科學教育及其師資的憂與思

文 | 龔小慶 陳聞晉

科學教育及其師資的憂與思

文 | 龔小慶 陳聞晉

雖然國家越來越重視公民科學素質的整體提升，但是在應試教育的影響下，科學教育在實踐中依然舉步維艱。提升公民的科學素質必須從娃娃抓起，而這需要一支具有高科學素質的教師隊伍。每一所大學都是教師的培養者。本著這樣的一個認知，擔負著培養師資重任的高等院校一方面要繼續加強科學教育專業的建設，另一方面要根據國家的要求改革高等學校相關專業的課程體系和內容，尤其是要更新教材編寫的理念。高校要始終把教學作為中心任務，并以科研促進科學素質的培養，以教學互動有效提升學生的科學素質，使大學畢業生走向社會后能夠真正成為帶動全民科學素質整體水平跨越提升的“重點人群”。

問題的提出——科學教育“有用”嗎？

問題是由一次普通的師生對話引發的。

有一次《高等數學》期末考試結束后與一個女生聊天。這個女生說： “你在課堂上講數學思想方法，我覺得是在浪費時間?！蔽遥ㄖ缸髡咧坏凝徯c，以下同）問為什么？她說，“你說的這些又不考試，分數才是硬道理。”

這個女生所學的專業屬于理工科，她對數學思想方法的“蔑視”既在意料之外又在情理之中。在應試教育的摧殘下，生機盎然的科學思想變成了死氣沉沉的知識片段。雖然大學一直在提高學生的科學人文素質方面下功夫，并為此開設大量的通識課，但是收效甚微。

之所以說那位女生的觀點是在情理之中的，就是因為在目前應試教育的體制下，孩子們從受教育開始就是面向考試的，他們習慣于以是否考試、能否升學、有沒有加分因素、可不可以獲獎等赤裸裸的“有用”觀衡量一切學習活動。長年累月被分數一葉障目的結果是，他們對科學的態度以及價值觀被嚴重扭曲。

1996年，由美國國家研究理事會制定的《美國國家科學教育標準》深刻指出： “人在早期確立起的對科學的態度及價值觀念，對其成年時在科學素養方面所能達到的境界會有決定性的影響”。

這意味著，科學素質的提高，必須從娃娃抓起。

堪憂的素質——科學教育需“結網”

科學素質的問題，是中國全民性問題。首先是學校教育過程中顯現的學生普遍存在的問題，即科學素質的不足。

2006年，根據黨的十六大和十六屆三中、四中、五中全會精神，依照《中華人民共和國科學技術普及法》和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，國務院印發了《全民科學素質行動計劃綱要（2006-2010-2020年）》（以下簡稱《科學素質綱要》），在前言中尖銳指出： “因長期受應試教育影響，學生科學素質結構存在明顯缺陷”；“公民科學素質水平低下，已成為制約我國經濟發展和社會進步的瓶頸之一”。

那么什么是科學素質呢？

古話說“臨淵羨魚，不如退而結網”。這意味著，即使考核的目標是“魚”，但能夠在面對“魚”的誘惑的時候離開“魚”而先去“結網”，這是素質的體現——為了長遠利益而暫時放下眼前利益。看到“魚”，一個猛子扎下去，雖然比“結網者”更早有收獲，但這不是素質，而是急功近利的表現。

莊子說：“故足之于地也踐，雖踐，恃其所不碾而后善博也”。也就是說，我們是靠腳踩不到的大地而走向遠方的。

這些話都在表明同一個道理，這就是“有生于無”，或者更直白地說，就是“我們所看見的來自看不見的”。我們所看得見是分數（有），而看不見的則是科學文化素質（無）?？茖W文化、科學精神和科學價值觀看不見摸不著，但正是它們構成了科學得以涌現的脈絡，這正是所謂的“無用之用”。

一些學校的領導常常會把素質教育和應試教育對立起來，認為素質教育會影響學生的分數和升學率，從而影響學校在社會上的影響力和競爭力。

然而需要弄清楚的一點是，素質教育并不拒絕應試。假如把考試比作走迷宮，那么素質教育的理念是要把學生提升到高處，先俯瞰迷宮弄清迷宮的結構，再自己走出迷宮。先提升自己居高臨下地俯瞰，這正是“退而結網”在本文語境中的含義所在。然而，應試教育則從不讓學生離開迷宮，而是要其在迷宮里跟著老師不停地走，以期通過反復的訓練獲得近乎條件反射般的能力。

科學教育不是不去“捕魚”，而是首先放下身段“退而結網”，在科學文化素養的無用之用上下功夫。

文化的自覺——科學素質行動計劃

強化全民科學素質提升，尤其是加強學生科學素養教育，中國政府無疑是覺悟和行動并重的。

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》在第八條“若干重要政策和措施”中，專門要求“實施全民科學素質行動計劃。以促進人的全面發展為目標，提高全民科學文化素質。在全社會大力弘揚科學精神，宣傳科學思想，推廣科學方法，普及科學知識”。另外還指出，要深化中小學教學內容和方法的改革，全面推進素質教育，提高科學文化素養。

國家層面的重視產生了一些效果，很多高校尤其是大多數師范類的院校都開設了科學教育專業。這些專業的畢業生充實到中小學教師隊伍中，對于提高學生的科學素質顯然是有幫助的。

然而，我們還是不得不面對應試教育的環境。高考的指揮棒效應暫時是無法消除的，任何主觀愿望良好的改革可能會在解決某一個問題的同時帶來更多的問題。例如，浙江省高考改革的初衷無疑是良好的，但是其結果是今年29.1萬的考生中選擇物理的只有8萬人，占比不到30%。對于奉行“分數才是硬道理”的考生來說，這樣的選擇無疑是其適應性的選擇，但其背后所反映出來的卻是科學文化土壤的貧瘠。

在這樣一個科學文化貧瘠的土壤里，科學教育專業的畢業生將很難被中小學校尤其是重點學校招聘。這是因為很多學校將科學教育專業定位為教育類專業，所學的課程中雖然也有大量的自然科學類課程，但是總的來說是有廣度但欠缺深度。而在應試教育的環境中，學校雖然在口號上會支持素質教育，但是在實際行動上還是會更追求分數和升學率，這導致學校會更需要的是有知識深度的老師。事實上，在一些重點中小學，新教師的學歷和出身（畢業院校的層次）要求越來越高，有的學校甚至只聘用985大學或科學院的碩士與博士，很多師范類的畢業生就業困難。

因此，不僅僅是師范類高校，每一個大學都是教師的培養者。沒有整個高等教育理念的更新，從事科學學科教學的師資隊伍就是無源之水，無本之木。

科學永遠是生機盎然的。科學精神和科學價值觀是科學知識的“活水之源”，它們應該活在每一個學科，每一本教材和每一個知識點中。如果把它們從其中剝離，那么就只剩下死氣沉沉的知識片段。因此，要想提高受教育者的科學文化素質，真正領悟科學精神的實質，設置科學教育專業是必要的，但僅僅做到這一點還遠遠不夠。

2016年國務院辦公廳印發了《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016-2020年）》，其中提出了具體措施： “推進高等教育階段科技教育和科普工作。組織開展大學數學、物理、化學、生物學、計算機等課程改革，推進高?？茖W基礎課建設。加強科學史等科學素質類視頻公開課建設?！?并指出：“以重點人群科學素質行動帶動全民科學素質整體水平跨越提升?！?/p>

教師隊伍顯然屬于帶動全民科學素質提升的“重點人群”，他們在人口比例中非常低，這使得科學精神和價值觀很難擴散到整個社會群體中。然而，演化博弈論的最新研究成果表明，當種群擁有一定的社會結構時，合作策略小規模的“入侵”將能夠成功地擴散并最終驅逐背叛策略。就本話題而言，這樣的社會結構已經存在，這就是我們現存的教育體系。素質教育要想站穩腳跟并成功擴散，首先必須要在這一社會結構內有所作為——按照《科學素質綱要》的要求一步一個腳印地推進，在具體的實踐中通過科學研究和教學互動提升教育者和受教育者的科學素質。

教師的作為——筑科學教育的課堂之基

眼下，我們的大學被各種排行榜所困擾，雖然口頭上會公開表示以教學為中心，但實際行動中卻普遍存在著重科研輕教學的問題。重視科研沒有錯，但是如何才能把我們科學研究的過程和成果轉化為課堂上的生動思想，讓學生形成正確的思維方式與思想方法，領悟科學本質，學會發現問題、分析問題與解決問題的方法，養成嚴謹的科學習慣、大膽的懷疑精神、積極探究的科學態度，這才是真正重要的東西。這也是鄧小平同志所倡導的“面向世界、面向未來、面向現代化” 戰略方針和教育發展方向的題中之意。

每一門課程尤其是理工科類的課程都有其獨特的理論，每一個重要的理論成果都蘊含著獨特的思想方法和充滿智慧之美的發現過程。如果我們在課堂上除了傳授知識之外，還能始終與學生一起分享、欣賞知識所蘊含的思想方法和創造過程，那么學生的科學素養就能在潛移默化中得到有效的提升。這樣的課堂才會真正成為求知和審美相融合的活動。這樣的畢業生充實到中小學的教師隊伍中，才會自然而然地賦予科學知識以新的意義。

課程改革應當包含一項很重要的內容，那就是教材編寫理念的更新。例如，可以將科學思想史的內容有效地融入教材中，也可以編寫與教材配套的科普讀物。值得一提的是，國外科普著作的作者大多是第一流的科學家。例如《時間簡史》的作者就是大名鼎鼎的霍金教授。2011年夏，《錢江晚報》記者要我向新生推薦五本書，我推薦的書中除了《紅樓夢》外其余四本都是科普著作，包括《自私的基因》《宇宙的琴弦》等，它們的作者全都是成就斐然的科學家。因此，應該鼓勵更多的杰出科學家結合不同年齡階層和文化程度來撰寫有針對性的科普著作，并把閱讀這些科普著作與相應的課程教學有機地結合起來。

我給本科生主講的課程是數學，在每學期的第一節課，我都先擱置教材中的內容，而是圍繞著三次數學危機給學生們介紹自古希臘以來的數學思想發展史。我要告訴他們，即使是被我們認為非常嚴謹的數學，也是危機重重的，也是在科學家們一次次創造性的“越獄”工作中得到發展的。

然而，正如一開始所說的那樣，似乎效果并不是太理想。

說起來是一個悖論，因為科學素質是遠離功利的，但是在目前功利化的氛圍中，為了提升全民的科學素質采取一些功利化的手段（如作為考核指標）似乎又是必須的。而一旦進入考核程序，又會出現“上有政策，下有對策”（如為了考核而制造數據）的問題。

雖然我們的努力收效甚微，但是抱怨是沒有用的，唯有充滿著希望的努力，才有可能像電影《肖申克的救贖》中的安迪那樣，經過二十年近乎徒勞的努力，用一把小錘子成功打穿厚墻，越獄成功。

科學教育，任重道遠。

（作者龔小慶系浙江工商大學杭州商學院教授，陳聞晉系武漢大學教育科學研究院副教授）

責任編輯：吳爽