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科学教育重知识轻探究之忧

只是听老师讲“科学”或是单纯观看科普节目，是无法让孩子真正感受到科学的乐趣的，唯有亲自进行实验和观察才能培养出“科学之心”。基础教育阶段是孩子一生中最重要的科学教育启蒙阶段，这个阶段的科学教育做好了，未来的大科学家才有可能诞生。

只重知识的教育培养不出大科学家

著名极地科学家王 自磐

一代科学大师钱学森在生命弥留之际，写下“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”这一振聋发聩的“问号”，“钱学森之问”代表了众多有识之士对当前教育的焦虑和期盼。缘何从建国到2010年，中国的重大科技原创成就几乎为零？为何李四光、钱学森、钱三强这样的世界级科技人才过去多、现在少？这绝非因为“在中国这块土地上长不出大树”！作为世界大国，中国的教育力只相当于美国的12％，世界排名第十，而科技力仅居世界第八，这与我国的人力资源和经济发展状况极不协调。据国家软科学研究重大项目公布的最新报告，我国科学的世界影响力在19个主要国家中排名第十三，甚至低于瑞士、以色列等小国，这与中华民族在人类文明史上曾经起到主导作用的地位极不相称。中华民族是世界公认的智慧民族，然而，我们的孩子从小学到高中的基础教育，集中表现为填鸭式的知识灌输和偏重应试能力的教育，极为忽视想象力和创造力的培养，这在相当程度上滞缓了大学阶段学生创新思维和能力的发展。

在呼吁教育体制进行根本性的革命和改变教师队伍知识结构等之外，如何给孩子们提供既能激发他们强烈的好奇心，让他们兴趣倍增，又具有适时的现代学科知识和强烈时代意义的科普教材，正逐渐成为社会和学校普遍关注的问题。21世纪人类在宏观科学方面将向太空、深海和极地这三大领域进军，这几个方面的科普教材和故事，不仅各个年龄段的孩子，就连许多成年人也十分感兴趣。

多年来，我以南极考察为主要题材，在各地不同类型学校的数十次演讲或科普教育实践中，亲身感受到孩子们对现代科学新知的浓厚兴趣与强烈求知欲，南极探险发生在地球最神奇的冰雪王国，充满传奇色彩，也是孩子们永远的话题。南极的故事不仅情节惊险，而且科学考察知识新奇、内容丰富，据我接触到的情况，在普通中、小学生中，约有70%以上的孩子购买过有关南极的图书，而看过南极读物或影视的学生接近100%。

孩子们非常喜欢来自南极考察第一线的考察队员尤其是科学家来学校当老师、讲科学故事，孩子们的活泼可爱、在课堂上所表现出对图文的兴趣和专注程度，不由得让人回忆起自己在孩提时代全神贯注地倾听解放军讲战斗故事的情景。南极考察往往需要克服常人难以想象的重重艰险，有时甚至要冒生命的危险，例如，冰海遇险与死神搏斗、冰雪高原面对死亡陷阱等。孩子们同样会带着惊异的眼光，流露出对南极考察队员的钦佩。有所不同的是，南极的故事会以科学知识为主线，老师接连的提问，让孩子们不时地思考并依据自己掌握的知识开展讨论，其热烈程度非同寻常，甚至连那些平时上课很不专心、比较自由散漫的所谓“坏”孩子，也都无法逃脱。这样上课比单纯传授科学知识更为重要的是，让孩子们明白一个道理：在人类不断探索大自然的征程中，要想取得成功，人们不仅要有所付出，还要有勇往直前的精神。

地理上的南极距离我们很远，但对孩子们来说，课堂里的南极其实很近。不仅因为书中大量精美的图片，冰山、企鹅、海豹让孩子们喜欢，感觉近在咫尺、身临其境，同时，还在于当孩子们明白了南极对于全球气候变化的重要性以后，联系经常见诸电视和报端的国内和世界各地气候异常现象，更能深切感受到，原来保护南极环境的稳定与我们地球居住环境的安全是如此密切相关，保护地球、低碳生活真的可以从身边做起，从自己做起。

人类南极探险史和探险家传奇是《南极的故事》中非常出彩和吸引人的部分。早期西方国家及其南极探险家为了接近和发现南极新大陆，驾驭风帆木船、穿梭冰海、船毁人亡的故事屡见不鲜，艰苦卓绝、可歌可泣。西方国家在南极的领土与资源争夺由来已久，而中国人一直到上个世纪80年代才涉足南极。在回顾这段历史的时候，一些爱思考的孩子会问我们为什么这么迟才去那里？解答这一问题时，虽然心中不免掠过某种痛楚，但让人欣慰的是，感觉到孩子们一种自发的爱国之心的流露。教育之目的无非是为了给国家和民族源源不断地输送后备人才！虽然大科学家位居人才金字塔的塔尖，但是，塔尖的辉煌取决于金字塔基础构架的优质和稳固。将智慧和理想之树精心根植于孩子幼小心灵的土壤，是我们民族伟大复兴之希望。

被无意扼杀的想象力

台湾科学教育专家 林玫伶

伽利略曾说：“我无法教他们东西,我只是帮助他们学会发现。”这句话道出了科学教育的真谛。每个孩子对大自然都有与生俱来的探究欲，但是，成人往往过分讲究实际与效率，让孩子的奇思妙想受到压抑，总是在有意无意中扼杀孩子最重要的能力——想象力！

想象力似乎是孩子与生俱来的天赋，持续保有这份想象力的孩子是幸福的。具有想象力的孩子较为乐观，也较喜爱探索世界，更充满了无限的创意。成人往往过分讲究实际与效率，让奇思妙想受到压抑，总是在有意无意中扼杀了孩子最重要的能力——想象力！

有一次我与人分享一个平底锅流浪的故事，故事的结局是这个原本被人忽略的平底锅后来成了鸟窝，许多鸟在它身上栖息、生蛋、长大、飞出去又飞回来。故事说完了，我问成人们：“平底锅除了做鸟窝以外，还可以做什么？”

成人们搜肠刮肚，好不容易挤出了诸如“猫狗食物盘”、“花盆”等容器类的答案。但同样的问题我问小朋友，答案可妙了：“可以打坏人”、“当乐器”、“磨亮了当镜子”、“加上长针、短针当时钟”、“巨人的乒乓球拍”等，完全超出了平底锅原有的功能。看样子，成人们的想象力需要向小朋友学习。

为什么孩子随着年龄的逐渐增长，想象力的光芒却渐渐暗淡了呢？主要的原因是，成人总是在有意无意中扼杀孩子的想象力。成人常常会说：“别做白日梦了！”“别浪费时间了！”“那是不可能的！”“这根本就不像！”“标准答案不是在这里吗？”

殊不知，梦想也好、幻想也罢，都是促成想象的原动力，“不可能”、“不像”更是武断的说法。着色时头发要涂黑的，涂成绿色就是错误；人要走在地上，在空中漫步就是错误；马画得比鸡小就是错误。然而，21世纪的今日，许多的不可能早已变成可能，头发可以染色，每天头顶不一样发色的人并不少见，连眼球的颜色都可以借着隐形眼镜而改变。武侠片里功夫高手吊着钢丝飞檐走壁，动作还很优雅呢！改造基因可以做到让鸡比马大，没有什么是不可能做到的，退一万步来说，不可能又怎样呢？孩子为他们创造出来的“可能”所设想的理由，远比“不可能”来得珍贵啊！

“标准答案”也是扼杀想象力的主要凶手，从小到大，为了批阅方便，为了公平起见，或是为了升学考试，唯一且标准的答案早就成为孩子共同的痛。一字不落地背课文的解释、一成不变的实验步骤，让孩子的想象力从充沛到枯竭，实在可悲。那么，我们应该怎样培养孩子的想象力呢？以下提供一些做法供父母参考。

痛快地去玩。孩子的工作就是游戏！许多孩子都喜欢玩“过家家”，大家假装来假装去，演小孩、妈妈、校长、公主，想象自己就是扮演的角色，模仿或创造该角色应有的行为举止和言谈表现。扫地用的扫帚摇身一变，变成侠客手中的宝剑或猫王手中的吉他。地上画几个几何图形，再加上个小布包，大家又蹦又跳，可以玩上好几个钟头，想象力就在游戏的过程中被激发出来了。

多接触大自然。称大自然为“想象力的教室”并不为过，孩子的心灵在大自然中极容易被触动。孩子通过亲身的实践与体验，发现许多成人没有注意到的事、看见许多成人没有观察到的景色，这就是孩子从大自然中启发的想象力。

多接触艺术。绘画、折纸、音乐、戏剧等艺术活动对于培养孩子的想象力、创造力、空间智慧及灵巧度都有极大的帮助，父母应及早提供这样的环境。在孩子学习的过程中，父母应多肯定孩子的努力，并鼓励孩子表达他创作艺术的想法，但要避免过度地赞美或批判，因为这样反倒会让孩子不断重复成人赞美的方向或逃避成人批评的表现，反而限制了他的想象力。

鼓励孩子阅读。阅读除了能增长知识、启迪智能以外，更是一种“神游”方式。透过书本，孩子可以上天下海、游览世界各地、与书中人物跨时空交流。不论是缤纷多彩的视觉图像，还是温馨动人的故事情节，都可以培养孩子的观察力、想象力与创造力。如果再加上父母的陪伴，在亲子阅读的过程中鼓励孩子发问、比较、猜测，画下来、演出来、发表不同想法，想象力的培养就更能事半功倍。

科学教育应该给予学生更多

宁波市鄞州区教师进修学校 任洪

我曾在上科学课时问小学生：“我们为什么上科学课啊？”

学生们整齐地回答：“学习科学知识！”

我又问：“那么，学习科学知识是为了什么呢？”学生们沉默了一会儿，有几位小声说：“长大了当科学家吧。”

“上科学课就是为了学习科学知识”这其实是教师根深蒂固的观念影响了学生。虽然现在的科学教师都知道科学教育的多维目标，但是真正落实到课堂的往往是知识教学压倒一切。除了观念问题，另一原因是传授知识比较省事、检测知识容易操作。然而，只重视知识的科学教育培养不出具有良好科学素养的国民，更培养不出杰出的科学家。我们的科学教育应该给予学生更多，特别是孩子们普遍缺少的那些东西，需要科学教师格外关注。

现在的小学科学教材中安排了一些需要长期观察记录的内容，如教科版教材中就有“凤仙花的生长变化记录”、“一个月时间的气温变化记录”等。但是，大多数学生没有完整地经历这些观察记录过程，有的只在上课那一天作了记录，有的捏造一些数据把记录表填满了事，教师也没有把持续记录当回事。很少有学生完成长期观察记录，也因为这样的观察记录只凭兴趣无法维持，长期观察记录的确是单调而枯燥的，需要教师不断地提醒、监督和激励。科学研究需要细心和毅力，有关长期观察记录的内容正是培养这些品质的绝佳载体。这使我想到，一些有关自然奥秘的录像资料的作者大多是外国的科学家，如《鸟类的迁徙》、《野生动物奇观》等，这些资料凝聚着研究者几年甚至十几年的心血，极为精彩。是不是我们的科学家不善于进行这种研究？这是否与我们的科学教育有着莫大的关系？

在教学“解剖油菜花”时，有学生汇报说他的花只有3个花瓣，那个学生平时比较马虎，同学们都哄笑起来。为了指出他的错误，我让他把油菜花放到实物展示台上。令我无比惊讶的是，这一朵油菜花真的只有3个花瓣！十字花科植物的花应该有4个花瓣呀！我仔细地观察了这朵花，3个花瓣均匀地排列在花蕊周围，这是一朵完整的花。这时，我暗自庆幸刚才没有带着怀疑或讥讽的语气请他展示，我大声宣布：“这位同学说得一点没错！他发现了一朵不同寻常的3个花瓣的油菜花！”学生们鼓掌了，而他激动得涨红了脸。

这个班级的学生在后来的好长一段时间里，每当观察实验时都瞪大眼睛，渴望发现一些什么。事后，我也纳闷，怎么会有这样的怪花呢？查了资料才找到答案，其实这是植物的一种变异现象，就如少数人生来就有6根手指一样。油菜花不但有3个花瓣的，还有5个花瓣的，只是数量极少。

还有一位学生在学完爬行动物的有关内容后找到我，他说：“蛇与蟮鱼长得那么像，怎么它们不属于同一类呢？是不是科学家分类的时候不小心分错啦？”我觉得他能够质疑科学家的分类就很了不起，我向他解释：“关键是蛇用肺呼吸，而鳝鱼用腮呼吸。”可是他并不服气，说：“可是它们也有很多相似的地方啊！它们运动的样子也很像，我还去菜市场看过小贩杀蛇和鳝鱼呢，蛇和鳝鱼的骨骼也是非常像的！”对这样的学生，我不由得心生敬意，一个小学生为了证实自己的想法，竟然会跑到菜市场去观察。在他身上，我看到了现在孩子特别欠缺的求真精神。追求真理和强调实证是科学的本义，我们切不可为了“标准答案”而否定学生观察到的事实。

在教学“放大镜”一课后，我发现学生们发明了一种残忍的游戏：一些金龟子掉落在地上，腹部朝天翻不过身，学生们就比赛在最短时间里用放大镜汇聚阳光烧死这些金龟子，看着金龟子拼命挣扎，他们发出一阵阵笑声。看到这情景，我的心情很沉重。我过去阻止后，又觉得应该想办法触动他们的心灵，才能彻底改变他们的行为。在后续教学中，我安排了一个用黏土和火柴梗制作金龟子模型的活动，塑型、上色后，有学生嚷起来：“我做得很仔细，可还是不如真的金龟子漂亮！”我不失时机地播放了《精致的生命——昆虫》的录像，问学生：“你们觉得烧死金龟子的做法对吗？”学生们沉默了，有位学生举手说：“可是金龟子吸食树的汁液，它是害虫呀！”我摸着他的头说：“是的，金龟子要吸食树的汁液，但是，任何动物为了生存都需要吃食物。一般情况下，金龟子吸食一些树的汁液，并不会给树木带来大的危害。只有在它们泛滥成灾的时候，才需要捕杀一些。即使捕杀，也不赞成用残忍的方法。”他点点头。下课后，我在走廊里看到几位学生弯下腰，伸手捉起掉在地里的金龟子，轻轻一弹，金龟子趁势飞走了，学生的脸上洋溢着温暖的笑容。生命世界的内容占了科学教材的很大篇幅，在指导学生了解生物的基础上，我们应该教育学生欣赏自然、珍爱生命，这是一个文明人应有的素质。

在科学教育中要多维目标协同推进，这对科学教师的素质提出了很高的要求：需要扎实的学科知识基础，还需要很好的组织探究活动的教学能力。而由于多维目标协同推进的成效不一定体现在考试成绩上，科学教师可能在教学中投入了很大精力却吃力不讨好。因此，科学教师还得有为提高学生科学素养而不计个人得失的奉献精神。我们要时刻勉励自己：这样的奉献是值得的，因为科学启蒙教育将影响孩子一生。

培养孩子的“科学之心”

《Do科学》主编? 山口一臣

在日本流行一句话“远离理科”，这句话说的是今天的日本青少年“不喜欢理科、不喜欢科学”的情况。这种远离理科的现象，开始于20世纪80年代，近年来则越发明显，即使那些学习能力很强的学生，也不怎么喜欢理科，对理科或者科学饶有兴趣的日本学生在减少。

日本国立教育政策研究所1989年以来的研究显示，认为“理科有意思”的学生比例随着年级的升高反而递减。而在理科学习重要性的调查中，针对中学二年级的学生认为“理科对日常生活和学习有用”的比例为53%，比84%的国际平均水平低31个百分点。认为“学习其他科目需要理科”的学生有27%，低于70%的国际平均水平。认为“有必要获得理科高分去想去的大学”的学生比例为56%，“为了未来做自己想做的好工作，有必要获得理科好成绩”的占45%，均比70%的国际水平低许多。

这意味着，日本的孩子即使理科成绩好一些，年龄增长后也越来越认为理科没有意思，甚至认为理科与日常生活和未来的职业生涯没关系。

关于“远离理科”的原因有各种各样的说法，例如，有人认为日本对创新发明的重视不够。2005年的“蓝色发光二极管”诉讼案是一个典型的例子，相关发明者的技术发明为公司带来了巨大的收益，然而其个人仅得到了极少的奖金，因为他的技术发明属于公司，但公司却没有给他合理的报酬，这种例子在日本比比皆是。再比如，以前家庭中如果电器发生了故障，往往会找电器维修人员来修理，然而，今天我们却再难看到类似的情形了。家用电器坏了，人们宁愿扔掉旧的买新的，也不会费力去维修了，通过理科知识的学习和实践来帮助生活的情形正在淡化和消失。

然而，“远离理科”更重要的原因是学校教育环境的相关变化，20世纪80年代以来，日本的每次课程修订都会减少理科上课时间，教育预算削减使得理科实验工具大大减少。高中阶段在有限的时间内仅进行针对高考的应试教育，而进一步削减了理科课时。

另外，自1977年以来，高校招生明确规定，理科成为选修科目，这使得高中学生选择理科学习的人数开始逐年下跌。比如，上世纪70年代，90%的孩子都上物理课。到了上世纪90年代，只有20%的学生选修物理。与此同时，民间创办的科学实验俱乐部十分火爆和受欢迎。在日本东京，对孩子们最有吸引力的不是学校，而是一些民间的科学实验俱乐部。目前在日本关东地区就开办了21间类似的科学实验俱乐部，据说学生人数超过8000人。

进入21世纪以后，日本新兴的许多民间科学组织都广受欢迎。究其原因，大概是家长们怕孩子以后不会像他们小时候那样喜欢理科吧。2010年3月，我们那一代人的童年科普杂志——由科学学习研究社出版的《科学》和《学习》两本杂志停刊了。1979年，这两本杂志的合计发行量一度高达670万册，然而到停刊时，发行量仅为昔日辉煌时的1/10。我幼时痴迷的《儿童与科学》杂志，现在也在苟延残喘，发行量沦落到全盛时期的1/10。其他昔日小孩子挚爱的优秀理科杂志如《模型与收音机》、《简单收音机》等，也纷纷在1980年—1990年间相继停刊。

今天日本孩子的理科教育现状非常可悲，我们创办《Do科学》，正是基于这种危机意识，《Do科学》的办刊理念就是要培养孩子们的“科学之心”。

（文见《中国教育报》2010年9月30日第6版）