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“雙減”背景下,科學教育日益受到重視,各地各校都在積極探索做好科學教育加法的有效路徑。然而,不少學校的科學教育主要以普及科學知識為主,卻忽視了科學方法、科學思維、科學精神的教育養(yǎng)成,而科學精神的培育,才是科學教育的靈魂。
什么是科學精神?原中國科學社社長任鴻雋在《科學精神論》中說道:“科學精神者何?求真理是已?!敝乩韺W家竺可楨認為,科學精神就是科學方法加捍衛(wèi)真理的勇氣。亞里士多德的“吾愛吾師,吾更愛真理”,更是廣為流傳。這幾句話充分體現(xiàn)了科學精神的內(nèi)涵。
被尊為“醫(yī)藥之祖”的神農(nóng)氏,為了研究醫(yī)藥,甘冒生命危險嘗遍百草,這是可貴的科學精神。意大利科學家布魯諾勇敢地捍衛(wèi)和發(fā)展了哥白尼的“太陽中心說”,卻為此遭到迫害,成為科學的殉道者。在布魯諾身上,體現(xiàn)的亦是真正的科學精神。
科學精神大致包括三個方面,即以獨立判斷為代表的質(zhì)疑精神,以謙遜包容為代表的開放精神,以想象創(chuàng)造為代表的探索精神??茖W精神是人類文明進步的最高境界,是人們從事科學研究及其他社會活動時應(yīng)有的一種精神境界、思維方式和態(tài)度??茖W精神極其重要的內(nèi)容就是批判式思維,鍥而不舍地追求真理??茖W探索在本質(zhì)上是由好奇心和興趣來驅(qū)動的,是無功利的行為。因而,科學精神淡泊名利,視榮辱為浮云,有的科學家甚至不惜犧牲生命來捍衛(wèi)真理。
在全球化時代,文化競爭的優(yōu)勢體現(xiàn)在文化的生產(chǎn)力與正確決策的概率上,科學精神濃度高的文化或文明才能立于不敗之地??茖W精神的缺失,影響并不僅僅局限于科技界。事實證明,如果缺乏科學精神,科學技術(shù)發(fā)展就得不到有效的文化支撐,整個社會就會出現(xiàn)各種亂象。
培養(yǎng)青少年的科學興趣、科學精神、科學思維,對一個國家未來的科學技術(shù)進步而言,意義重大。那么,中小學怎樣培育學生的科學精神呢?
科學精神的培養(yǎng)是一個潛移默化的過程,要想讓這顆種子生根發(fā)芽,并不那么容易。我們常常教育孩子要聽話,在家聽父母的話,在學校聽老師的話;我們希望孩子努力學習,書背得越多越好、知識記得越牢越好;我們鼓勵孩子參加奧賽班,只是為了能在考試中拿到高分;我們建起無數(shù)科技實驗室,但是很多都成了擺設(shè),蒙塵已久……殊不知,在這樣的教育模式下,孩子們的靈性被慢慢耗盡,探究和創(chuàng)新的能力日漸消退,真正能走向科學研究之路的自然也就所剩無幾。
我國中小學科學教育的模式,主要有分科教育和標準化兩大特點。分科教育能夠最大化地鞏固學科知識,但不利于學生從宏觀的視角理解科學的整體意義,而且限制了學生運用多學科知識解決問題的能力。標準化則是以課程標準和知識點為代表,這種模式有助于學生掌握知識,但卻割裂了從知識到真實世界的有機聯(lián)系,因而無法追趕學科交叉等技術(shù)更新的腳步。這些現(xiàn)實問題,都成為科學精神培育的阻礙因素。
當前科學教育的核心,就是要培養(yǎng)學生以科學精神為靈魂、以科學思維為核心、以科學知識為基礎(chǔ)的,通過科學方法自主地探究世界、創(chuàng)造知識、應(yīng)用實踐的能力。培養(yǎng)科學精神,似乎不像科普教育一樣有實實在在的抓手,但是,無論是教師還是家長,只要付出時間和精力加以科學引導(dǎo),必能將科學精神的種子播撒在孩子們的心田。
青少年階段是培養(yǎng)科學興趣、科學精神的“拔節(jié)孕穗期”。為此,中小學應(yīng)將科學精神滲透到課程教育的全過程中,在科學學科的課程、活動、競賽中搭建提升學生創(chuàng)造力的“腳手架”;采取自主、合作、探究的學習方式,引導(dǎo)學生掌握科學方法,訓練科學思維,啟發(fā)學生在感興趣的領(lǐng)域完成一個個小課題;鼓勵他們自己動手去探索實踐,讓學生在探究中獲得成功、感受快樂,而不是強行灌輸或死記硬背。這樣的教育方式,才能培養(yǎng)學生獨立思考、勇于探索的勇氣和能力,從而形成信奉“真理至上”的科學精神。
培養(yǎng)科學精神很重要的一點是培養(yǎng)好奇心。觀察和提問是發(fā)現(xiàn)的前提,興趣是研究的前提。當一個孩子閱讀法布爾的《昆蟲記》,為書中各種小生物的奇特屬性輾轉(zhuǎn)難眠時;當一個孩子用望遠鏡望向浩渺的天空,被宇宙的神秘莫測深深震撼時;當一個孩子對大千世界充滿了種種好奇與興致,并想要全力以赴地探究各種現(xiàn)象背后的原理時,可貴的科學精神的種子就已經(jīng)萌發(fā)了。
孩子們小時候經(jīng)常會問父母各種問題,他們不斷提問時,就是對這個世界好奇心最強烈的時候;當孩子開始學會對父母的答案問“為什么”時,他就具備了最初的質(zhì)疑精神。孩子的質(zhì)疑精神十分可貴,需要我們用心呵護,而不是嘲笑或置之不理。
戰(zhàn)國時期百家爭鳴,質(zhì)疑精神有著豐厚的土壤。我們所熟悉的兩小兒辯日的故事,就形象地描摹出兩個孩子在爭辯太陽遠近問題時產(chǎn)生的疑惑。再如杞人憂天的故事,西方人追問這個問題,產(chǎn)生了牛頓力學,而我們卻常常用杞人憂天這個成語嘲笑異想天開、不切實際的人。其實,“憂天”的質(zhì)疑里蘊含著天文學、力學、大氣科學、地球科學等知識。但是人們卻很少去刨根問底,探究其背后的原理。
保護質(zhì)疑,也是一種科學精神。鼓勵孩子提出問題,比解決問題更為重要。家長或老師常??嘤谧约褐R貧乏,無法回答孩子的各種問題。其實,我們無需回答孩子的每個問題,可以這樣引導(dǎo):“我也不知道,我們一起尋找答案吧,一起動手驗證吧。”以此鼓勵孩子繼續(xù)深入思考,并幫助他檢驗自己的假設(shè)。驗證理論時,孩子將體會到將理論變成實踐的樂趣,體會到真實生活中蘊含著豐富的科學原理。
在科學探索過程中,孩子們肯定會遇到不少問題。他們需要時間去實驗,去嘗試獨立思考。此時,父母或教師需耐心等待,不急于告訴他們正確答案或方法,而是給他們足夠的時間和空間去探索,去試錯。如果一個實驗失敗了,可以借此機會和孩子一起思考,分析導(dǎo)致失敗的各種可能性,更重要的是鼓勵孩子不要怕出錯,錯誤中往往蘊含著各種機會。實驗結(jié)果并不重要,鍛煉孩子勇于探索的精神才是最終目的。
在信息和流量時代,我們的注意力被各種娛樂化信息所吸引,保持科學精神,保持好奇心、探索欲和理性思考的能力變得越來越困難,也愈發(fā)珍貴,對孩子來說更是如此。
時代呼喚科學精神。科學精神是照亮人類從愚昧和黑暗走向文明與進步的燈塔,是認識客觀世界進而改造客觀世界、推進社會健康發(fā)展的動力和源泉。弘揚科學精神是一個社會性問題,需要在整個社會大環(huán)境中營造自由、包容的,能夠接納批判性思維和挫折、失敗的氛圍,需要培育和構(gòu)建科學精神賴以產(chǎn)生、存在、激活、迸發(fā)的社會土壤和生命機制。這,才是中華民族偉大復(fù)興的百年大計、千年大計。