新科学教育:从思想到行动

 产品二类     |      2020-01-23

  新科学教育提出让科学知识有温度,让科学智识有力度,让科学智慧有深度,让科学信念有高度,让科学教育有长度的科学教育新理念。探索新科学教育的实施路径和课程教学改革,以求为科学教育探索一条新路。

  作者简介:朱永新,王伟群,苏州大学新教育研究院教授。江苏 苏州 215123

  内容提要:科学教育是提高全民科学素质最关键、最基础的工作。目前的科学教育存在科学教育目标功利化、科学教育对象精英化、科学教育内容片面化、科学教学方法形式化、科学教育资源分散化、科学教育教师非专业化等诸多问题。在这种背景下,新科学教育提出让科学知识有温度,让科学智识有力度,让科学智慧有深度,让科学信念有高度,让科学教育有长度的科学教育新理念。探索新科学教育的实施路径和课程教学改革,以求为科学教育探索一条新路。

  近年来,在国家的大力扶持下,我国的科技有了迅猛的发展。美国国家科学基金会2016年初发布的《美国科学与工程指标》显示,中国已成为世界第二研发大国,中国科技在全球的地位日益突出。航空航天、人工智能、深海探测、生物医药、桥梁高铁等技术在世界上有了一席之地。但是,我国的科学教育仍不尽人意,表现在国家科技人才还比较紧缺,国民的科学素养总体不高。2015年PISA测试显示,中国科学教育与世界先进水平仍然存在较大差距,科学素养呈现出一定的“高成就低兴趣”倾向,“喜欢学习科学的指数”排名13,恩佐2平台登陆“将来有从事科学事业愿望的学生比例为16.8%,远低于美国的38%和欧盟国家24.5%的均值。[1]世界经济论坛《2017-2018全球竞争力报告》显示,尽管中国全球竞争力的排名有所上升,但中国的创新水平、技术就绪度、高等教育与培训等仍低于亚洲新兴和发展中国家的平均水平。而在137个国家和地区的数学与科学教育质量排名中,中国大陆仅列50位,这些年呈现下降趋势,更是远落后于排名第一的新加坡。[2]科学素养的差距反映了我们科学教育的差距。

  基础教育科学教育的目标是“提高全体学生的科学素养”,但这个目标在中小学已经严重窄小化。小学科学教育呈现明显的弱势,表现在课时少,已经少得可怜的课时还时常被占用;专职教师的比例小,有的学校甚至音乐教师上科学课;专用的科学实验室少,仪器药品缺乏。而中学的科学教育以应试为主要目标,考什么教什么,不考什么也就不教什么。如2008年江苏的高考方案中,把物理、化学、生物地理等科学科目作为选考的科目,分数以等级计算而不计入总分,导致学校对这些科目的教学很不重视,高考中报考科学的人数急剧下降,各类奥赛中获奖人数也急剧下降。而这种情形在2017年浙江的高考改革方案实施后同样发生了。纸笔测试中由于很难考查学生的真实的实验能力和实践能力,导致在目前中学的科学教育中实验、实践教学功能弱化,视频实验、恩佐2平台登陆黑板实验屡见不鲜,导致科学教育中“做”得很少。

  既然科学教育的目标是“培养科学素养”,面向所有人就显得非常重要,科学教育不只是培养科学家的教育。但是,我们的科学教育在很大程度上表现出精英化倾向,千军万马过独木桥,重应试轻视对公民的科学素养教育,影响了全体公民的科学素养。

  地区的差异、经济的发展以及职业、性别的不同造成科学教育的对象更呈现出精英化的态势,当城市的孩子在学编程、人工智能时,农村的孩子关于自身健康知识的科普教育还远远没有跟上。精英化教育导致地区之间、人群之间、性别之间科学教育的不均衡,不能做到为“每一个人的科学教育”。

  重视“双基”(基础知识和基本技能)是我国基础教育的传统。加之应试的过程中,知识是考核的最重要内容,因此,“课程过于注重知识传授”,“课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合”,“课程内容“难、繁、偏、旧和过于注重书本知识”,“课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练”,“课程评价过分强调甄别与选拔的功能”,[3]目前情况虽有所改善,但科学教育中学习目标重视知识、学习过程强调记忆、学习内容脱离生活、学习结果用于解题、题海战术训练的现象依然普遍,这种见题不见人的高强度、枯燥训练,导致学生最初对世界的好奇、对科学的兴趣在题海中一天天减少。

  在各种各样的展示课、优质课和比赛中,各种新型的课堂教学层出不穷:快乐学习、探究教学、翻转课堂、STEM(科学、技术、工程和数学)。各种技术涌入学校,使学校、教室的形态也发生了很大的变化。这一切对科学教育的改革无疑是十分有益的。但也有不少教师在改革中只重形式,缺乏对科学本质的理解,使得有些科学课堂轰轰烈烈走过场,只有游戏,没有思考,只有形式,没有深入,特别缺乏的是给学生在真实情境中解决复杂问题的机会。中国科普研究所对我国学生的科学态度调查发现,学生的科学态度有虚高的成分,对于科学学科及一些主题的具体含义认识不够深入。[4]许多学生表示他们参与了较多的科学活动,但是结果显示深度不够,并没有获取更多有价值的内容,更没有围绕具体问题形成更为深刻的认识。这种活动有余、思维不足,缺少思维容量的“虚假探究”,是无法发挥科学教育价值的。

  尽管科学教育的社会资源和学校资源都比较丰富,但利用率不高。以重庆三峡博物馆为例,实行免费开放以后,博物馆年均观众在160万人左右,其中18岁以下的观众只有24万人,占全部观众的15%左右。而作为学校团体预约的观众只有13次,约1万人。这与国外中小学生是博物馆的生力军形成鲜明的对照。学校科学教育、家庭教育和社会教育的资源分散和资源割裂,导致大多数人把科学教育的场所限于学校,限于教室。科学教育环境的封闭,导致科学教育资源被浪费,科学资源的价值很难充分体现。