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科学教育应更注重探索过程
本文转自：光明日报
作者：成里京
《光明日报》（ 2024年04月30日 13版）
【回音壁】
光明日报教育周刊近期推出的《科学教育提质正当时》系列报道，从师资培养、课程设置、资源建设等多方面，对如何更好进行中小学科学教育展开了持续讨论，并提出了一系列推动科学教育发展的有效建议，在科学界、科学教育界引发热议。
当前，新一轮科技革命正在酝酿，学科交叉融合不断推进，科学研究范式发生深刻变革。与此同时，我国科技发展多个领域出现“卡脖子”问题，在科学研究人才培养上存在捉襟见肘，甚至无人可用的现象。因此，从中小学起大力实施推广科学教育迫在眉睫！
想要让中小学科学教育真正见到成效，首先应该让全社会就中小学科学教育的目的达成共识。笔者认为，面向中小学生的科学教育，其目的应该是通过一些较为简单生动的科学实验、科学手段、科学探索，培养学生的科学兴趣，引导他们探索未知领域，帮助他们建立独立思考、唯实求真的科学精神。只有通过科学教育培养起来的科学兴趣和科学精神，才能成为学生未来走上工作岗位后在各行各业开展科技和产业创新的重要内在驱动力。
就上述目的达成共识后，如何科学合理设计中小学科学教育课程的原则也就随之清晰。
第一，要避免知识灌输、避免设置“标准答案”。科学创新本质是对未知方向的探索，其路径可能不只一条，因此在进行科学教育时就要保持开放的态度，允许多个答案、多个思路、多个方法的存在，也要允许没有结果或只有负面结果的存在，因为科学创新更注重的是探索过程及探索过程中形成的科学思维和科学精神。
第二，一定要“慢下来”。客观上，中小学生的知识背景和思考能力有限，还有大量的课内课程需要学习，因而设置短期的、较难或较易实现的科学教育内容都是不切实际的。客观上，思考和求解一个科学问题一定是需要时间的，而且解决问题的过程一定会有波折、是迂回向前的，只有随着对问题理解的深入，才能逐渐找到解决方案。所以，要避免急功近利和目标导向，允许学生在一个较长时间维度中去探索问题、解决问题。
第三，充分发挥科研院所、各大高校的辅助作用。好的科学课程设计需要考虑多方面因素，比如课程背后科学问题的深度和广度、科学问题与日常生活的结合度、不同地区学生基础差异、科学实验的推广程度等。相关科学领域的从业人员能够较好把握上述问题，因此，如果能够将科学研究人员的专业积累和对学科的深入理解，用于中小学科学教育课程设计，将会产生积极的效果。
第四，中小学一线科学教师应尽快完成思维转换，抛弃目标导向，尊重学生的主观能动性和探索过程，允许失败、允许波折。因为创新来自动手过程中对问题的深入理解，而非知识的灌输。为此，教师还要做到适时引导和帮助，如帮助学生找到实验数据、取得实验条件等。
笔者认为，只要学生、教师和全社会共同努力，从中小学就开始培育青少年的科学精神、引导他们养成思考和探索的习惯，就能为在全社会形成科技创新的价值取向提供沃土。
（作者：成里京，系中国科学院大气物理研究所研究员）
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