科學教育的重點是從興趣走向志趣

倪閩景

人們常常會對某個現象或事物發生興趣，基本特點是對現象或事物保持傾向性和某種程度的專注。在此過程中，大腦中會誘發產生一種天然快樂物質——“腦內嗎啡”，從而激發“A10快感神經”的啟動，促使大腦分泌多巴胺“興奮劑”，此時，大腦神經元的電活動處于“快樂腦波”α波狀態，讓人十分愉悅。通過愉悅激勵的機制，促使我們逐漸強化這種興趣，以獲得持續的、更強烈的愉悅感。我們說興趣是最好的老師，是指興趣會引導學習者在自己喜歡的領域里不斷學習，從而架構起較為豐富的知識結構與經驗。但在學習中，一旦碰到難以克服的困難或不再有新鮮感，大腦可能不再體會到愉悅，就會導致興趣中斷。青少年在科學學習時，肯定不會一直保持愉悅狀態，大腦不再給予獎勵時，能夠繼續保持學習，就需要價值觀和韌性的加持，此時學習興趣就轉化為志趣。志趣最大的特點是專注與穩定性，在大腦中出現間歇性、波動性不愉悅時，依然保持正常的學習狀態，這樣的學習者才可以走遠，最后成為某一領域的專家，甚至領軍人才。因此，只有形成了對科學的志趣，科學教育才算成功，而癡迷是志趣的最高級階段。從興趣到志趣，有七把金鑰匙。

第一把金鑰匙：興趣與個性、能力保持一致性。有時，人同時會有許多興趣，但志趣往往比較聚焦，從興趣轉化為志趣的過程，往往是選擇某個領域作為自己人生方向的關鍵，此時就需要考量自己的個性能力與興趣領域的匹配問題。愛因斯坦一生對小提琴感興趣，但并沒有把當音樂家作為自己的目標，如果愛因斯坦癡迷于拉小提琴，他大概率會成為一名大音樂家，但世界會失去一位偉大的物理學家。

第二把金鑰匙：逐步提升延遲滿足的能力。20世紀60年代，美國心理學家沃爾特·米歇爾在斯坦福大學校園的一個幼兒園做了有趣的“棉花糖實驗”。在實驗中，幼兒可以選擇立刻得到一份棉花糖，也可以等待15分鐘后得到兩份棉花糖。20年后追蹤發現，那些選擇等待的孩子通常有更良好的人生表現。

第三把金鑰匙：把握關鍵機會提升使命感。一些重大科學事件發生時，往往會對青少年產生強烈的吸引力，此時把握住教育機會，會起到事半功倍的效果。比如嫦娥五號登月時讓孩子們到發射現場觀看，并持續關注；在公布黑洞全景照片時，讓愛好天文的孩子到公布現場觀看；組織觀看天宮課堂，讓孩子們一起在地面上做相同的實驗來比較差異。

第四把金鑰匙：走近科學家形成榜樣激勵。組織知名科學家到孩子們身邊參加活動或做報告；讓孩子們走進科學家的工作環境，一起跟崗做研究。

第五把金鑰匙：開展生成式研究，把輸入式學習轉變為輸出式創造。如果一直停留在科普閱讀或聽科學家講故事層面，孩子們往往會停留在興趣層面，只有讓他們親身體驗創造性活動，才會把抽象的知識概念轉化為生動實際的情景。科學家的偉大發現是在行動中產生的，孩子們像科學家一樣去動手探究，就會生成超出預設的可能性。以前人們通過望遠鏡觀察星球時，總會發現在星球的影像周邊存在一個彩色的圈，科學家們認為這是星球的本來特征。牛頓在仔細研究后發現，這是光透過玻璃折射時產生的“色差”，并由此破解了白光是由各種色光組成的這個重大科學現象。牛頓發現，只要是光的折射，玻璃邊緣的色差總是無法徹底消除，因為反射是不會產生色差的，由此發明了反射式天文望遠鏡。可見，唯有行動才是發現問題和解決問題的最佳策略。

第六把金鑰匙：參與科創比賽活動。孩子們天生喜歡挑戰，在科創比賽中給孩子們成功的激勵或者失敗的教訓，是在平時學科教學中無法實現的。有些科創比賽精妙的設計，會給孩子們帶來強烈的高峰體驗。

第七把金鑰匙：讓學習和研究發生鏈式反應。原子彈爆炸的原理是鏈式反應，特點是在核反應過程中，反應后生成的中子數大于輸入的中子數，從而觸發更多的重核裂變并爆發出巨大的能量。學習要發生鏈式反應，其特點是學習后引發的問題數大于引起學習的問題數，由此誘發更多的知識學習，從而對相關領域的知識和問題掌握得更全面。志趣是建立在對某個領域有超乎常人的知識儲備基礎上的，而興趣只是為實現這種儲備提供心理支持。在原子彈爆炸催生鏈式反應時存在一個臨界體積的問題，即核反應物質需要達到一定量時，原子彈進入不可逆轉的爆炸狀態。與此相比較，青少年專注于某個領域的學習達到一定量的知識積累時，會產生價值判斷和韌性，志趣也會由此生成。