水火土日月,到5顆,即金木水火土……再到最終的8顆,即金木水火土、地球、天王星、海王星。這表明科學(xué)知識(shí)不是絕對(duì)的、一成不變的,而是不斷被修正的。

有一位教研員曾經(jīng)問(wèn)我,我們小時(shí)候經(jīng)常講八大行星,但現(xiàn)在很多教科書(shū)上改成了8顆行星,有什么區(qū)別?其實(shí),在天文學(xué)概念中,行星、矮行星、小行星都是太陽(yáng)系的組成部分,天體分類(lèi)中沒(méi)有大行星。判斷它們的關(guān)鍵,不僅僅是體積和質(zhì)量的大小,而是它們經(jīng)歷過(guò)不同的演化歷史。行星是經(jīng)過(guò)充分熔融的星球,分異出了殼、幔、核的結(jié)構(gòu),矮行星是沒(méi)有獨(dú)立運(yùn)行軌道的侏儒行星,而小行星幾乎沒(méi)有經(jīng)過(guò)熔融和分異。由此看來(lái),記住八大行星或8顆行星并不是學(xué)習(xí)的重點(diǎn),如何定義才是應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的。

10月26日,上海市婦聯(lián) “女生愛(ài)科學(xué)”項(xiàng)目講座互動(dòng)環(huán)節(jié),同濟(jì)大學(xué)退休教授吳於人(網(wǎng)名“不刷題的吳姥姥”)與學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。李浩榮 攝

科學(xué)教育的目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)像科學(xué)家一樣思考,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)根據(jù)已有知識(shí)探索新知識(shí)。因此,科學(xué)教育不僅要學(xué)習(xí)已有的知識(shí),更應(yīng)理解這些知識(shí)是如何產(chǎn)生和演化的。科學(xué)老師要帶孩子們回到人類(lèi)歷史的“現(xiàn)場(chǎng)”,了解認(rèn)識(shí)工具和方法的改變、認(rèn)知成果的進(jìn)步等。

例如,我們可以探討從牛頓提出的萬(wàn)有引力,到愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論的轉(zhuǎn)變是如何產(chǎn)生的;或者從達(dá)爾文提出的進(jìn)化論,到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),看生命科學(xué)是如何進(jìn)步的。通過(guò)這些例子,讓學(xué)生知曉科學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

在湘潭市雨湖區(qū)九華和平科大小學(xué),學(xué)生在機(jī)器人課上組裝機(jī)器人。新華社記者 陳澤國(guó) 攝

科學(xué)課上,要重視探究實(shí)踐過(guò)程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,過(guò)程比結(jié)果更重要。因此,科學(xué)教育的效果以及學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展情況,不能僅靠傳統(tǒng)的書(shū)面測(cè)試來(lái)考查、評(píng)判。而且,不同學(xué)生的智力發(fā)展速度不一樣,對(duì)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的興趣也不一樣,好的教育應(yīng)當(dāng)要給予他們充分的時(shí)間自由探索、自由發(fā)展。

傳統(tǒng)書(shū)面測(cè)試的成績(jī)不宜作為培養(yǎng)與選拔學(xué)生的唯一依據(jù),我們必須轉(zhuǎn)變“應(yīng)試”思維,盡可能地讓書(shū)面測(cè)試與面試交流、動(dòng)手實(shí)踐等方式相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)全面測(cè)評(píng)。例如,通過(guò)同伴評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)、項(xiàng)目展示等方法,更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。這樣的科學(xué)教育才更符合科學(xué)本質(zhì)。要避免學(xué)生把科學(xué)理解為具體的科學(xué)知識(shí),而選擇以記憶的方式掌握各種知識(shí),以應(yīng)對(duì)考試。

科學(xué)教育的轉(zhuǎn)變是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的過(guò)程,但它對(duì)于培養(yǎng)下一代的科學(xué)素養(yǎng)至關(guān)重要。作為科學(xué)教育的實(shí)踐者,我們可以在自己的教學(xué)實(shí)踐中嘗試新的方法,以促進(jìn)這一轉(zhuǎn)變。讓我們攜手,從結(jié)果導(dǎo)向的“應(yīng)試”到過(guò)程導(dǎo)向的“探究”,從事實(shí)性知識(shí)的記憶,到學(xué)習(xí)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,開(kāi)啟中小學(xué)科學(xué)教育的新篇章。

作者:鄭永春 義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組核心成員、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員

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