麻晓东:科学素质是怎样炼成的

　　在不久前的北京图书订货会期间，由科学普及出版社出版的“21世纪科学教育书系”在继“2061计划”丛书之后又推出了“美国科学素质教育”丛书。该书系从2000年第一部《面向全体美国人的科学》推出后，就在国内的相关领域引起了强烈反响，本次“美国科学素质教育”丛书已出版的7本图书的集体亮相也再次引起了科学及教育工作者的关注。

　　科学教育的里程碑式著作

　　“21世纪科学教育书系”从2000年开始出版至今，在近7年的时间中推出了“2061计划”和“美国科学素质教育”两套丛书共11辑，为中国的科学教育改革提供了重要的参考。

　　1998年，时任中国科协党组书记的张玉台就指示科学普及出版社对美国“2061计划”的选题进行关注，现任科学普及出版社总编辑、该书系的策划颜实在接受了这个任务后开始积极联系。由于当时国内对美国的“2061计划”还缺乏了解，因此他们通过媒体甚至国外亲友等各个途径，最终与美国科学促进会以及出版相关著作的牛津大学出版社取得了联系。

　　美国的“2061计划”始于1985年，哈雷慧星在那一年造访地球。美国的科学家和教育家们也是在那一年达成共识，决定共同努力改进学校科学教育体制，为培养能够迎接未来科技革命挑战的公民而努力。上世纪90年代末，经过10余年发展的“2061计划”开始陆续推出了一批纲领性的著作，科学普及出版社在经过两年多时间的调研及谈判工作后，从2000年开始陆续引进出版了《面向全体美国人的科学》、《科学素养的基准》、《科学素养的设计》和《科学教育改革的蓝本》等四部著作。

　　颜实指出，这套丛书可以说是一个里程碑式的工作，它纳入了美国在过去近20年时间中有关科学教育整体开拓性研究的成果，并在全世界范围内产生了广泛的影响，很多国家都以此为契机和方式推动本国科学教育的改革。

　　这套丛书的第一本《面向全体美国人的科学》2000年在国内出版后也引起了强烈的反响，科技界与教育界的众多专家都对这套丛书的引进非常重视。后来我国结合自己的国情制定了全民科学素质计划，并在2005年颁布了《全民科学素质行动计划纲要》，其中很多基础性工作都受到了“2061计划”的启发和借鉴。颜实介绍说，目前，科学普及出版社已取得了美国科学促进会的全部“2061计划”的主要著作版权，近期，最后一本受到国内众多学者关注的《科学素养导航图》也将完成翻译并有望在年内出版。

　　让科学家关注教育

　　在成功引进“2061计划”丛书的基础上，科学普及出版社认识到在科学教育书系方面还有待继续深入。他们关注到，美国国家研究理事会1995年出台了《国家科学教育标准》，用于指导中小学科学教育。这一标准面向21世纪，以提高全体美国人的科学素质为目标，成为了美国科学教育改革的动力之源。它为教师如何保持学生的好奇心、帮助他们发展与科学探究有关的系列能力提供了宝贵思路。从2002年起，科学普及出版社开始引进美国《国家科学教育标准》的配套丛书——“美国科学素质教育”丛书。

　　颜实介绍说，截至2006年底，科学普及出版社已陆续翻译引进了7部著作，包括《科学探究与国家科学教育标准》、《面向全体儿童的科学》、《科学、数学和技术教师教育》、《科学教学创新手册》、《教学评估与国家科学教育标准》、《每个孩子都是科学家》和《大学科学、技术、工程和数学教学的评估与改进》。

　　美国《国家科学教育标准》的酝酿成熟历经4年，其间数以万计的教育家和科学家发表了大量评论，提出了一种对所有学生行之有效的科学教育观。这套丛书不仅体现了美国科学教育工程建立起的一套标准和理论模式，而且每本书都从不同角度就科学教育中的一些实践问题进行了专题研究，因此，它既是专题报告，同时也是可操作性非常强的指导性读物。颜实指出，这套丛书之所以有价值、有分量，是许多真正关注科技教育的科学家和教育工作者、心理学工作者共同参与的结果，这些根据不同学校人群设计的教学模式是在大量教学活动的基础上提升归纳出来的，既有潜在的理论价值，又有在其他国家或试验区拓展和丰富的推广价值，这也是他们引进这套丛书所看重的意义。同时，人们也可以从书中看出美国科学院对于科学教育的重视程度，这对于国内来说也非常具有借鉴意义。

　　美国国家科学院院长布鲁斯·艾伯茨在《科学、数学和技术教师教育》一书的序言中也写到：“科学、数学和技术教师教育的责任不能仅仅委托给教育学院或者学区。科学家、数学家和工程师必须成为对这项工作消息灵通的人，并要参与进来。”

　　授之以鱼，不如授之以渔

　　作为美国国家科学院院长，布鲁斯·艾伯茨还以自己的亲身经历说服教育家和教育政策制定者，他在回忆自己成长的经历时，说道“记得7年级时，我写了一篇题为‘耕种问题’的报告，解释为什么我们的政府当时要付钱给农民休耕。8年级的时候，我必须向班上其他同学解释电视机的工作原理。而到了9年级，我记得当时已经在芝加哥公共图书馆啃起了光谱学方面的著作，为的是准备一篇关于光谱学在化学中应用的报告。这三项任务以及其他类似的引起我兴趣的活动，涉及到如今我们称为‘探究’的东西。通过探究来教科学是让学生思考一个问题，然后对准问题寻求可能的解释”。

　　中国科学院空间科学与应用研究中心研究员、著名空间技术专家潘厚任目前是中国科学院老科普演讲团的骨干成员，他从近年来无数次到学校为中小学生演讲的过程中深切体会到科学教育方法的重要性。潘厚任说，中国有句古话“授之以鱼，不若授之以渔”，这句箴言同样适用于现代科学教育：与其单纯灌输生硬的科学概念和知识给学生，不如培养他们对科学的兴趣、传授他们科学的思想、教给他们获取科学知识的方法，让他们自发、主动、积极地去获取科学知识。但很多年以来，我们普遍存在的还是向学生头脑中灌输词汇和结论的教育方式，如：线粒体“是细胞的发电厂”、DNA是“遗传物质”以及运动“产生动能”等等。这样的科学课把教育变成了类似于电视上知识抢答之类的操练。这种灌输式教育的明显结果，就是导致原本充满好奇心的学生渐渐失去了学习兴趣，对他们而言，学习知识唯一的目的就是应付考试。这种教学没有给予学生足够的机会来发展他们解决问题、交流和思考的能力，与21世纪对人才的要求背道而驰。

　　潘厚任认为，《国家科学教育标准》强调科学教育要发展学生三种科学能力和理解能力。学生不仅要学习科学的原理和概念、获得科学家的推理能力和逻辑条理性，而且要理解科学工作的意义和科学的思想方法。这一标准要求学生能够规划和实施调查研究，能够自己动手检验他们的想法，能够理解自己进行的研究的独特意义。在呼唤素质教育的中国，美国的这个标准及其实施方式将为我们提供非常好的借鉴。“美国科学素质教育”丛书也为国内的教育研究者和教育工作者提供了一个全新的视野。

　　看到脚印才能少走弯路

　　全国“小学科学新课程的开发与实验研究”主持人、中央教育科学研究所研究员郁波对“21世纪科学教育书系”中的两套丛书评价也很高，她向记者介绍说，这两套丛书他们都通过网络向全国的科学教师推荐阅读，并且将它们列入到网络研修班的教材中，很多优秀的教师也都购买了两套丛书。

　　郁波指出，“2061计划”丛书是世界科学教育最经典的文献，在国内出版的意义重大，尤其对国内的科学教育来说起到的作用非常巨大。美国“2061计划”从上世纪80年代末开始非常有程序和连贯性地探索，形成了世界科学教育范围内最经典、最完整和最系列化的研究成果，从2061计划的《科学素养的基准》到现在的《科学素养导航图》，可以清楚地看到美国同行的脚印。通过这套丛书可以使教育工作者了解到国外科学教育最基本的理念和进展，对从事科学课程研究的工作者来说也有着重要的借鉴作用。而“美国科学素质教育”丛书的价值更多的是让我们近距离地看到美国的科学教育如何去贯彻，通过美国在科学教育实施过程中的大量案例，可以从中归纳出很多规律性的经验，使国内科学课教材的设计者看到美国科学教育的历程，使我们少走很多弯路。郁波也表示，很感谢科学普及出版社做的这项工作，这套丛书的引进可以说为促进我国科学教育事业的发展做了一项非常了不起的工作。

　　清华大学人文学院教授、教育部新课标物理课标组的核心成员刘兵也指出，美国教育改革的经典对我国新课标改革的影响是很大的，他认为“21世纪科学教育书系”的引进主要有两方面的意义，首先在新课标的修订实施及落实教师的培训工作等方面，使我们具有了更明确的操作性指向和重要的参考；其次在提高公众科学素养方面，可以使我们从国外的正规教育改革中吸取有益的方法与经验，对我国的科学普及工作产生重要影响。