文_宋宇錚 圖源_網(wǎng)絡(luò)
“火星叔叔”鄭永春
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、科普作家鄭永春在安徽金寨、廣西馬山等貧困地區(qū)做科普時發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)卦S多孩子沉迷網(wǎng)絡(luò)和短視頻平臺,最大的夢想就是有一天能成為網(wǎng)紅。
從2004年開始,從線上線下的科普報告到科普文章、書籍的編撰,鄭永春以多種形式分享行星科學(xué)和太空探索的科學(xué)知識。
接受媒體采訪時,鄭永春曾表示:為了科普,我要當(dāng)網(wǎng)紅。這句話讓很多人感到震驚,尤其是在同行內(nèi)部。做科普是不是為了出名,為了掙錢,還是科研搞不下去了?
如今,短短幾年過去了,中國科普的氛圍已經(jīng)大大改觀,年輕科學(xué)家普遍對科普、科學(xué)教育非常熱心,很多老科學(xué)家、甚至院士頻繁參加講座活動,甚至開始發(fā)自媒體文章、賣課。為科普做網(wǎng)紅,也沒什么可恥的。
本文來源于微信公眾號“知識分子”,有刪減,標(biāo)題為編者擬。
科學(xué)教育不是萬能的,我們不可能讓每個孩子都喜歡上科學(xué),如果科學(xué)教育的目的,是培養(yǎng)科學(xué)家或是讓更多人選擇科技類專業(yè),那么從最開始就錯了。
人的素養(yǎng)是一個綜合體,應(yīng)當(dāng)包括四大方面的基本素養(yǎng),即人文社會素養(yǎng)、理工科技素養(yǎng)、藝術(shù)審美素養(yǎng),以及動手實(shí)踐的能力。每個孩子的興趣與天賦都是不同的,需要一個培養(yǎng)與發(fā)現(xiàn)的過程。孔子的時代就在談有教無類、因材施教,今天我們更不應(yīng)該丟掉這種思想。
以前,我們推進(jìn)全民義務(wù)教育普及的時候,工廠化流水線的方式培養(yǎng)效率最高,但今天我們已經(jīng)過了這個階段,要走向分類教育,讓每個孩子依據(jù)自己的興趣,選擇最合適的方向。這樣的背景下,基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育的目的,就變成了讓每一個走出學(xué)校的人都能具備基本的科學(xué)素養(yǎng)。這就像我們讓孩子學(xué)習(xí)繪畫與音樂,不是為了讓他們成為畫家或音樂家,而是能夠在苦悶或平淡的生活中通過藝術(shù)感受到快樂與美。
而科學(xué)素養(yǎng)對于大眾最大的價值,就是它能夠賦予人理性思維。以汽車銷售員為例,他并不需要參與研發(fā)汽車,但應(yīng)該清楚地知道自己賣的車子好在哪里,并理解油耗、防碰撞試驗(yàn)、排放等各方面的數(shù)據(jù)加以說明,而不是用蒼白的廣告語把它吹得天花亂墜。用事實(shí)和數(shù)據(jù)說話,對整個社會運(yùn)行效率的提升是非常重要的。其次,理性思維也讓人更全面、客觀地評估身邊的事,減少詐騙案件的發(fā)生,使人趨向平和,避免極端事件的出現(xiàn)。
所以,科學(xué)教育一定不是以培養(yǎng)科學(xué)家為目的,而是以提升青少年科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo),這是一個社會變得更美好過程中不可或缺的因素。
興趣的養(yǎng)成可能在每個人成長過程中都因人而異。有些人是被一本書影響的,有些人可能被一個電臺節(jié)目感召,有些人可能是受到一次報告影響。比如,我聽說潘建偉院士團(tuán)隊現(xiàn)在最得力的成員陸朝陽教授,就是因?yàn)榕私▊セ刂袑W(xué)母校講座的時候,讓他覺得“哇,大神來了,而且就是我們的校友”,認(rèn)為自己通過努力也可以實(shí)現(xiàn),后來就去了中國科技大學(xué),成為量子通信領(lǐng)域非常優(yōu)秀的專家。
航天科技探索領(lǐng)域的不少人告訴我,他們小時候看到一本書叫《小靈通漫游未來》,覺得里面探索太空、坐飛船的想法很酷,后來才會成為一個航天專家。
對我個人而言,我上學(xué)時特別喜歡地理類的東西,對各個省的地形、地貌、河流非常感興趣。后來,又作為學(xué)校選拔出的代表參加了當(dāng)?shù)氐牡乩碇R競賽,覺得這個領(lǐng)域非常有意思。
我接受中學(xué)教育已經(jīng)是近三十年前的事情了,但現(xiàn)在回想起來仍然覺得并不差,這可能和江浙滬重視教育的傳統(tǒng)有關(guān)。當(dāng)年,我上的是當(dāng)?shù)刈詈玫闹袑W(xué),老師大部分也是畢業(yè)于浙江大學(xué)、南京大學(xué)等的大學(xué)生,他們都非常敬業(yè),努力地教導(dǎo)孩子們,哪里不懂都特別歡迎去問他,他自己也非常努力地回答。
二三十年前,我們就已經(jīng)有計算機(jī)課、有制作收音機(jī)的勞動技術(shù)課,還有美工課程。我覺得,這些課程雖然對科學(xué)方法的教育是缺失了一點(diǎn),但是并不影響教給孩子相對完整的科學(xué)體系。
那時,我們學(xué)校里還有兩幅很大的中國地圖和世界地圖。上邊寫著立足中國、放眼世界,就是這樣小小的校園科技文化,對學(xué)校的科學(xué)教育也非常有幫助。簡單的兩張地圖放在那里,孩子就可能覺得,雖然我們在山里,連縣城都沒去過,但是中國好大,世界好大,然后一下子就有了胸懷和氣度,希望將來自己一定要去南美,去新疆內(nèi)陸,或者去看看大海。這些人后來就有機(jī)會成為海洋學(xué)家、地理學(xué)家等。
所以,有了自己這樣的成長經(jīng)歷,我現(xiàn)在特別愿意做的一件事情,就是給孩子寫科普書。我覺得,在他們的成長階段,如果有機(jī)會看到一些好的科普書,就有可能打開一扇窗戶,接觸到一個全新的領(lǐng)域,因此而產(chǎn)生興趣。不一定每個人都會喜歡,但是我想總有一定的概率。
真正深入到邊遠(yuǎn)地區(qū),有時會發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育效果有限,關(guān)鍵還是提升教師隊伍能力
我出生在東部沿海地區(qū),在重慶上的大學(xué),在貴州上了五年研究生,所以在西南地區(qū)待了近十年。我發(fā)現(xiàn),東西部之間的對比其實(shí)還是很明顯的。在貴州或者重慶很多的偏遠(yuǎn)山區(qū)里面,對他們來講不是科學(xué)教育的問題,而是有沒有教育的問題。
即便學(xué)費(fèi)已經(jīng)不是問題,但很多孩子家里非常窮,總是希望讓小孩干農(nóng)活,來減輕家庭的壓力。對這些孩子來講,我覺得首要的問題還是讓他先有學(xué)去上,能夠上滿12年教育,他的人生就不一樣了。所以,在這種落后地區(qū),首要目的是讓他有機(jī)會來完成教育。接受更長時間的教育,比什么東西都重要,雖然教育效率會低一點(diǎn)。
在教學(xué)模式上,我們有時候想得很好,推出各種新穎的方法,但理想化的東西不一定是實(shí)用的。中國的教育體系非常龐大,各地實(shí)際情況各異,改革一定不能過于激烈。
過去幾年,我去過新疆克拉瑪依、廣西馬山、陜西銅川、青海海西州、安徽大別山、湖北大冶等相對偏遠(yuǎn)貧窮的學(xué)校。我發(fā)現(xiàn),這些學(xué)校的硬件在國家資金支持下已經(jīng)不落后了,蓋起了嶄新的校舍,電腦、投影儀基本都有了。但問題是,這些老師真的學(xué)會電化教學(xué)了嗎,他會做幻燈片嗎?他本人的素質(zhì)能夠更新得上嗎?
對學(xué)校來講,老師有多大的眼界、多大的能力和水平,基本決定了這所學(xué)校學(xué)生的能力和水平。如果這門課還沒上過這部分內(nèi)容,就告訴你中高考要考這些內(nèi)容,怎么可能呢?突然一個新教材編寫出來了,盡管編得很好,但老師沒有培訓(xùn)過,或者根本沒有能力消化,上不了這個教材,就沒法用;學(xué)生也可能不適應(yīng)新的上課方式。
所以我想,對于那些地方的科學(xué)教育,如果能讓老師們充電和提高,那么,這個地方科學(xué)教育的水平也會提升。
但是,另外一方面我們也必須注意到,這些地方老師“充電”的意愿可能比較差。在當(dāng)?shù)貛熒葮O低的情況下,每個老師要上多門課程、開各種各樣的會、找家長、做心理工作,本身的工作壓力和強(qiáng)度已經(jīng)是非常高了。再讓他做考核要求之外的東西,雖然我們是好心,對他們卻是一種負(fù)擔(dān)。
但總體上我贊成一點(diǎn),就是對于大部分的中國的青少年,他們非常欠缺科學(xué)教育,可以做一些啟發(fā)式的教育,這是有幫助的。但是不是實(shí)行昂貴的、完全理想中的科學(xué)教育,就一定會有效?我覺得,現(xiàn)有條件下可能很難實(shí)現(xiàn)。
對于偏遠(yuǎn)地區(qū)、貧窮落后地區(qū)的青少年,尤其需要加強(qiáng)科學(xué)教育。對于受應(yīng)試教育、填鴨式教育影響的這些孩子,如果能夠享受到科學(xué)教育的一縷清風(fēng),對他們非常有幫助。
對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在科學(xué)教育資源匱乏地區(qū)的運(yùn)用,我認(rèn)為人不是機(jī)器,而是一種有感情的高等智慧動物,需要人文關(guān)懷和溫暖。父母的照顧永遠(yuǎn)不可能被AI所替代,老師也是一樣。學(xué)校里老師的教育,除了傳授知識,更主要的還有關(guān)懷學(xué)生的成長。
真正深入到邊遠(yuǎn)地區(qū),我們就會發(fā)現(xiàn),有時候遠(yuǎn)程的教育達(dá)不到效果。我也給某個科普單位上過遠(yuǎn)程教育的課程,雖然總體上是有效的,但是要說很有效也不一定。當(dāng)時有70多所學(xué)校在線聽我們的課程,盡管我們做了精心的準(zhǔn)備,但是當(dāng)?shù)睾⒆右驗(yàn)闆]有現(xiàn)場感,有時候注意力集中不起來。經(jīng)常的情況是,你放你的視頻、他做他的事情。我相信如果讓我到現(xiàn)場去上課,他一定會被我吸引,但遠(yuǎn)程授課就做不到。
所以,靠增加另外一塊屏幕,能解決一點(diǎn)問題,但是不能解決所有問題。我現(xiàn)在覺得,最關(guān)鍵的還是提升教師隊伍的能力。
我目前參與科學(xué)教育的事務(wù)比較多,是義務(wù)教育階段課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組的成員和小學(xué)科學(xué)教材的副主編。我深深地意識到一個問題,我們有明顯的分學(xué)科教育特色,這就會產(chǎn)生各管一攤,相互之間存在割裂。
因此,在中國,科學(xué)教育僅僅靠科學(xué)課、科學(xué)老師,是很難推動的。一方面,科學(xué)老師本身的科學(xué)素養(yǎng)和能力還需要一段時間來提升。另一方面,整個教育系統(tǒng)里,科學(xué)教育還屬于新生事物,語數(shù)外仍是最核心的內(nèi)容。在這種情況下,要把科學(xué)的內(nèi)容滲透進(jìn)去,就要靠語文老師、數(shù)學(xué)老師、英語老師來講科學(xué)。
這個過程就需要科學(xué)家來介入,語文老師大多是中文系畢業(yè)的,想靠他們自己提升科學(xué)素養(yǎng)很難,但如果科學(xué)家能夠參與編寫科技寫作、科學(xué)閱讀的教材與輔導(dǎo)材料,語文老師是非常愿意推廣的。我接觸到的北京和南京的幾位語文特級教師,都對科技很感興趣,認(rèn)為能夠啟發(fā)學(xué)生的想象力、提升青少年科學(xué)素養(yǎng),但他們畢竟不是理工科畢業(yè),搞起來很不容易。
同樣,歷史教科書中的科學(xué)史、中國工業(yè)與科技發(fā)展史應(yīng)該由誰來撰寫?我們的英語教材中,當(dāng)前主要是一些文學(xué)名著,但孩子們參加國外的劍橋或托??荚嚂l(fā)現(xiàn),里面有大量的科技閱讀材料,比如全球變暖、臭氧空洞等等。英語教學(xué)中的科技素材,科學(xué)家也應(yīng)該參與進(jìn)去。
鄭永春參與編寫的小學(xué)科學(xué)教材里會講到氣象學(xué)家竺可楨是如何長年累月觀察和記錄各種植物開花結(jié)果的日期、河流湖泊結(jié)冰和解凍的狀況,其實(shí)科學(xué)并不遙遠(yuǎn)
所以,我認(rèn)為目前科學(xué)家應(yīng)該做的一件事情是,進(jìn)入教育系統(tǒng)內(nèi)部參與語文和英語教材和輔助讀本編寫,在其中多增加一些科技素材。這些內(nèi)容的選擇需要科學(xué)家參與,不能只靠語文老師來判斷。
中小學(xué)語文課本里,每學(xué)期都有幾篇科技題材的文章,我的孩子也曾經(jīng)學(xué)習(xí)過。比如,其中的《月球之謎》這篇文章,十幾年前就被人指出過有科學(xué)錯誤,卻一直沒人來幫助改正。既然已經(jīng)看到這個問題,就應(yīng)該建立一條渠道,打通科學(xué)家和各學(xué)科教材編寫團(tuán)隊之間的聯(lián)系,科學(xué)家能夠提供一些建議,把本學(xué)科中的核心內(nèi)容寫進(jìn)教材。
這個工作的影響非常深遠(yuǎn),因?yàn)橐坏┙滩倪M(jìn)行了更改,每個孩子就都要學(xué),每個老師都要講,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我出去做一次講座,使300~500人受益更有效果。所以我覺得,在科普工作上,科學(xué)家還要更多地走到“幕后”,參與編寫教材、改寫課文、中高考命題,發(fā)揮更大的導(dǎo)向作用。
這次我們教科版十二冊小學(xué)科學(xué)教材的編寫中就有十二名科學(xué)家參與,在51所學(xué)校進(jìn)行了試教,預(yù)計將在全國范圍內(nèi)投放給近3000萬的小學(xué)生使用。這套教材會告訴孩子們科學(xué)家是怎樣思考的、怎樣工作的,還原他們工作的本質(zhì),這些內(nèi)容我想是小學(xué)老師很難寫出來的。
我個人非常反對的一點(diǎn)就是對科學(xué)家的神化,刻畫出一種他們一定是高高在上、穿著白大褂使用尖端儀器的形象。相反,我們這次的課本里就會講到氣象學(xué)家竺可楨是如何長年累月觀察和記錄各種植物開花結(jié)果的日期、河流湖泊結(jié)冰和解凍的狀況,讓孩子們感覺到這些都是他們也可以完成的活動,科學(xué)并不是遙遠(yuǎn)的。
我們剛才談到的啟發(fā)式教學(xué)在這系列教材中也已經(jīng)體現(xiàn)得非常到位,與美國已經(jīng)幾乎沒有什么區(qū)別。比如講解水蒸氣時,我們會從生活中的案例出發(fā),向孩子提問擦黑板的水到哪里去了,再做實(shí)驗(yàn)把兩瓶水,一瓶敞開,一瓶蒙上塑料膜,分別放置,探討不同結(jié)果的原因。所以,在這份教材里,我覺得已經(jīng)不只是知識的灌輸了,而是有一個引導(dǎo)和探索的過程,讓他們能夠具備最基本的科學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)于阻礙,我自己覺得中國的教育系統(tǒng)還是有些不夠開放。我們的教師隊伍長久以來都是師范大學(xué)的學(xué)生,這個情況在國外就比較少見。綜合性大學(xué)里的教育學(xué)院與專門的師范大學(xué)是完全不同的概念。
所以,我覺得師范大學(xué)也要改革,變成綜合性大學(xué)中的教育學(xué)院,或者走向綜合化,使學(xué)生受到綜合的科學(xué)訓(xùn)練與人文素養(yǎng)。在中國現(xiàn)在的情景下,一種比較好的路徑就是大量在理工科大學(xué)中招收優(yōu)秀的學(xué)生,進(jìn)行教育學(xué)訓(xùn)練,讓他們充實(shí)中小學(xué)的教師隊伍,這對我們國家科學(xué)教育水平的提升應(yīng)當(dāng)是最有效的一種措施,但目前進(jìn)展還比較緩慢。
超強(qiáng)投入的學(xué)習(xí),我認(rèn)為這是一個大的社會氛圍造成的,已經(jīng)不是教育的問題。家長覺得,讓自己的孩子閱讀大量中外名著,背誦單詞、做口算題是一件很有收獲的事情。但是,這不能是教育的全部,而且,這當(dāng)中許多教育是無效的、重復(fù)的勞動。
比如說,我接觸過利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助教學(xué)的團(tuán)隊,他們可以很容易地了解到哪些數(shù)學(xué)題是孩子們最容易錯的,一百道計算題中錯得最多的可能只有五道,但為了掌握這五道題,學(xué)生卻經(jīng)常需要以一百題為單位去練習(xí)。所以,今后在教育中引進(jìn)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù),可以很精準(zhǔn)地識別孩子薄弱的地方,提升學(xué)習(xí)效率,留出玩耍的時間。
至于科學(xué)探索類課程,也需要注意,這可能和藝術(shù)、音樂課程有點(diǎn)像。上完繪畫班,孩子可以畫出一幅像樣的畫,并不意味著成功,意味著有了藝術(shù)素養(yǎng)。我認(rèn)識的一位美術(shù)系教授告訴我,自己孩子學(xué)畫畫的時候,一定不要教他怎么畫,如果這樣做,孩子今后就只會畫工藝畫,他可以畫得很像,但缺少想象,不是藝術(shù),真正有思想靈魂的東西就沒了。這樣的教育反而會傷害孩子未來的創(chuàng)造力和創(chuàng)新性。
這在科學(xué)研究里也是一樣的。我們一說到做科研,就是先看大量的文獻(xiàn),提煉出來別人做過哪些工作,還有什么沒做。這樣的方式,有好處,也有壞處,那就是研究的突破性會不可避免地變?nèi)酰X得這也不行,那也不行,這就是為什么我們的很多研究工作都是在別人的基礎(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ),而少見顛覆性、石破天驚的東西。
教育也是這樣的,當(dāng)孩子學(xué)了大量的知識后,創(chuàng)新能力也會受影響。我接觸到的很多中小學(xué)老師告訴我,現(xiàn)在的孩子啥都懂,但不知道自己要干嗎。啥都懂的目的,只是為了知道答案,顯示自己很厲害。我們在做科普報告的時候也會碰到這樣的情況,孩子會告訴我他知道這個,知道那個,但并不是為了探索什么,而是為了告訴我他什么都懂。
現(xiàn)在小學(xué)生學(xué)的東西確實(shí)太多了,沒有自己發(fā)呆的時間,缺少一個可以回味一生的童年。回顧我自己的成長經(jīng)歷,我認(rèn)為我們這代人是有快樂的童年的。雖然物質(zhì)很匱乏,但是可以下河捉魚,上樹掏麻雀,采野果子,有很多和大自然的山川草木打交道的機(jī)會。
自然教育可以提供和大自然山川草木打交道的機(jī)會,鄭永春回憶童年,雖然物質(zhì)很匱乏,但可以下河捉魚、上樹掏麻雀、采野果子,對大自然抱有感情
快樂的童年讓我們在長大后繁忙的工作中回憶起美好的事物,同時,對大自然抱有感情,進(jìn)入自然的時候非常放松與享受。但現(xiàn)在城里的孩子就缺少這種對大自然的感情,認(rèn)為自然僅僅是提供物質(zhì)與資源的場所,而無法體會到人類就是自然界的一部分。他們不明白,長江白鱘這樣的物種滅絕和人類是息息相關(guān)的,可能會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。而如果從小在長江邊長大,經(jīng)常親近自然的孩子,可能就會回憶起,小時候曾經(jīng)吃過的魚類,或者家鄉(xiāng)的什么動植物滅絕了,他會感到很心痛。這就是自然教育的價值。
同時,對于一個人的創(chuàng)新創(chuàng)造能力而言,發(fā)呆的時間是極為重要的。我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)和工作的節(jié)奏太快了,每個人都好像被捆綁在一輛疾駛的列車上,誰也不敢跳下來,好像一下來就會被拋棄掉。對科研人員也是一樣的,到了一定階段,一定要想想作為科技工作者的人生究竟是為了什么,要學(xué)會舍棄,不要迷失在各種帽子、項(xiàng)目和獎勵的申請上。
把最前沿的知識灌輸給學(xué)生,我不反對,但一定要慎重?,F(xiàn)在前沿知識變化得非常快、學(xué)科門類越來越多、變得越來越高深莫測。不要說是中小學(xué)老師和學(xué)生,連科學(xué)家都很難追蹤到自己研究方向外的前沿知識。
這種情況下,我們把最前沿的知識帶給學(xué)生,他們可能很難消化,只記住了一串非常玄乎的名詞,比如,模棱兩可地認(rèn)為引力波就是一種輻射,所以,我們要防輻射,連防輻射衣都開賣了。而量子力學(xué)和暗物質(zhì),就是一種很強(qiáng)大、很神奇的東西。
這樣做的話,最后可能反而會有一種負(fù)面效果,就是讓孩子們覺得科技是無所不能的,變得很激進(jìn)。我想,賀建奎的成長過程中可能就是由于人文素養(yǎng)的缺失,導(dǎo)致對科技毫無敬畏,認(rèn)為什么樣的事情都可以嘗試。
大量借助人工智能進(jìn)行教學(xué),可能也會使孩子們天真地認(rèn)為,我的父母和老師還不如機(jī)器人。這樣的話,我們還需要尊老嗎?還需要尊敬師長嗎?還需要友愛同學(xué)嗎?在孩子的成長中,他們還沒有形成對科技的判斷能力,就覺得這個東西很厲害。
所以,我還是覺得最前沿的知識和技術(shù)在教育中使用要慎重。這些內(nèi)容可以通過科普報告、科學(xué)家進(jìn)校園的形式來展現(xiàn),但它不能成為日常的課程。日常課程還是需要介紹人類的知識體系是如何發(fā)展而來的,科技是如何發(fā)展到今天的,各學(xué)科知識之間的相互聯(lián)系。
日心說、地心說雖然是古老的知識,但是講授中可以讓孩子們看到當(dāng)時的科學(xué)家是如何突破宗教束縛,接近真理的,了解到知識產(chǎn)生過程中的波折與反復(fù)。
總的來說,我認(rèn)為,科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神是塑造孩子三觀、影響孩子一生的,應(yīng)該從科學(xué)課中學(xué)到,但前沿知識在這個過程中只能作為一個載體。