隨著國家對科學(xué)教育的重視,各地開展科學(xué)教育的積極性得到了顯著提升。但同時也出現(xiàn)了用考試來衡量科學(xué)教育質(zhì)量、用學(xué)科教育來代替科學(xué)教育的傾向,相關(guān)部門有必要加以規(guī)范提醒。

科學(xué)教育不僅是傳遞知識,更是提升全社會的科學(xué)素養(yǎng)。作為科技工作者,我們有責(zé)任積極支持和參與科學(xué)教育,立足專業(yè)優(yōu)勢,配合學(xué)校教育,促進科學(xué)教育從“知識灌輸”向“素養(yǎng)培育”轉(zhuǎn)變,為提升青少年科學(xué)素養(yǎng)貢獻力量。

余姚(浙江),孩子們在制作太陽能科學(xué)實驗裝置。新華社記者 徐昱 攝

現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展日新月異,學(xué)科專業(yè)的分工越來越細,學(xué)習(xí)門檻越來越高。一線科學(xué)老師在面對龐雜的學(xué)科門類時,往往會感到力不從心。作為職業(yè)科學(xué)家,科技工作者長期從事相關(guān)學(xué)科專業(yè)的研究,對科學(xué)本質(zhì)有深刻的理解,能夠幫助教師深入淺出地傳授科學(xué),上好科學(xué)課。

科學(xué)的本質(zhì)是探索未知,通過學(xué)習(xí)和利用已有的知識,發(fā)現(xiàn)和獲取新的知識。它基于事實證據(jù)和邏輯推理,應(yīng)用多種科學(xué)方法和科學(xué)思維,形成一組事實、理論和模型。這意味著科學(xué)知識是不斷發(fā)展的。在科學(xué)教育中,我們需要傳達這樣的信息——現(xiàn)在的課堂上和教科書中傳授的知識,只是科學(xué)家現(xiàn)階段對自然界的認(rèn)識,是不斷進化的。

例如,人們對太陽系行星的認(rèn)識就經(jīng)過了不斷變化的過程。在過去的200多年間,從太陽和月亮被當(dāng)作行星,到天王星、海王星和冥王星被發(fā)現(xiàn),再到2006年科學(xué)界對行星定義的修改,太陽系的行星數(shù)量不斷變化,由最初的7顆,即金木水火土日月,到5顆,即金木水火土……再到最終的8顆,即金木水火土、地球、天王星、海王星。這表明科學(xué)知識不是絕對的、一成不變的,而是不斷被修正的。

有一位教研員曾經(jīng)問我,我們小時候經(jīng)常講八大行星,但現(xiàn)在很多教科書上改成了8顆行星,有什么區(qū)別?其實,在天文學(xué)概念中,行星、矮行星、小行星都是太陽系的組成部分,天體分類中沒有大行星。判斷它們的關(guān)鍵,不僅僅是體積和質(zhì)量的大小,而是它們經(jīng)歷過不同的演化歷史。行星是經(jīng)過充分熔融的星球,分異出了殼、幔、核的結(jié)構(gòu),矮行星是沒有獨立運行軌道的侏儒行星,而小行星幾乎沒有經(jīng)過熔融和分異。由此看來,記住八大行星或8顆行星并不是學(xué)習(xí)的重點,如何定義才是應(yīng)該重點關(guān)注的。

10月26日,上海市婦聯(lián) “女生愛科學(xué)”項目講座互動環(huán)節(jié),同濟大學(xué)退休教授吳於人(網(wǎng)名“不刷題的吳姥姥”)與學(xué)生做實驗。李浩榮 攝

科學(xué)教育的目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)會像科學(xué)家一樣思考,學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,學(xué)會根據(jù)已有知識探索新知識。因此,科學(xué)教育不僅要學(xué)習(xí)已有的知識,更應(yīng)理解這些知識是如何產(chǎn)生和演化的??茖W(xué)老師要帶孩子們回到人類歷史的“現(xiàn)場”,了解認(rèn)識工具和方法的改變、認(rèn)知成果的進步等。

例如,我們可以探討從牛頓提出的萬有引力,到愛因斯坦提出相對論的轉(zhuǎn)變是如何產(chǎn)生的;或者從達爾文提出的進化論,到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),看生命科學(xué)是如何進步的。通過這些例子,讓學(xué)生知曉科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程。

在湘潭市雨湖區(qū)九華和平科大小學(xué),學(xué)生在機器人課上組裝機器人。新華社記者 陳澤國 攝

科學(xué)課上,要重視探究實踐過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,過程比結(jié)果更重要。因此,科學(xué)教育的效果以及學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展情況,不能僅靠傳統(tǒng)的書面測試來考查、評判。而且,不同學(xué)生的智力發(fā)展速度不一樣,對各個學(xué)科領(lǐng)域的興趣也不一樣,好的教育應(yīng)當(dāng)要給予他們充分的時間自由探索、自由發(fā)展。

傳統(tǒng)書面測試的成績不宜作為培養(yǎng)與選拔學(xué)生的唯一依據(jù),我們必須轉(zhuǎn)變“應(yīng)試”思維,盡可能地讓書面測試與面試交流、動手實踐等方式相結(jié)合,實現(xiàn)全面測評。例如,通過同伴評價、自我評價、項目展示等方法,更全面地評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。這樣的科學(xué)教育才更符合科學(xué)本質(zhì)。要避免學(xué)生把科學(xué)理解為具體的科學(xué)知識,而選擇以記憶的方式掌握各種知識,以應(yīng)對考試。

科學(xué)教育的轉(zhuǎn)變是一個長期而復(fù)雜的過程,但它對于培養(yǎng)下一代的科學(xué)素養(yǎng)至關(guān)重要。作為科學(xué)教育的實踐者,我們可以在自己的教學(xué)實踐中嘗試新的方法,以促進這一轉(zhuǎn)變。讓我們攜手,從結(jié)果導(dǎo)向的“應(yīng)試”到過程導(dǎo)向的“探究”,從事實性知識的記憶,到學(xué)習(xí)知識的發(fā)現(xiàn)過程,開啟中小學(xué)科學(xué)教育的新篇章。

作者:鄭永春 義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組核心成員、中國科學(xué)院國家天文臺研究員

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