科学教育,就是让我们学会“像科学家一样思考”
一个国家的发展需要科学的土壤,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:
调皮的小男孩问妈妈:“妈妈,我们为什么要吃饭?”小男孩的妈妈面无表情地回答:“当然要吃饭了,不然就会被饿死!”妈妈毫不在意的一句话,将孩子“噎”在了沉默里。同样的场景,另外一位母亲给出了不同的答案:“因为,我们需要给身体输入能量呀。”“身体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,就需要补充呢。”“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,更能帮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”,也正是世界经济合作与发展组织在2015PISA测试中首次倡导的理念之一。在过去考核学生识别科学问题、运用科学证据解释科学问题、解决科学问题的能力的基础上,世界经合组织首次提出了“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了解与自然变化、地球运动有关的知识,还要尝试去体验科学家是如何工作的,学习科学研究的一系列方法。“要通过亲身经历观察、实验等过程收集证据,处理数据,进行推理,初步揭示自然世界和实验室中一些现象的成因。教师要不断激发儿童对探究未知世界的兴趣,引导学生提出问题,大胆质疑,帮助学生逐步学会科学思维,提高科学探究能力。”华东师范大学教师教育学院教授王祖浩分析。
当然,实现这样的目标并不容易,“科学需要严格的逻辑思维,需要证据,然后在证据的基础上进行推理,得出结论,再进行一系列验证,而整套科学的思维方式,包括思维的习惯,很多成年人都是十分缺乏的,对于孩子来说,也是如此,要在童年时期,就培养这种思维的习惯,从而为一生打好用科学思考的底子。”徐星提到。
让科学“能力”超越科学“知识”
仔细分析2015年的PISA试题,不难发现,试题侧重考查了学生阅读材料、观察和分析数据、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、提升科学思维能力。
“学生在解决实际问题的过程中进一步加深了对环境保护重要性的认识。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,并有计划地予以实施的方式,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,仍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,还需要进一步努力。
不过,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,成功将高景一号商业遥感卫星发射升空。此次任务,还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余名中学生全程参与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成功,是我国中小学生科学能力提升的重要表现。当前,已经有越来越多的学校重视科学课程,通过社会实践、组建兴趣小组、多学科交叉教学等方式鼓励学生开展深入的科学探知活动。
更加令人兴奋的是,近几年来,科学普及的环境也越来越好,不仅国家的重视程度越来越高,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,《最强大脑》《挑战不可能》等节目也吸引了大量青少年的关注,这都为激发青少年的科学兴趣、提升整个社会的科学素养,注入了一股新鲜的力量。
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