给教育注入科学的基因

幽兰

当今时代，科学技术日益成为支撑和引领社会发展的重要动力，成为一个国家的核心竞争力；而公众的科学素养、科学精神则构成科技创新的重要土壤。

2016年3月14日，国务院办公厅印发了《全民科学素养行动计划纲要实施方案（2016-2020年）》。其中提出，“到2020年我国要建成现代公民科学素质服务体系，并实现我国公民具备科学素质的比例超过10%的总目标。”

重燃对科研的热情

著名生物科学家、IDG麦戈文脑科学研究所主任饶毅指出，从中国的文化根源来讲，并没有科学基因，除了火药、指南针等四大发明外，其他都是西方国家发明的。“传统中医药相对来说算是比较系统化的，但你只要仔细读读药方，就会发现，就算对同一个病患，不同的中医给出的药方也不一样”。

在中国历史上，科学其实是西方的舶来品。1840年鸦片战争后，中国人逐渐觉醒，意识到西方国家的科学可以为我所用。当下中国已经加大了对科学研究的投资力度，与美国相比，科研基金并不缺乏甚至更多。但显然，美国的科研体系更为成熟。

饶毅表示，中国社会机制正在促进创新活动。大多数科学家都在西方国家学习过，可以参照国外的研究方向进行创新和发展。“但中国高校学生大都选择金融等行业学习就业，对科研并不感兴趣，这个现象值得注意。”

网上曾经有这样一项关于“职业理想”的调研。参与调查的对象是某市8000多名高三学生，其中文科考生4200多人，理科考生3600多人。结果排名第一位的是公务员，第二位是律师，然后是医生和记者，前几位中没有科学家。

科技是推动社会进步的强大动力，也是国家竞争力的核心因素。科技创新发展的关键是人才，基础在教育。

习总书记强调，一个不崇尚英雄的国家是没有前途的国家，一个不崇尚英雄的民族是没有希望的民族。全社会应该崇敬能够引领社会前进、国家发展的人，科学家便是其中之一。全社会要提升科学的正面形象，增强公众对科学的理解，提升学校的科学教育质量，提升中小学生对科学教育的兴趣，让科学家再度成为孩子们心中崇拜的英雄、敬仰的偶像。

从去年到今年，有关科技创新的实践教育活动，在中国教育界热闹异常。在中国科学院举行的首届全国中小学科技教育创新发展高峰论坛上，第十届、十一届全国人大代表，中国教育学会科学教育分会理事长、教育部基础教育课程教材专家委员会执行委员、国家小学科学课程标准修订专家组副组长胡卫平说，在当前基础教育变革的时代，以科技教育创新推动学校发展，正成为基础教育领域新一轮的热点。

把科学教育放在重要位置

有人提出，科技教育的春天已经来临。“科技教育、科普教育、创新教育将会成为新一阶段教育的大潮。”

许多教育工作者逐步认识到传统的以课堂为中心的教学法难以有效培养批判性思维和创新思维，他们正在重新规划学校教育的思路。

华中师范大学提出未来学校、未来教室、未来教师、未来教育的理念，这里面包括学习环境的构建、学习工具的使用、教育资源的建设、课程教学的设计、教育方案的应用、学习效果的分析等。

科学精神是贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。它一方面约束科学家的行为，是科学家在科学领域内取得成功的保证；另一方面，又逐渐地渗入大众的意识深层，是有坚持力、不怕困难、不辞辛劳、勇于创新的精神。

中国科学院院士陈凯先表示，我们传统上比较注重科学的物质力量，把它作为强国、发展科技、经济和军事的工具。把科学教育的意义，仅仅理解为掌握有用的工具，突出了它的工具和手段的功能，而忽略了科学对于形成人的正确世界观（宇宙观）和人生观的重大作用，反映出对于科学的实用主义观念。他提出，科学教育要突破工具理性，要崇尚价值的理性，把工具的理性放到恰当的位置上，不被它限制。他呼吁通过教育，让科学的思维方法和科学精神成为一个国家民族的文化，成为一种思维方式。

科学素养的培育，首先是改变教育教学的思维和观念。要培养善于思考、善于思辨、善于怀疑，也要有批判的精神的人。要给学生设定一个方向，让学生敢于围绕问题，自主去求证，自主尝试，自主摸索。

“当我们的国民具备了科学教育的基本素养以后，做事就会有逻辑、重证据、求真求实讲道理，整个民族的科学品位才会得到提升。”

而现实情况却与目标有一大段距离。早在2015年末，就有媒体报道，中国教育学会科学教育分会会长胡卫平教授指出国家科学教育的短板。“大部分国家特别是发达国家都将科学作为核心课程，高度重视科学教育，但在我国恰恰相反，不重视科学课，不配备专业教师。”胡卫平2015年给参加国培计划的科学课老师上课时发现，一个简单的科学概念，有一半以上的科学教师都理解错了。“能参加国培计划的都是全国各地优秀的一线教师。这些老师，有一部分是兼职教师，有一部分是因为无法胜任语文、数学等课程，而改为教科学课。”

胡卫平建议，国家层面要重视科学教育研究和中小学科学教学。“在发达国家，国家自然科学基金会有科学教育研究课题，但我们国家目前没有。”胡卫平还建议，重视科学课的师资，由有理科背景的专任教师担任，而不是由教不了别的课的老师来教科学。最后，还要按规定开足科学课。

有专家建议，科学课程的目标是培养全体学生的科学素养。基础教育阶段科学课程的首要目标应该是激发学生的好奇心、兴趣和热情，并建立对科学的自信。在教学上应提倡自主、合作、探究的学习方式；强调对科学的理解和科学方法的掌握，而不是对科学知识的死记硬背。

2015年，国家教育部在“十三五”规划纲要中首次提出：“探索STEM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识。”据悉，STEM是科学、技术、工程和数学英语首字母缩写，其综合了科学、技术、工程与数学等学科，具有跨学科、跨领域的特点。广州市南武中学是全国第一家开设STEM学习项目的学校。在南武中学校长陈祥春看来，STEM学习项目侧重于科学知识的运用与科技能力培养，注重学生的动手、动脑和创意设计，以小实验、小创意、小制作、小作品为核心，将理、化、生课内知识整合为某个主题，让学生通过项目学习，解决问题。

2015年10月，上海接连举办了两场与“STEM教育”有关的活动。目前，全国已有600余所中学引入了STEM教育课程。2016年1月16日 “上海STEM云中心STEM课程黄浦基地”正式成立。

STEAM教育在中国的发展还处于非常初级的阶段。有专家指出，STEM核心理念是跨学科融合，通过知识情景化，让学生综合运用学科知识，创造性解决实际问题。中国的部分项目过分关注技术的炫酷、制作高科技的成果，缺乏科学的教育设计、基础性学科知识的融合，偏离了STEM教育本质。

STEAM课程的“融合”元素理应该涵盖面更大，容纳更多的相近学科共同参与。满足学生课题对多元实验的验证要求，实现艺术、劳技学科、STEAM课程的有机融合，使学生在实验室中形成对科学原理、科学制作、实践创新的整体概念，成为学生良好兴趣爱好的多元支撑。