開展科學(xué)教育要避免哪些誤區(qū)

4月15日，第61屆中國高等教育博覽會在福州開幕。會上同期舉辦的50余場學(xué)術(shù)活動(dòng)中，“科學(xué)教育高質(zhì)量發(fā)展學(xué)術(shù)活動(dòng)”格外引人注目。論壇上，眾多專家學(xué)者就如何開展好中小學(xué)科學(xué)教育分享了自己的觀點(diǎn)。

近年來，國家對科學(xué)教育給予前所未有的重視，校內(nèi)校外關(guān)于開展科學(xué)教育的推動(dòng)力度空前。為避免科學(xué)教育走入誤區(qū)，科學(xué)教育到底“教什么、怎么教、誰來教”等問題，急需解惑。對此記者采訪了多位與會專家。

教什么

“不是科學(xué)知識的排列組合”

科學(xué)教育，是“科學(xué)+教育”嗎？

“數(shù)理化知識各拿一點(diǎn)，小學(xué)、初中、高中知識各拿一點(diǎn)……排列組合就變成科學(xué)教育，這是開展科學(xué)教育的誤區(qū)。”在中國科學(xué)院院士、中國青少年科技教育工作者協(xié)會理事長武向平看來，科學(xué)教育不是科學(xué)知識的簡單傳授，也不局限于教育手段和教學(xué)方法的科學(xué)化，更不是指科學(xué)技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)，而是科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成教育，注重科學(xué)思維方式的習(xí)得，“讓學(xué)生可以像科學(xué)家一樣思考問題”。

武向平舉例，從“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”的哲學(xué)視角看，物質(zhì)無限可分，從數(shù)學(xué)角度看，數(shù)也可以不斷除以2，而從物理角度看，物質(zhì)到量子就無法繼續(xù)細(xì)分，這是人類現(xiàn)有認(rèn)知的極限。“孩子普遍不相信物質(zhì)不是無限可分的，但他會記住這個(gè)問題，從而啟發(fā)思考為什么分不下去，怎么分下去。”

這也是專家們的共識。“科學(xué)教育重在拓展想象和思維?！闭憬瓗煼洞髮W(xué)資深教授、中國教育科學(xué)研究院原副院長馬陸亭說，“科學(xué)教育要展現(xiàn)科學(xué)的神奇、美和力量，激發(fā)學(xué)生好奇心、想象力、探求欲、思維力，培養(yǎng)學(xué)生探索性、創(chuàng)新性的思維品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生崇尚科學(xué)、探索未知的興趣，認(rèn)識科學(xué)的意義和價(jià)值，從而堅(jiān)持科學(xué)規(guī)律，弘揚(yáng)科學(xué)精神?！?/P>

因此，馬陸亭建議，科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)嵌入分科教學(xué)中，通過啟發(fā)式、探究式教學(xué)，項(xiàng)目式、跨學(xué)科學(xué)習(xí)等方式，鍛煉學(xué)生深度思維能力；通過科普講座、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等形式，激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣；通過場景式、體驗(yàn)式科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，解決科學(xué)問題。

怎么教

“從娃娃抓起，按規(guī)律培養(yǎng)”

開展科學(xué)教育過程中如何做到結(jié)合學(xué)生成長階段因材施教，也是困擾很多教師的一個(gè)共性問題。

“開展科學(xué)教育不是早早讓幼兒園孩子去編程。要根據(jù)孩子不同發(fā)展階段因材施教?！睂Υ?，陜西師范大學(xué)教授胡衛(wèi)平提供了一個(gè)思路：在小學(xué)的早期探索階段培養(yǎng)好奇心和興趣，在初中興趣顯露階段要參加科學(xué)探究活動(dòng)和綜合性科技創(chuàng)新活動(dòng)，在初高中的才干浮現(xiàn)階段培養(yǎng)理論興趣，要建立科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校與高中聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，在大學(xué)的專業(yè)創(chuàng)新階段，要支持創(chuàng)新人才圍繞國家重大需求或國際前沿開展研究。

“很多人認(rèn)為創(chuàng)新人才培養(yǎng)在高校才開始，實(shí)際上中小學(xué)時(shí)期對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)更重要。”長期從事創(chuàng)造力研究的胡衛(wèi)平說。

胡衛(wèi)平進(jìn)一步表示，需要建立高質(zhì)量課程教學(xué)體系，保障基礎(chǔ)教育科學(xué)課程理念、教學(xué)思想一致性，課程目標(biāo)與內(nèi)容循序漸進(jìn)，還需要建立高質(zhì)量課程資源體系，提升教材質(zhì)量，開發(fā)更多數(shù)字化資源。

具體到學(xué)校課堂，華東師范大學(xué)教育學(xué)部教授、科學(xué)教育研究與教學(xué)中心執(zhí)行主任裴新寧認(rèn)為，盡管科學(xué)探究可以依據(jù)師生實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)“降維”，但依然要抓住“思、做、說”3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，做到“高保真”。“用批判性、證偽等科學(xué)的方法來思考問題，用開放式探究、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、建模等科學(xué)的方式來做實(shí)踐，用科學(xué)符號、科學(xué)概念來解釋和表達(dá)?！迸嵝聦幷f。

誰來教

在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新型師資

目前科學(xué)教師數(shù)量不足、素質(zhì)不高，是制約科學(xué)教育高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸。

如何培養(yǎng)卓越的創(chuàng)新型科學(xué)教師？浙江師范大學(xué)教育學(xué)院院長、科學(xué)教育研究中心主任黃曉介紹，在機(jī)制上，浙師大成立教師教育學(xué)院，在科學(xué)教育碩士培養(yǎng)中發(fā)揮“統(tǒng)領(lǐng)”作用。在全校層面組織物理、化學(xué)、生物等相關(guān)學(xué)院共同支持培養(yǎng)，從而解決了科學(xué)教師培養(yǎng)分散、知識能力不綜合等問題。在課程體系上，一方面設(shè)置科學(xué)史、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究等課程，讓學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法，理解科學(xué)精神；另一方面聚焦實(shí)踐能力，讓學(xué)生以科學(xué)實(shí)證方法研究中小學(xué)科學(xué)教學(xué)難點(diǎn)。

“只有老師先具有科學(xué)素養(yǎng)，才能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。要讓師范生們從實(shí)踐中來到實(shí)踐中去?！秉S曉告訴記者，科學(xué)教育專業(yè)碩士畢業(yè)論文的選題都來自他們在中小學(xué)實(shí)習(xí)中的現(xiàn)實(shí)問題、前沿問題，通過立足真實(shí)教學(xué)的科學(xué)實(shí)證研究，進(jìn)而解決問題?！八麄兾磥淼街行W(xué)任職時(shí)，就能夠從科學(xué)的方法論角度發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，成為卓越的研究型教師，不斷反哺教學(xué)?！?/P>

裴新寧認(rèn)為，還需要培養(yǎng)一大批致力于基礎(chǔ)研究的科研隊(duì)伍，深化我國科學(xué)教育的理論與實(shí)證研究，培育并倚重一大批致力于把基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為教學(xué)應(yīng)用的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)、課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)、教師，推動(dòng)科學(xué)課程與教學(xué)的發(fā)展。

《中國教育報(bào)》2024年04月18日第3版