建立时代需要的科学教育

作者：成励

2013年06月24日 来源：中国科学报 

　　在不同的时代，科学教育有着不同的内涵和不同的取向。这一点从美国科学教育在不同时代的不同着重点可以看出。

　　美国早期的科学教育主要立足于实用农业技术。在南北战争爆发不久的1862年，身为联邦参议员的莫里尔率先向林肯总统提出了“赠地兴学法案”。法案规定：联邦政府得依各州参加国会的议员人数，每一议员拨给3万英亩土地，用于开办农业和工艺学院，主要培养高级农业科技人才，并要求所设学院必须讲授农业和机械工艺的专门知识，给学生以农业工艺的实用教育。

　　1887年，美国又开始提倡科学研究和科学实验，并在全国各州兴建了许多农业试验站。各所大学与实验站密切协作、因地制宜地进行农业科学实验。

　　到了上世纪初期，美国又通过了旨在扩大职业教育的“史密斯法案”。该法案进一步提出教学、科研和推广一条龙的主张。于是，农业技术推广站又应运而生。农业科研成果也获得推广应用。

　　第二次世界大战后，由于世界各国的科学精英纷纷涌入美国，世界科学技术中心也由欧洲转移到了北美。得力于世界各国科技人才的力量，美国逐渐建立起现代意义上的科学教育制度，1958年通过了“国防教育法案”。该法案提出的第一条“重要紧急措施”，就是加强普通学校的自然科学、数学和外语教学。

　　冷战期间，美国又重新评估了科学教育的目的和宗旨。当时的决策者认为，同前苏联竞争的实质，既不是军备，也不是钢铁或者工业，而是具有相当科学素养的科技人才。从这时起，美国就已经敏锐地意识到科学教育不应该只注重专业技能知识，还要注重对受教育者的科学素养的培养。

　　进人20世纪80年代，美国政府又对其科学教育进行了重新定位。1985年，美国科学促进会（AAAS）开始制定全面革新美国全民科学教育的长远发展计划。1986年，美国国家科学理事会（NSB）出版了报告：《大学科学、数学及工程教育》（即《尼尔报告》）。这个报告指导了美国科学基金会以后十年的大学科学教育。1996年，美国政府又出台了一项新的科学教育计划——《塑造未来》（shaping the future）。在这份报告中，研究者认为应该把科学教育从把学习视为一种狭隘的、为特定职业作准备的方向转移到现代化的科学教育目标上来。即教育者在帮助受教育者学习科学事实的同时，还要帮助他们学习其中的研究方法和研究过程，了解科学家和工程师们在做些什么，如何对技术问题作出有指导意义的判断，以及解决复杂问题时如何交流、如何在小组中工作。报告尤其强调，提高科学、数学、工程技术学科本科生的教育质量，是塑造美国未来的中心任务。

　　由此，可以清楚地看到，在不同的时代，科学教育应该有着不同的着重点。在科学技术飞速发展的今天，我们迫切需要重新定位当代的科学教育。

　　首先，当前的科学教育领域不应该是狭隘的、只为特别的专门化职业培养预备人才，而应该是作为学生教育的一个重要部分被每个受教育者接受。人类的认识能力、水平差异是很大的，并不是所有学生花同样多的工夫能学到同样的东西，但是，所有的学生都必须有机会学习。教育者应重视所有学生能够学到的东西，必须学会如何有效地推动学生学习。

　　课程设置要灵活，为学生走上不同职业道路提供合理的选择机会，为所有学生提供有用的对科学教育领域的理解。教育者应考虑学生通过何种方式更容易掌握科学和数学知识。科学教育应该达到这样一个效果，那就是使受教育者能够“正确评价现代科学正在发生的事情”。

　　科学教育尤其是针对大学生的教育应该跨越知识边界，需要跨院校、跨组织、跨工业，进一步加强学生之间的合作，实施跨学科的、以应用为基础的课程设计方案，开阔学生视野，使学生在以问题为中心、多学科的知识平台上挖掘出解决问题的根源。下面几个问题尤其值得注意：一是如何在科学教育中广泛运用计算机网络技术；二是教师和学生如何从印刷品、电子期刊获取大量信息；三是如何学会利用技术吸引那些对科学教育课程缺乏学习动力或兴趣的学生。

　　真正的教与学要远远超过信息及其传播，它以教师们的角色示范、引导、社会化、相互作用及群体活动为基础。技术将增强科学教育，但不是取而代之。科学教育不是一个孤立的问题，而是一个系统的某一方面。不同层次的科学教育应该协调起来，高等教育学校必须和初等、中等教育共同努力，使面对全民的科学教育上一个新的台阶。

　　著名科学教育专家约翰·奈斯比特在20世纪90年代曾提出：要以高思维应对高科技，科学与文化结合，寻求高思维的平衡，寻求人的发展。今天科学教育所肩负的使命，就是培养和造就真正具有“高思维”的合格公民。

　　（作者：美国伊利诺伊理工学院科学教育系博士）