提升青少年素質教師須先行

　　成立于1977年11月的上海市長寧區少年科技指導站已走過了22年的歷程。值得一提的是，這個僅有34名教職員工的校外科技教育機構，多年來認真履行長寧區學校科技教育委員會辦公室的職責，建立了區、校青少年科技教育的網絡。少科站圍繞素質教育的全面實施，將創新精神和實踐能力的培養貫穿于科學教育、傳播和普及的全過程，強化學校科技教育的現代化、信息化建設，逐步形成大學、中學、小學、幼兒園縱向銜接，校內外、社會、家庭橫向溝通，市、區、學校相互協調的青少年科普發展新格局。
　　長寧區少科站主持工作的沈滿副站長告訴筆者，除了組織和協調全區中小學做好針對廣大青少年的科學技術普及活動外，少科站還借助全國青少年科技創新大賽系列活動和上海市“明日科技之星”評選活動，為學生創新思維的形成提供了滋生的土壤，為培養學生的科技創造能力提供了廣闊的空間，也為學生搭建了展示才能的平臺。2008年度，長寧區中小學生在各級科技競賽中獲全國一等獎5項、二等獎3項、三等獎6項，獲上海市一等獎32項、二等獎33項、三等獎52項、專項獎44項，獲獎等級和數量超越其他區、縣而榮登全市榜首。
　　不過，曾擔任10多年科技輔導員并指導數十名青少年參加各級科技競賽獲獎的沈滿副站長卻倍感壓力和責任重大：“如何讓更多的青少年參與科學技術教育、傳播和普及活動，實現《全民科學素質行動計劃綱要》所提出的提升未成年人科學素質的任務；如何讓更多的有潛力的青少年，通過全國青少年科技創新大賽系列活動和上海市‘明日科技之星’評選活動脫穎而出，逐步成長為建設創新型國家的后備人才；這些都需要認真研究，不斷創新觀念，系統規劃，科學實施。難度還是很大的。”
　　面對艱巨的任務和面臨的困難，少科站通過全站教職員工的深入討論。通過中層干部的多元思考和細致策劃，通過站領導最后的歸納和科學決策，一個“結合面向青少年廣泛開展的科普活動和深入開展的有特色的科技創新活動，明確提升青少年科學素質教師須先行”的思路逐步明晰，并開始落實到全站各個部門和教師之中。
　　
　　創新實踐活動需要探索新手段
　　
　　全國青少年科技創新大賽系列活動和上海市“明日科技之星”評選活動，都是為有潛力的青少年參與科技創新實踐活動搭建平臺。這些青少年通常在教師的指導下。結合自己在身邊發現的與生活、學習、周邊環境相關的問題提出假設，然后依據假設進行科學探究，進行諸如觀察、實驗、分析、研究，最后歸納出終極結論。在上述過程中，最為關鍵的是發現問題和通過觀察實驗來驗證假設。前者需要知識基礎和多元的視角，后者則需要可靠的科學觀測儀器——而這對許多希望參與創新實踐活動的青少年來說恰恰是個難題。
　　少科站資深的攝影教師董尼一直在思考這個問題：那就是要推動青少年科技創新實踐活動的開展，僅僅依賴高校、科研院所和為數不多的中學才有的高級科學觀測儀器是遠遠不夠的，能不能找到青少年身邊就有的科學觀測儀器，以使更多的青少年有機會參與這項有益于提升自身科學素質的活動呢?這時，一些美國教師的嘗試給了他啟示。
　　董尼老師告訴筆者：在美國，先進的數碼相機為學校的科學課程提供了許多新的教學可能，特別是用來記錄生活現象、收集實驗數據、印證事物發展的過程等。當科學與藝術碰撞時，數碼攝影又展示了人類智慧的火花。現在的中學生并不善于形象思維，而家庭擁有的數碼相機卻可以提供比傳統觀察方式更加豐富的學習經驗。通過數碼圖像獲得的數據讓學生們對實驗中的可變因素的聯系以及探究學習中轉瞬即逝的現象有了記錄的手段，以便進行進一步的了解，縮短了具體了解和形式了解的差距，可以使學生們對課堂上所學到的抽象概念有更好的理解。因此，學會數碼相機攝影技術，對于當代青少年來說，是發展自身科學素質的必然。
　　例如，在地理教學中，師生們可以拍攝不同分解等級的礦物和巖石的樣本照片，通過這些視覺化的樣本，可以獲得礦物和巖石內部層理上的特征。在化學教學中，有些化學反應發生得太快，以至于學生無法看出最終產物的中間形式。使用數碼相機連續快速拍攝，可以將化學反應過程完整地記錄下來。在生物教學中，通過拍攝數碼照片，能夠記錄一個實驗的完整過程，如昆蟲的解剖。而在物理教學中，當學生們向上斜拋一個物體，希望計算其水平飛行距離和達到的最高點高度時，數碼相機還能被用來測量拋物線。
　　董尼老師正在嘗試開發數碼相機的科學測量功能，他向我們展示了自己利用“微距”功能拍攝的花蕊、葉片等植物的微觀形態。他也在探索利用數碼相機對物理現象、化學現象和環境變化進行測量。董尼老師準備盡快將自己開發的數碼相機科學測量功能傳授給全區的科技教師，再通過他們傳授給更多的青少年，以幫助其用數碼相機作為科學測量工具，參與科技創新實踐活動。“提升青少年科學素質，教師就要先行一步。”董尼老師如是說。
　　
　　科普既要提升素質還要低成本
　　
　　走進少科站航空模型工作室，那形狀各異、色彩斑斕的數十架模型飛機就會映入你的眼簾。顧允一老師告訴我們：一般來說，大多數青少年對航空模型都有直覺的興趣。這種興趣的表現是，他們為客觀事物的新奇性所吸引，喜好觀察鮮明、生動、不平常的現象。年齡越小。這種表現越為明顯。如果能夠抓住青少年的上述心理特征，在活動中注意把理論與模型制作結合在一起，將抽象的科學概念、理論或規律賦予直觀的形象，就可以喚起他們直覺的興趣，使其能積極主動而且心情愉快地去學習，完成由具體到抽象的認識過程。
　　“科普不僅是傳授知識，更要傳授方法、技能”，顧允一老師對筆者這樣說。一般來說，航空模型是需要按照一定的規程來進行組裝和飛行操作的。就青少年而言，不僅要學會操作，更可貴的是熟練操作，因為這對于他們手和腦的協調，對于其技能的訓練有著重要意義。歷史告訴我們，技術的最原始概念是熟練——熟能生巧，而巧就是技術。所以，航空模型活動的開展，可以視為是青少年技術教育的啟蒙，是提升青少年科學素質的重要組成。
　　顧允一老師還告訴我們：車模、空模、海模的組裝過程中，大都需要使用膠水作為黏合劑，而膠水的使用，尤其是看似簡單的涂抹，卻是很講技巧的——這可以訓練青少年掌握正確的動作技能。當然，如果借此進行拓展，還可以使青少年了解粘接技術的廣泛應用、黏合劑的組成和分類方法；了解幾種常見黏合劑的性能和用途；了解粘接的基本工藝過程及其對粘接質量的影響；了解粘接的安全知識等等。此外，嘗試操作程序的，“優化”，對模型結構與功能關系的了解，以及工具的使用，亦可促進青少年對技術的領悟。
　　“當然，為了讓更多的青少年參加航空模型和其他模型活動，以提升其科學素質，一定要注意科普活動的低成本”，顧允一老師邊說邊拿出一個自己開發的竹蜻蜓進行演示。“這個竹蜻蜓與那些模型飛機一樣，也可以演示飛行的科學原理，但它的制作材料只是雪糕棒、硬紙片和一點兒面粉，整個成本只有幾分錢。”的確，大多數中國人有錢了，但低成本的科普對一些家境困難的青少年仍有著重要的現實意義，而從國家的有限資源考慮，這樣的做法又何嘗不有著深遠的歷史意義?
　　
　　科學文化為教師營造育人環境
　　
　　“少科站要加強科學文化建設，這不僅可以提升全站教職員工的科學素質和人文素質，還可以營造良好的育人環境，鼓勵教師不但要向青少年傳授科學知識、方法和技能，更要關注他們的情感、態度和價值觀的培養”，沈滿副站長這樣告訴筆者。而從少科站的環境建設。青少年科技活動的規劃與實施，以及教師的風貌來看，也可以感受到這一氛圍。
　　就筆者與少科站一些教師的交談來看。無論是組織“科技活動進校園”的郭企安老師，開展多種形式環境教育的張衛平老師，還是將化學與生活緊密結合的王海老師，開展計算機和信息教育的周靜老師，亦都強調了以人為本，重視科學文化的傳播，對青少年進行全面的教育。
　　實際上，對文化的重視和認知還有利于對科學形成正確的認識。例如，從知識論的角度來理解科學，即將科學僅僅理解為一種凝固不變的知識體系，而從文化論的視野來理解科學，即將科學理解為人類過去是、現在是、將來還是在不斷創造著的文化。而后一種認識應該更符合客觀規律。
　　科學文化的建設，不僅可以使教師們理解科學知識、科學方法、科學思想和科學精神，亦可以使他們理解科學、技術與社會之間的相互關系。理解科學技術作用于社會的終極目標。而教師的先行與自身素質的提高，又會促進其對青少年的培養，最終實現提升青少年科學素質，為中華民族偉大復興造就科技創新后備人才隊伍和高素質勞動大軍的任務。
　　這些，或許正是上海市長寧區少科站典型經驗給我們的啟