在科學場景中習養科學精神

【關鍵詞】科學場景；科學精神；創造性思維

【中圖分類號】G41" 【文獻標志碼】C" 【文章編號】1005-6009（2024）40-0041-03

作為江蘇省中小學生品格提升工程項目，江蘇省常州市解放路小學（以下簡稱“解小”）實施的“院士夢工場：解放兒童的‘立責·創享’行動”，在兒童科學潛能激活、科學精神涵育和科學教育場景設計方面取得顯著成效。解小在“解放雙手、解放頭腦、解放心靈”的文化指引下，構建“筑夢科學空間、逐夢科學行動、尋夢科學伙伴、圓夢科學殿堂”四維成長系統，激發兒童科學潛能，構建新時代兒童科學精神的育人全景。在科學精神塑造中，兒童主動學習善創造、樂于分享能立新、向上向善求立美，錘煉“立責”“創享”品格。

一、涵育兒童科學精神

1.涵育兒童科學精神的時代背景

黨的二十大報告指出：“要堅持教育優先發展、科技自立自強、人才引領驅動。”其中，科技是第一生產力，科學是技術的基礎，要實現科學自立、技術自強，就是要依靠教育優先發展，特別是科學教育的強力支撐，而涵育科學精神是科學教育的核心價值。解小以科學課程為核心、以科學空間為場景、以科學學伴為紐帶，遵循兒童科學精神的奠基性、生長性和終身伴隨性，抓住兒童思維發展的關鍵期，打牢科學思維根基，設計科學精神生長路徑，為發展兒童終身學習素養和錘煉科學創新品格奠定堅實基礎。

2.科學精神的內涵

科學精神是以理性和批判性思維為基礎，在掌握追尋真理的態度和方法的過程中，內化而成的一種超越感性的理性價值觀。解小發展兒童科學精神，注重形而上的系統建構，特別注重從榜樣示范、獨立發展和科學理解視角進行立體化培養。學校讓兒童通過觀察、實驗和邏輯推理來理解世界，并保持開放心態和質疑精神，為兒童的創造性思維發展提供觀念基礎。從這個意義上看，科學精神即美德。正如英國哲學家卡爾·波普爾提出的科學的“可證偽性”，科學理論必須能夠被檢驗和反駁、可持續質疑和修正，而非盲目地接受，讓兒童在科學熏染中形成科學精神，具有“謙卑、包容”的美德特質；美國科學哲學家托馬斯·庫恩在《科學革命的結構》中也特別指出科學進步并非線性，而是經歷了正常科學和危機時期的交替，這對涵育兒童“批判特質的德性”不可替代。總而言之，科學精神不僅能培養兒童對知識的渴望，更是對兒童進行價值觀引領和美德錘煉。

二、解放兒童與兒童解放

解小以“三個解放”詮釋新時代兒童的精神潛力和實踐張力。“解放雙手”是實踐自由，“解放頭腦”是思想自由，“解放心靈”是精神自由。學校以人類文明的科學之基，以中華文明的文化之根，以校本創造的“院士夢工場”之境，實施“兒童解放的道德理解”“解放兒童的科學精神磨礪”，探索新時代兒童科學精神生長的校本化路徑。

1.解放兒童的意義

解放兒童意味著尊重他們作為自然個體的本性和權利，允許他們自由地表達和發展自己的潛能。從社會學視角來看，解放兒童強調兒童作為社會成員的主體性。兒童是積極的社會行動者，應該被視為有能力的個體，提倡理解兒童的社會生活和文化，以及他們在社會結構中的位置。從兒童心理學視角來看，解放兒童意味著支持其認知、情感和社會發展，研究兒童如何理解世界，如何形成社會關系，以及如何發展個性，這就意味著需要提供一個安全和支持的環境，讓他們自由地探索、學習和成長。從兒童教育視角來看，解放兒童通常與兒童中心的教育方法聯系在一起。盧梭強調尊重兒童的自然發展過程和學習節奏，在《愛彌兒》中提出順應兒童天性。馬克思認為，解放兒童與解放人類是緊密相連的，即一個理想社會應該為兒童提供全面發展的條件，包括教育、健康和文化等機會。因而，解放兒童即解放每一個鮮活的自我，即解放“人類的童年”。

2.兒童解放的實踐路徑

“兒童解放”與“解放兒童”這兩個概念雖然在字面上相似，但它們的含義和側重點有所不同。解小的實踐表明，兩者從主體性、社會性和教育性等方面來看均有差異。首先是從主體性看，解放兒童更多地強調成人或社會對兒童的呵護，即外部主體對兒童的解放，是為兒童創造自由成長的條件，尊重兒童的自主性和個性；兒童解放則關注兒童的自我意識和自我實現，以及他們主動參與社會和文化生活的能力。其次是從社會性看，解放兒童涉及社會結構和制度對兒童的影響，以及如何通過社會改革來解放兒童；而兒童解放更側重于兒童在社會中的角色和地位，以及他們如何通過社會參與來實現自我解放。最后是從教育性看，解放兒童強調在教育領域為兒童提供自由探索和學習的環境，培養兒童的創造性和批判性思維；兒童解放側重于兒童在教育過程中的主動性和內驅力喚醒，鼓勵兒童獨立思考和獨立創造。從解小的科學精神實踐來看，解放雙手的創造、解放頭腦的表達和解放心靈的創享，是兒童解放與解放兒童的雙向奔赴。

三、習養科學精神的校本實踐

1.筑夢場景建設，讓科學精神生長在繽紛的科學空間

科學教育場景是在特定環境和條件下，設計系列活動和體驗，讓兒童沉浸在科學空間進行體悟式學習。解小設計的“科學工作坊”“科學發現園”等具有互動性、情境性、探究性和技術整合性，廣泛利用現代教育技術和數字工具，如虛擬現實、人工智能等，增強學習的互動性和趣味性，促進兒童對科學知識的理解和科學探究能力的發展。解小依托獨特的“院士資源”和“科學教育傳統”，將整個學校打造成“科學大花園”“科學創享園”“科學尋夢園”，并設計勵志感悟區、探究體驗區、成長足跡區，為兒童個性化表達提供支持。

2.逐夢系列行動，讓科學精神生長為生活和學習的日常

解小設計的“五日特色系列”活動，讓科學精神的習養時空更有張力。如進修日，每周一的“頭奧大主題”跨學科學習，包括“吸管”“紙”“球”“木頭”等研究主題，每個主題包括18個子主題，形成“慧創”課堂特色，讓兒童在科學實踐中傾聽與表達、合作與分享、質疑與創新；尋訪日，圍繞文化探訪、項目研究、實踐創造三大主題，制定三條尋訪路線，實施年級、班級、伙伴團三個層面的尋訪活動；講學日，設立“解小院士講壇”，開設“立志宣講”“研究分享”“解小科創專利高峰論壇”三大主題論壇；生活日，依托“活力四季”課程定期開展“創意生活日”活動，創意布置校園公共空間和班級場館；慶典日，搭建“童創專利”“創意嘉年華”“諾貝爾頒獎典禮”三大活動平臺。

3.尋夢支持系統，讓科學精神生長出充盈的情感體驗

解小在實施科學教育過程中，注重兒童與兒童、兒童與導師的團隊學習形式，在“人生導師”“喚醒伙伴”“智慧親人”三方面進行設計，為每個兒童結對一位校內或校外的科學導師，讓每個兒童參與一個科學學習的伙伴團隊，給家長提出科學學習型家長陪伴的基本要求。學校還設計了圓夢評價機制，包括“能量徽章”“圓夢人評價手冊”“科學達人晉級評選”三個層級的評價。涵育科學精神需要科學共同體的支持，學校以科學導師團形式鼓勵兒童進行科學學習，與科學對話，喚醒好奇心、激活想象力、激發探索欲。

四、科學場景學習的幾點思考

1.構建科學學習場景，需要有問題意識

知識介紹型的場館、主題廊道等設計增強了科學知識的可讀性和普適性，嵌入生成式人工智能模塊和機器人導覽有助于場景“活化”。如針對“物種為什么需要多樣性”“人類如何認識經典作用力”等問題，學校可以從“物質與能量”“功能與結構”“穩定與變化”“系統與模型”等形而上的視角構建科學場景，在這些根本問題中設計鮮活案例，對兒童科學精神的培養具有現實意義。

2.強化場景實踐，將科學理解應用于問題解決過程

科學場景設計要基于真實的系統，如校內污水處理系統、校內動植物園、教室空間通風與照明等，通常涉及科學實驗、工程實踐、技術應用等。兒童在場景學習中，增強文獻檢索能力、實驗設計能力、團隊組織能力、實驗數據收集和分析能力、工程設計和藝術表達能力等。

3.科學學習的理性表達，使得思維水平趨向精準與深刻

兒童在科學實踐中，必然要面對思想表達，這種表達將科學理解上升為“內化與超越”，這也是人類文明（包括科學發展）的傳承方式。兒童在科學寫作、實踐作品的演示與演講過程中，需要調動思考力、邏輯力和語言組織力，此時的思維處于緊繃和高度運轉狀態，長期歷練將有助于增強思維的精準與深刻、清晰與結構化。

一個民族的科學精神成長，要看這個國家的科學教育水平，更要看科學精神涵育中的育人情懷和理性實踐。