韋鈺,電子學(xué)專家,教育家,中國(guó)工程院院士,中國(guó)少數(shù)民族教育學(xué)會(huì)理事長(zhǎng),中國(guó)電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。曾任教育部副部長(zhǎng),中國(guó)科協(xié)副主席。
2011年11月上旬,我參加了在墨西哥召開的第六次基于探究的小學(xué)科學(xué)教育國(guó)際會(huì)議(Sixth International Conference on Inquiry Based Education inElementary Schools)。會(huì)議的標(biāo)題是“通過(guò)科學(xué)教育革新和改善世界”。召開此次會(huì)議的目的是:①討論如何提高基礎(chǔ)教育的質(zhì)量來(lái)促進(jìn)就業(yè)、增加競(jìng)爭(zhēng)力和改善公民的生活質(zhì)量;②分析科學(xué)教育和創(chuàng)新在促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展中的作用。③分析為達(dá)到促進(jìn)全球和本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的,在培養(yǎng)公民必須具有的能力時(shí),教育界、工商界,以及科學(xué)和工程界各自應(yīng)起到的作用;④討論科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)教育在促進(jìn)社會(huì)和公民發(fā)展中的作用。
此次會(huì)議由墨西哥城市政府、墨西哥科學(xué)院、墨西哥大學(xué)、墨西哥一美國(guó)創(chuàng)新基金會(huì)、Intel公司等主辦,有來(lái)自世界各國(guó)的小學(xué)科學(xué)教育的研究者和墨西哥本國(guó)的科學(xué)教育教師數(shù)百人出席了會(huì)議。我應(yīng)邀出席會(huì)議,并在會(huì)上介紹了我國(guó)“做中學(xué)”科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和神經(jīng)教育學(xué)對(duì)探究式科學(xué)教育的促進(jìn)。
會(huì)議上主要的討論議題和意見可以概括為以下幾個(gè)方面:
再次強(qiáng)調(diào)了對(duì)兒童進(jìn)行科學(xué)教育的重要性
此次會(huì)議不僅受到了墨西哥教育界的重視,而且也受到了科學(xué)界、政界和企業(yè)界的重視與支持。墨西哥教育部副部長(zhǎng)和墨西哥大學(xué)校長(zhǎng)、墨西哥諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者M(jìn)ario Molina、墨西哥市市長(zhǎng)以及企業(yè)界人士的代表都出席了會(huì)議。他們從不同角度強(qiáng)調(diào)了科學(xué)教育的重要性,特別指出,在當(dāng)前全球化和經(jīng)濟(jì)可能出現(xiàn)倒退的時(shí)候,世界處于急劇變革的時(shí)代,我們應(yīng)該給孩子提供機(jī)會(huì),這也就是為國(guó)家創(chuàng)造機(jī)會(huì),不要讓墨西哥被浪沖走。由于各方的代表都作了較長(zhǎng)的發(fā)言,以致開幕式延續(xù)了2個(gè)多小時(shí)。墨西哥教育部副部長(zhǎng)指出:教育方法的改革是一場(chǎng)革命,會(huì)十分艱難。墨西哥市的市長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)指出:我們是一個(gè)樂(lè)觀的民族,我們能做到應(yīng)允的事,就像在足球競(jìng)賽上那樣。
會(huì)議開幕的次日,墨西哥就發(fā)生了直升機(jī)墜機(jī)事件,包括墨西哥政府內(nèi)政部長(zhǎng)在內(nèi)的8名政府工作人員喪生??梢?,墨西哥政府當(dāng)前面臨著多么嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),然而他們卻能在這樣的形勢(shì)下召開小學(xué)科學(xué)教育方面的會(huì)議,并有來(lái)自不同方面的代表出席,可見在他們心目中小學(xué)科學(xué)教育所占的分量。
前美國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng),現(xiàn)任美國(guó)《science》雜志主編Bruce Albert博士作了主題發(fā)言。他介紹了奧巴馬政府教育政策,其中早期教育和STEM教育被列為重點(diǎn)。他著重從科學(xué)文化的角度,強(qiáng)調(diào)了科學(xué)教育對(duì)教育改革全局和世界發(fā)展的重要作用。
他指出,5歲的兒童已經(jīng)可以進(jìn)行科學(xué)方面的學(xué)習(xí)了,并且舉了一個(gè)“玩”和學(xué)習(xí)科學(xué)結(jié)合的例子:5歲的孩子能做什么?①讓他們穿上干凈的白襪子到校園里去跑一圈;②然后回到教室,將襪子上沾上的東西進(jìn)行分類,看看哪些是種子,哪些是泥土;③用3美元1臺(tái)的“塑料顯微鏡”仔細(xì)觀看每一個(gè)微粒;④把分類后的不同微粒栽種下去,驗(yàn)證他們自己的假設(shè)“種子形狀是規(guī)則的”是否正確。這樣的學(xué)習(xí)對(duì)兒童發(fā)展是重要的。他說(shuō):設(shè)想一下,如果我們能在整個(gè)基礎(chǔ)教育階段為學(xué)生提供這類探究式的科學(xué)教育,當(dāng)然所研究的問(wèn)題需要逐漸加深,那么,學(xué)生將會(huì)在他們一生的工作崗位上成為一個(gè)有信心的、成功的問(wèn)題解決者,他們能夠應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。更重要的是,他們?nèi)绱嗽跒橐簧鳒?zhǔn)備的話,將能有理智地對(duì)待人生中的不同選擇,能夠?yàn)樗麄兊募彝?、他們所處的社區(qū)以及國(guó)家的發(fā)展作出明智的選擇(Albert博士演講的PPT可以從會(huì)議的網(wǎng)站上下載,www.innovec.org.rex)。
來(lái)自不同國(guó)家的代表也都介紹了他們各自國(guó)家近年來(lái)在小學(xué)科學(xué)教育上獲得的進(jìn)展。
近十幾年來(lái)探究式科學(xué)教育的重要進(jìn)展和應(yīng)該推廣的成功經(jīng)驗(yàn)
會(huì)議推薦和強(qiáng)調(diào)了Wynne Harlen撰寫的《科學(xué)教育的原則和大概念》一書的重要性(該書中譯本已由科普出版社出版——編者注),認(rèn)為此書總結(jié)了近年來(lái)探究式科學(xué)教育發(fā)展的新進(jìn)展。此書西班牙語(yǔ)版的封面放在大會(huì)的主頁(yè)上。墨西哥諾貝爾獎(jiǎng)獲得者M(jìn)aricMolina在主題演講中對(duì)該書作了推薦。大會(huì)為表?yè)P(yáng)Harlen博士在撰寫此書中作出的貢獻(xiàn),專門為她頒發(fā)了獎(jiǎng)項(xiàng)。
Harlen博士在接受會(huì)議頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)以后,發(fā)言指出:近20年來(lái)探究式科學(xué)教育的研究已經(jīng)取到了重要的進(jìn)展。主要有以下幾方面:①需要圍繞大概念進(jìn)行學(xué)習(xí);②強(qiáng)調(diào)動(dòng)腦而不是只為了訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)作,③不要讓學(xué)生去“自我學(xué)習(xí)”,教師的作用是重要的;④小學(xué)的科學(xué)課沒有學(xué)好,會(huì)影響以后的學(xué)習(xí)和公民的科學(xué)素質(zhì)。
Albert博士在演講中推薦了PISA對(duì)科學(xué)評(píng)測(cè)的改進(jìn)框架,以及美國(guó)國(guó)家教育進(jìn)展評(píng)測(cè)局2009年發(fā)布的科學(xué)教育評(píng)測(cè)框架(Science,NAEP,2009)。
Albert博士還展示了他在教師培訓(xùn)中使用“無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)”的幻燈片。據(jù)我了解,在科學(xué)教育課堂進(jìn)行的形成性評(píng)測(cè)中使用這種“無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)”的至少還有美國(guó)麻省理工學(xué)院諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者Carl Wieman教授。Wieman教授本來(lái)也是此次會(huì)議邀請(qǐng)的主題演講人,最終因臨時(shí)有事未能出席,但是他的演講可以從網(wǎng)上下載。Wieman教授提出要用科學(xué)的方法來(lái)教授科學(xué),教師不僅要提供知識(shí)給學(xué)生,還要教給學(xué)生如何思維。他在大學(xué)物理課的教學(xué)中使用了這種形成性評(píng)測(cè)的“無(wú)線應(yīng)答系統(tǒng)”。Wieman教授還明確指出,需要在腦科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)和課堂實(shí)踐之間形成相互交叉的研究。
建議下一步應(yīng)采取的行動(dòng)和研究重點(diǎn)
會(huì)議不僅再次強(qiáng)調(diào)了教師培訓(xùn)的重要性,而且專門討論了急需提高教師科學(xué)素質(zhì)的問(wèn)題。也就是說(shuō),在教師培訓(xùn)中不僅需要讓教師學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)容,更重要的是要提高教師本身的科學(xué)素質(zhì),包括對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)、科學(xué)的態(tài)度等。這又涉及到教師的職前培養(yǎng)和大學(xué)有關(guān)專業(yè)的教育改革問(wèn)題。
會(huì)議認(rèn)為:另一個(gè)未來(lái)的研究重點(diǎn)是研究如何對(duì)科學(xué)教育的目標(biāo)進(jìn)行全面評(píng)測(cè),特別是如何在科學(xué)教育的教學(xué)過(guò)程中采用形成性評(píng)測(cè),以及如何將形成性評(píng)測(cè)和總結(jié)性評(píng)測(cè)相結(jié)合。據(jù)了解,美國(guó)和歐洲都已經(jīng)在有關(guān)的大學(xué)里立項(xiàng)開展了相關(guān)的研究。
我這次之所以要只身越洋,經(jīng)過(guò)幾十小時(shí)的旅程與會(huì),是為了再次了解和確認(rèn)國(guó)際小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì),因?yàn)槲覈?guó)小學(xué)科學(xué)教育目前面臨的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。新教改以后小學(xué)科學(xué)教育受到了明顯的削弱,現(xiàn)在不止是教師需要培訓(xùn),需要提高教師的科學(xué)素質(zhì),而且建設(shè)一支合格的專家隊(duì)伍迫在眉睫。這些專家至少應(yīng)該是學(xué)過(guò)理工類專業(yè)、有過(guò)真正意義上的科學(xué)研究經(jīng)歷、目前又熱愛和從事小學(xué)科學(xué)研究和實(shí)踐的