中國科學(xué)院院士、中科院廣州地球化學(xué)研究所所長徐義剛。（受訪者/圖）
(相關(guān)資料圖)
“文科生也能成為一名科學(xué)家嗎？”2023年5月6日，在廣州市華美英語實(shí)驗(yàn)學(xué)校（下稱“華美學(xué)校”）的一場演講中，提問環(huán)節(jié)，一名中學(xué)生問中國科學(xué)院院士、中科院廣州地球化學(xué)研究所所長徐義剛。
出身于鄉(xiāng)村家庭的徐義剛，自認(rèn)為科研之路是靠后天努力。年屆六旬，近年他開始重視科學(xué)啟蒙教育，希望“填補(bǔ)學(xué)生們挑戰(zhàn)權(quán)威意識(shí)和創(chuàng)新精神的空白”。但他最大的感受是，很少能遇到提出“顛覆性”問題，或者敢于挑戰(zhàn)他的學(xué)生。
“這與培養(yǎng)乖孩子的教育生態(tài)有關(guān)。”徐義剛說。
科學(xué)啟蒙教育并非新鮮話題。早在2017年，教育部便印發(fā)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，同年9月，全國小學(xué)一年級(jí)增設(shè)科學(xué)課，將其作為與語文、數(shù)學(xué)同等重要的基礎(chǔ)性課程。
但在教育一線的情況并不理想。2021年，一項(xiàng)針對(duì)全國22座城市八千余名青少年的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，近一年內(nèi)半數(shù)以上即52.1%的青少年未參與過科技活動(dòng)。高中學(xué)段青少年參與率顯著低于中小學(xué)，縣鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村青少年參與率也顯著低于城市。
華美學(xué)校科創(chuàng)教師黨一鳴觀察到，當(dāng)前的科學(xué)啟蒙教育大多在有政府資金支持、家長資源雄厚，或地處城市的學(xué)校開展，更多學(xué)校仍限于理論教學(xué)，“很多時(shí)候還是要依靠一把手的重視”。
在徐義剛看來，科學(xué)啟蒙教育的內(nèi)容不能局限于自然科學(xué)，“應(yīng)當(dāng)把人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)也納入科學(xué)教育體系”，尤其是注重不同學(xué)科之間的融合。
“臺(tái)下就不吭聲了”
徐義剛?cè)缃衩磕曛辽僖街行W(xué)做一次科普講座。每次講座回應(yīng)完學(xué)生的問題后，他都愈發(fā)意識(shí)到科學(xué)啟蒙的必要性。
徐義剛出生于江蘇常熟的一個(gè)小村莊，父母都是農(nóng)民。快成年時(shí)，他一米七幾的個(gè)頭，體重不到一百斤，想要讀書深造，原因之一是“體質(zhì)差，干不動(dòng)農(nóng)活”。高考后會(huì)進(jìn)入地質(zhì)學(xué)專業(yè)，也是因?yàn)楸徽{(diào)劑。
研究生期間，徐義剛獲得公派留學(xué)資格。但到巴黎后，導(dǎo)師沒有給予太多關(guān)注和指導(dǎo)，他長期處在焦慮失眠的狀態(tài)，只能靠著一遍遍研讀《自然》雜志上的三百多篇文章完成學(xué)術(shù)研究。
與中小學(xué)生的多次接觸中，徐義剛再次感受到科研啟蒙教育缺失的遺憾。
學(xué)生們往往對(duì)科學(xué)的興趣寥寥。有時(shí)，上面講課，下面嗡嗡響，老師們要站在人群中間控場。到了提問環(huán)節(jié)，有的學(xué)生會(huì)疑惑：“一個(gè)人學(xué)習(xí)科學(xué)后，自身也能夠體現(xiàn)價(jià)值嗎？”“要實(shí)現(xiàn)價(jià)值，是否一定得靠做貢獻(xiàn)？”
更遺憾的是，“如果說希望提些有價(jià)值的問題，臺(tái)下就不吭聲了”。
這樣的情形出現(xiàn)在不止一所學(xué)校。徐義剛認(rèn)為，這和教育生態(tài)有關(guān)，“科學(xué)應(yīng)該鼓勵(lì)非傳統(tǒng)和挑戰(zhàn)意識(shí)，但當(dāng)前教育培養(yǎng)的多是乖學(xué)生，學(xué)生們不懂得提出（真正的）異議”。
華美學(xué)校校長陳峰記得，女兒上中學(xué)時(shí)，曾嘗試用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題，最后老師以“多寫了一步，考試不會(huì)給分”為由，批評(píng)了她。陳峰認(rèn)為，化學(xué)的底層邏輯也包括數(shù)學(xué)，“這其實(shí)是扼殺了一朵成功的火花”。
據(jù)中國網(wǎng)報(bào)道，在國際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目測試中，僅有約17%的中國學(xué)生，期望30歲以后從事與科技有關(guān)的職業(yè)，遠(yuǎn)低于OECD（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織）國家的平均值24%。陳峰觀察到，自己所在學(xué)校的學(xué)生們，到最后“大多進(jìn)入了金融、技術(shù)、藝術(shù)等行業(yè)”。
2023年3月12日，北京，中國科技館聯(lián)合中國林學(xué)會(huì)舉行“美麗中國”主題活動(dòng)。（視覺中國/圖）
“學(xué)了有什么用”
要在中小學(xué)開展科學(xué)教育，落地并不容易。
2020年，黨一鳴在學(xué)校里籌辦科學(xué)教育。首先遇到的難題，是家長的觀念。黨一鳴觀察到，鼓勵(lì)科學(xué)的政策力度越來越大，“但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到主科的地位”，家長們對(duì)科學(xué)的認(rèn)知和接受度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上語數(shù)英等基礎(chǔ)學(xué)科。
另一個(gè)背景是競賽加分的取消。2018年，教育部要求競賽以及競賽結(jié)果，不作為中小學(xué)招生入學(xué)的依據(jù)。黨一鳴已經(jīng)習(xí)慣，當(dāng)學(xué)生提出想學(xué)科學(xué)時(shí)，家長們立即反問，“學(xué)了有什么用？”
器材貴、師資貴和競賽貴，高昂的投入成本也困擾著不少家長。據(jù)黨一鳴統(tǒng)計(jì)，“一個(gè)學(xué)生從小學(xué)一路升級(jí)上去，一年可能需要十幾萬。參加國際科學(xué)比賽，一場（費(fèi)用成本）就要三萬到五萬”。她在不同學(xué)校調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，地處一線發(fā)達(dá)城市的學(xué)校，“科學(xué)資源甚至是溢出的”。但縣級(jí)以下的地方仍然貧瘠，“甚至連科學(xué)是什么都不知道”。
華南師范大學(xué)科技處處長、全國小學(xué)教材《科學(xué)》常務(wù)副主編賀浪萍有同樣的感受。他回憶，以珠三角為例，在推廣教材時(shí)，“真正開課的只有廣州、深圳和珠海等城市，而經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地方，存在科學(xué)課由生物、音樂、美術(shù)老師來上的情況，甚至沒有訂購教材”。
根據(jù)第十四屆全國政協(xié)常委周忠和的調(diào)研，科學(xué)教師專職化的比例僅占33.7%，縣級(jí)以下僅有16.1%。
教育部原副部長朱之文也曾撰文分析，科學(xué)教育課程缺乏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題。朱之文對(duì)比發(fā)現(xiàn)，多數(shù)國家K-12（從幼兒園到高中）均有體系化的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，而國內(nèi)科學(xué)教育則分為小學(xué)科學(xué)，與初中物理、化學(xué)、生物、地理并行的初中科學(xué)，高中物理、化學(xué)、生物、地理三個(gè)階段，“存在明顯的學(xué)科壁壘，學(xué)科交叉融合不足”。
重要的是“科學(xué)邏輯”
一些在傳統(tǒng)教育中“受過挫”的孩子，在科學(xué)里重新獲得了價(jià)值感。
黨一鳴對(duì)一個(gè)小學(xué)三年級(jí)男孩印象深刻。起初，男孩學(xué)習(xí)成績很差，摔教具、和同學(xué)爭吵、崩潰大哭時(shí)常發(fā)生。課堂上，他因?yàn)槌３Ｙ|(zhì)疑老師的答案，與老師關(guān)系僵化，嚴(yán)重時(shí)還面臨過退學(xué)的可能。
轉(zhuǎn)變的契機(jī)和搭建機(jī)器人有關(guān)。黨一鳴觀察到，上科創(chuàng)課程時(shí)，即便老師已經(jīng)提供了搭建機(jī)器人的完整模板，男孩往往還是喜歡自己先試一遍，摸索其中的原理，“雖然不完美，但至少自己理解了”。一次全國性的機(jī)器人大賽，男孩獲得了二等獎(jiǎng)。之后，當(dāng)?shù)湍昙?jí)學(xué)生鬧情緒時(shí)，男孩會(huì)以自己的經(jīng)歷為例，主動(dòng)安慰并指導(dǎo)。
“自信心和自尊心提升后，也能遷移到情緒控制力、行為習(xí)慣、人際交往和團(tuán)隊(duì)意識(shí)等方面”，黨一鳴進(jìn)一步解釋，“怎么設(shè)計(jì)出最優(yōu)性能的機(jī)器人，怎么有條理性地組建材料，怎么與隊(duì)友合作拿到更高的分?jǐn)?shù)，怎么向教練求助或表達(dá)情緒”，都在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中慢慢磨練。
“重要的是要具備科學(xué)邏輯。”徐義剛意識(shí)到，科學(xué)啟蒙的本質(zhì)，是培養(yǎng)一個(gè)人用理性的思維對(duì)待生活。在他的經(jīng)驗(yàn)里，“無論從事何種職業(yè)，科學(xué)的態(tài)度能讓人在處理和解決問題時(shí)有條不紊”。此外，持久的好奇心、恒心和社會(huì)擔(dān)當(dāng)意識(shí)，也被他視為科學(xué)價(jià)值的關(guān)鍵。
陳峰寄希望于通過課堂改革、跨學(xué)科培養(yǎng)等方式改善科學(xué)教育的現(xiàn)狀。目前，他正在實(shí)踐一種PDL（Problem during Learning）的培養(yǎng)模式，學(xué)生的科學(xué)訓(xùn)練圍繞發(fā)現(xiàn)問題、動(dòng)手實(shí)踐、嘗試失敗、不斷求解這一過程展開。
他還主張將科學(xué)與生活融合起來，開設(shè)“身體的自我管理”體育課，引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)方法對(duì)待身體鍛煉。在他看來，“科學(xué)應(yīng)該像毛細(xì)血管一樣四處滲透”。
南方周末記者 蘇有鵬 南方周末實(shí)習(xí)生 莊澤鈴
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