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未来竞争需要科学思维,这样构建孩子的科学梦

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  ●要对孩子们进行正确的科学教育,要让孩子们了解自己并不是“从垃圾桶中捡回来的”、地球之外还有一个更加辽阔的宇宙、脚下踩着的每一块石头也都有自己的故事……

  ●一个完整的人不仅需要人文情怀、艺术素养,还需要其他方面的训练,尤其需要科学思维的训练,需要具备丰富的科学知识,掌握辩证的科学思维方式。

  ●通过提出问题将科学素养的各要素整合于学生运动之中,并有方案地予以实行的方式,值得我国中小学的科学课程广泛借鉴。

  有这样两则考察结果,值得关注:

  据经济协作与发展组织(OECD)即将前颁布的2015年国际学生能力测试(PISA)的成果显示,中国“未来希望进入科学相关行业从业的学生比例”仅为16.8%,不仅低于美国的38%,也远低于该组织成员国24.5%的均匀程度。

  无独占偶。中国青少年研究中心2013年底也曾发展过相似调查。通过对全国5,696名中小学生的调查发现,只有不到1/3(32.3%)的高中生将来想从事科学相关工作,而美国和韩国的数字分离是49.3%和44.6%。

  面对这样的结果,心情未免有些沉重。小朋友们齐声高呼“长大想当科学家”的情景好像只成了一个时代的记忆。人们不禁会问:毕竟是谁偷走了孩子们的“科学梦”?

  成因恐怕是多方面的。科研工作者的待遇不尽人意,而做科研、搞科学被描写为特殊艰难、枯燥的工作,这些都是重要因素。

  对此,上海大学教学顾骏呐喊,“要当真反思全社会何以没有形成科学研究是最快活、最有意义的事的共鸣,从而在全社会形成科学家是最幸福、最有价值的职业的认知。”

  还有不少学者呼吁,要庇护孩子们对科学的好奇心,用正确、健康的科学教育的方式,将科学的种子种在孩子的心中。只有在整个社会中营造尊敬科学、崇尚科学的气氛,才干在厚实、丰满的土壤里,修养出俏丽的科学之花。

  深入开展科学教育,迫在眉睫

  中国地质科学院地质研究所研究员、地质学家苏德辰有这样一个亲自经历:

  “十几年前,我在德国加入为期3个月的国际大陆科学钻探培训。在参观德国小城镇纳德林根时,我身旁一位女游客指着远处隐约可见的环形地貌向我介绍道,这是一个由陨石撞击形成的直径近30公里的凹坑,整个纳德林根坐落在一个撞击坑内,在伟大的陨石撞击作用下,原有的岩石构造和矿物成散发生了强烈的变化。听了她的介绍,我以为她一定是一位训练有素的地质学家,但没想到,她是一位医生,也是一名游客。

  与此形成反差的是,同样在十几年前,当我与一位生物学家在聊起我们国家已经完成了一口几千米的大陆科学钻井时,这位生物学家问我,这是否将地球打穿。对地质有所了解的人都知道,地球的直径有12,800公里,大陆地壳的厚度平均为33公里。”

  “我并不是讥笑这位生物学家,隔行如隔山,现代科技的专业分工越来越细,不同专业、不同学科之间的隔阂也越来越大。

  但反过来,分工和差异越精细,越需要在不同窗科和专业的职员之间进行科普与沟通。不同专业、不同范畴的学科穿插,更有利于科学发现和技巧先进。”

  是的,不同领域、不同专业的科学家之间需要相互科普,整个社会也需要科普,提升科学素养。全民科普正本清源火烧眉毛。

  “更重要的是,我们要对下一代进行正确的科学教育。要让孩子们了解自己并不是‘从垃圾桶中捡回来的’、地球之外还有一个更加广阔的宇宙、脚下踩着的每一块石头也都有本人的故事……”有学者呼吁。

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星以为:“人的一生需要各种各样的教育,人文教育、艺术教育、科学教育,每类教导在人的一生中都会起到不同的作用。

  但对大多数中国孩子来说,科学教育相对生疏,这与我们传统文化倡导人文和艺术有关,也与当前学校和家庭对孩子的造就方式有关。

  我们知道,一个完整的人不仅需要人文情怀,需要艺术素养,还需要其余方面的训练,尤其需要科学思维的训练,需要具备丰盛的科学知识,掌握辩证的科学思维方式。这一点在现代社会尤其重要。”

  科学教育,学会“像科学家一样思考”

  一个国家的发展需要科学的泥土,一个人的成长,也离不开科学素养的积淀。

  如下对话,十分典型:

  小男孩问妈妈:“妈妈,我们为什么要吃饭?”妈妈面无表情地答复:“不吃饭就会被饿死!”妈妈满不在乎的一句话,将孩子“噎”在了缄默里。

  同样的场景,另外一位母亲给出不同答案: “因为,我们需要给身体输入能量呀。”“身材为什么需要输入能量呢?”“因为你跑步、跳舞、看书、玩耍都需要能量,能量用完了,就需要弥补呢。”“能量为什么会用完呢?”“因为……”

  显然,这位母亲的回答,就比第一位母亲的回答,更能辅助孩子开启科学探知的大门,引导孩子用科学的方法思考和解决问题。

  让孩子“像科学家一样思考”,也正是OECD在2015PISA测试中首次提倡的理念之一。在从前考察学生辨认科学问题、运用科学证据说明科学问题、解决科学问题的能力的基础上,OECD首次提出了“像科学家一样思考”这样一个更高的、全新的目标。

  目标的提出,就要求学生们不仅要懂得与自然变化、地球运动有关的知识,还要尝试去休会科学家是如何工作的,学习科学研究的一系列办法。

  “要通过亲自阅历视察、试验等过程收集证据,处置数据,进行推理,初步揭示天然世界和实验室中一些现象的成因。老师要不断激发儿童对探索未知世界的兴趣,引导学生提出问题,勇敢质疑,赞助学生逐步学会科学思维,进步科学探究才能。” 华东师范大学教师教育学院教授王祖浩剖析。

  当然,实现这样的目标并不轻易,“科学需要严格的逻辑思维,需要证据,然后在证据的基本长进行推理,得出结论,再进行一系列验证,而整套科学的思维方式,包含思维的习惯,许多成年人都是非常缺少的,对于孩子来说,也是如斯,要在童年时代,就培育这种思维的习惯,从而为一生打好用科学思考的底子。”徐星提到。

  让科学“能力”超出科学“知识”

  仔细分析2015年的PISA试题,不难发现,试题着重考核了学生阅读资料、察看和分析数据、提出证据、基于证据推理的能力,同时将对这些能力的要求整合在“温室效应”这一情境当中,让学生在解答问题的同时,观照社会现实、晋升科学思维能力。

  “学生在解决实际问题的过程中进一步加深了对环境维护重要性的认识。这种通过提出问题将科学素养的各要素整合于学生活动之中,并有打算地予以实施的方式,值得我国中小学的科学课程广泛借鉴。” 王祖浩分析。

  对此,还有学者分析:比知识更为重要的,是思考问题的方式。但目前不少中小学的课程标准和教学方式,依然较为重视知识的传授。如何让隐性的能力超越显性的知识,成为教学过程的重要指向,还需要进一步尽力。

  不外,也有令人振奋的消息传来。去年年底,我国在太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,搭载发射了我国首颗中学生科普小卫星——“八一·少年行”卫星。

  “八一·少年行”卫星是我国首颗由航天专家指导、北京市八一学校40余名中学生全程参加研制并主导部分载荷设计工作的一颗低轨道科普卫星。

  这颗科普小卫星的发射胜利,是我国中小学生科学能力提升的重要表示。目前,已经有越来越多的学校重视科学课程,通过社会实际、组建兴趣小组、多学科交叉教学等方式激励学生开展深刻的科学探知活动。

  更加令人兴奋的是,近几年来,科学遍及的环境也越来越好,不仅国家的重视水平越来越高,而且已有越来越多的科学家致力于科学普及工作。

  《科学队长》《科学FM》《缪斯夫人》《科学春秋》这样的公共科普平台应运而生,《最壮大脑》《挑衅不可能》等节目也吸引了大批青少年的关注,这都为激发青少年的科学兴趣、提升整个社会的科学素养,注入了新鲜的气力。

  (文章起源:人民日报)

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