■聚焦中小學科學教育系列報道（三） 

    在孩子心中播下科學的種子非常重要。在孩子很小的時候，如果能通過科學教育，激發(fā)他們的科學熱情和社會責任感，那么在未來，就可能培養(yǎng)出科研隊伍的接班人或者使其養(yǎng)成對待人生的科學態(tài)度。科學教育的內容不能僅僅局限于自然科學，學校對青少年的培養(yǎng)還應重視對人格的全面培養(yǎng)，因此，人文科學、社會科學也應當納入科學教育的體系中去，尤其要注重不同學科之間的融合。

    在孩子還是“白紙”時就培養(yǎng)科研興趣

在孩子還是一張“白紙”的時候，就開始普及科學知識、提升科學素養(yǎng)和培養(yǎng)科學興趣，是非常重要的。打個比方，我喜歡打乒乓球，主要是為了緩解工作壓力，鍛煉身體。但我學得晚，30多歲時才開始與單位里的職工一起打。我當時沒有找專門的乒乓球教練，就是自己琢磨、模仿。二十五六年之后，雖然有了一定的水平和經(jīng)驗，但感覺難以突破。后來，一些高水平的運動員、教練跟我說，你的站位錯了，握拍方法不對，擊球動作也不規(guī)范……顯然，到了我這個年紀，要想再去糾正長期養(yǎng)成的一些習慣和動作已經(jīng)很難了。在打球時有時碰到一些多年沒打乒乓球的人，可是他們的動作依然非常標準，因為他們小時候或多或少接受了規(guī)范的訓練，基礎扎得牢，到現(xiàn)在都留有肌肉記憶。經(jīng)常看到一些奧運會冠軍、世界冠軍感謝他們的啟蒙教練，大概也是同一個道理。從這個事例中我深刻感受到，專業(yè)的啟蒙教育在成長過程中是多么重要，我想這同樣適用于科學教育。從小就培養(yǎng)孩子的科學素養(yǎng)與科學態(tài)度，給孩子播下科學的種子，對孩子建立一生的科學追求至關重要。

科學啟蒙教育涉及兩個方面。

一是通過專業(yè)、規(guī)范的科學教育，激發(fā)孩子的科學興趣。大多數(shù)小孩子對新鮮事物有天然的好奇心。這份好奇心既是一種稟賦，也是探索未知以及創(chuàng)新的內在驅動力?？茖W教育就是要正確地利用好孩子的好奇心，在孩子還是“白紙”時就播下科學的種子。真正的好奇心不是“獵奇”，而是通過觀察和思考來認識大自然的奧秘、體會科學技術的價值。有了這樣的好奇心，困難得以排解，社會得以進步，人類得以更好生存。相反，如果缺乏一個完整的科學啟蒙教育體系和有效的教育方式，孩子的好奇心就會被濫用，成為追逐利益的對象，致使如沉迷網(wǎng)絡游戲等新的社會問題的出現(xiàn)。尤其當下是一個高度信息化的社會，網(wǎng)絡等媒介上的東西良莠不齊，正確引導和科學啟蒙孩子的好奇心成為新的時代需求。

二是通過多種形式的教學，培養(yǎng)孩子的邏輯能力和科學素養(yǎng)。也許你會說，我將來又不想當科學家，似乎沒有必要在科學教育上花大力氣。其實這種想法是狹隘、片面的?？茖W素養(yǎng)教育的實質就是培養(yǎng)一個人的邏輯思維能力，也就是幫助孩子形成對事物進行觀察、比較、分析、綜合、概括、判斷、推理的能力，以及采用科學的邏輯方法，準確而有條理地表達自己思維過程的能力。我的經(jīng)驗告訴我，無論從事何種職業(yè)，良好的邏輯思維和分析能力都會讓你在處理和解決問題時有條不紊，在職業(yè)發(fā)展中脫穎而出。我所認識的一些科學大家、成功企業(yè)家和優(yōu)秀的管理者無不具備這種能力。即使對于一個普通人，擁有較好的科學素養(yǎng)也會讓人終身受益。從長遠的角度看，養(yǎng)成科學的態(tài)度，樹立正確、健康的人生觀和世界觀，可以讓人少走彎路，早日成為對國家和社會有用的人；從短期來講，這種能力的獲取也有助于孩子在課程的學習中更加得心應手。

如何啟發(fā)中小學生的科學興趣

中小學科學教師如何開展好科學教育？

第一，要從身邊和正在發(fā)生的事入手。在十多次科普講座當中，我發(fā)現(xiàn)小學生的精力往往不夠集中，比較好動，想要激發(fā)他們的興趣，科普報告或教學的選題很重要，可以從身邊的人和正在發(fā)生的事入手，比如我國深地深空深海探測工程、空間站的建設、北斗通信系統(tǒng)等。從身邊觸手可及的事情出發(fā)，往往能夠抓住青少年的興趣點。

第二，邏輯是培養(yǎng)科學素質的基石。做科研的人都知道邏輯思維和分析能力的重要性。在指導研究生時，我發(fā)現(xiàn)有部分學生認為自己寫不出高水平的論文是因為外語不好，其實他們欠缺的是邏輯思維，因為即使用自己的母語來寫，缺少了邏輯同樣也寫不出好文章。因此，邏輯能力的培養(yǎng)應是科學教師授課當中的一個重要內容?？茖W教育課程或科普報告均需要遵循一個完整的邏輯鏈條，這樣受眾更容易把握重點。

第三，要注重互動。只有不斷通過互動吸引學生的注意力，才能提高學生活躍度，增強接受度。在科學教育課程中應避免單純的知識灌輸，因為知識是教不完的，所謂“授之以魚不如授之以漁”就是這個道理。在科學教育中增加提問等互動環(huán)節(jié)，教師們踴躍回應、即興解答，可以提高課堂的活躍度，取得較好的教學效果。

第四，科學教育的內容不能僅僅是自然科學。自然科學與人文科學、社會科學甚至是藝術都是相通的。在多年的科研工作中，我深切感受到，如果我們取得的科學發(fā)現(xiàn)能夠與現(xiàn)實中的藝術、人文科學有所交融，那么就更能體會到科學之美。對青少年的培養(yǎng)其實是人格的全面培養(yǎng)，這些方面都應該納入科學教育的內容中。因此開展科學教育時，要適當融合藝術、人文、社會科學的內容。

談及科學、藝術、人文、社會科學的交融，讓我想到王國維的《人間詞話》，他用三首詞概括出治學三境界，讓我十分佩服。王國維的治學第一境界是“昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望盡天涯路”，即如果找到一個合適的選題，就成功了第一步。第二境界是“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”，即當選擇了人生的奮斗目標后，就要為之付出艱苦的努力，持之以恒。第三個境界是“眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處”，即經(jīng)過努力后，功到自然成。王國維的治學三境界讓我感到，科學研究跟人文或者藝術作品之間有著非常相似的哲理?？茖W教育也不例外，需要追求多學科交融。

做好科普選題，在實踐中培養(yǎng)學生的社會責任感

在開展科普的時候，選題很重要。目前，國家“雙碳”戰(zhàn)略就是一個很好的科普選題，既具有科學性，又具有實用性，還體現(xiàn)了國家意志。在推進中小學科普教育中，我覺得可以從三個方面考慮選題。

第一，教師要在課程教學中，讓孩子們知道“雙碳”戰(zhàn)略的內涵和內容，這是比較容易的，比如初步了解“碳達峰”“碳中和”等內容。

第二，學校要跟高等院校、科研院所、省實驗室、國家重點實驗室、大科學中心等合作，因為這些單位有很多大型的科學教育場景，通過交流可以讓孩子們走進國家級科研平臺，親身體會科學實踐的無窮魅力。我曾經(jīng)參與過普及垃圾分類焚燒的“云端看城‘館’”系列活動，不僅學習到普通人在“雙碳”行動計劃中也可以作出一份貢獻，還深切感受到貼近生活、貼近實際的科學教育活動的重要性。

第三，要鼓勵孩子們通過科學教育，從自身做起、從身邊事情做起。從短期來看，可以鼓勵孩子們參與到像垃圾分類等日常生活小事中，其實垃圾分類也是“雙碳”行動計劃中非常重要的一環(huán)，讓孩子了解如何變廢為寶，減少能源的消耗。從中長遠的教育體系來看，要幫助孩子們培養(yǎng)科研興趣。

“雙碳”行動計劃涉及方方面面，包括能源結構調整、新型能源資源的尋找、傳統(tǒng)能源的替代以及對自然和人為碳排放的比例確定等。通過推動孩子們對這些科學前沿和國家戰(zhàn)略的不斷了解，在他們小的時候就激發(fā)他們的科研熱情和社會責任感，有助于科學啟蒙并培養(yǎng)出未來各個領域的接班人。

（作者系中國科學院院士、中國科學院廣州地球化學研究所研究員）

《中國教育報》2022年11月16日第5版