科学素养最重要是探究能力,光知道谁第一个登上月球真的不代表什么

作者:李占军
现在,受大环境如国家战略、小环境如名校入场券竞争等各种带动,科学教育火了,主流媒体言必称科学素养,把几年一次的国民科学素养调查当作一场话题盛宴。
 
调查是通过问卷完成的,跟每个人经历过的考试差不多,因涉及青少年、公务员、农民工等不同人群,内容侧重有别。随便找来一套,多是类似“第一个踏上月球的人是谁”等死知识;为方便判卷,都是选择题。根据测试结果,得出一个人,乃至全部国民中具备科学素养者的百分比。
 
其实大家都明白,既有标准答案,跟大不了就蒙的学校考试也没什么区别。而国人最擅长的就是这个,你要拿它做指标,就会像核心期刊发文量,我们很快就能摸清门道,迅速窜到世界前列,只不过该被卡脖子的地方,一个都没见少。
 
这从一个侧面反映出,知道谁是第一个踏上月球的人,真的不代表什么。最重要的是研究能力。其中的道理,蕴含中国人的古老智慧,即授人以鱼不如授人以渔,脑袋里装的死知识再多,如果不能通过对具体问题的探究而驱动起来,也会像一堆散乱的零件,毫无用处。
 
可惜的是,中国的孩子们花了大量时间用来背诵这些死知识,用以应付没完没了的考试;而对他们来说真正重要的,其实是从小开始,就要为迎接未来生存和发展挑战做好充分的能力上的准备。
凭什么这么说?大量事实证明,除非与所从事的职业密切相关,我们在基础教育阶段背下来的所谓知识,都不用等到长大成人,就已经一点一点地还给老师了。
 
这个过程跟狗熊掰玉米是一样的。我们把一个阶段的知识背下来,应付考试;然后放下,背诵“新的”知识,以应付更高一级的考试。一旦考上大学,几乎所有人都会将印有这些知识的课本当废纸卖掉,或干脆付之一炬。
 
而大多数人对真实世界的认知,或说真正面对现实世界的挑战,直到离开大学那一刻,才刚刚开始。小学六年、中学六年、大学四年,20年的校园时光,他们就是在年复一年的死知识的洗礼中,磨灭了学习的动力,丧失了对世界的好奇心,以及对美好未来的创造力。
 
必须承认,知识无罪,我们缺少的是一种“带入”,也就是让孩子们自己主动建构知识体系的正确“姿势”。能够发现问题、给出猜想和假设,进而通过探索和分析得出结论,从而建构起自己的认知体系,这是比知识本身更重要的能力。借以实现这种“带入”的,就是由问题驱动的研究。对,就是我们大量听说的那个高大上的“科学研究”。
 
这么说会有人觉得意外。普通人的生活当然离不开现代科学的成就,但要说具体去搞科学研究,十有八九都不会认为跟自己有关,因为那“完全”是科学家的事。
 
为何会产生这种严重的错觉?是我们对科学研究不重视,宣传普及不到位,还是科学研究太难了?
 
必须说,我们足够重视科学,全球没有哪个国家给科学如此规格的礼遇,这一点大家感同身受。
 
但宣传普及是个相对复杂的工作。它不光有时、度、效等各种技术指标,还从根本上涉及对科学本质的认识和判断,并直接影响一系列现实的制度安排。比如,我们毫不怀疑地认为基础教育阶段打基础、大学和研究生阶段才能做科研,就是这种连锁反应的具体表现。
 
重点是,科学研究根本就不难。认为科学研究太难,是我们对科学最深、最严重的误解之一。当然,大科学时代,从事专门科研工作,在某个细分方向朝着更艰深的目标迈进,必须经过多年的学术训练、依赖高精尖的仪器装备,这对普通人来说确实太难了。不过,就一般意义的科学研究而言,普通人,包括少年儿童,都可以经过一两次摸索,很快驾轻就熟。
 
因为在本质上,科学是一种最普适最朴素的方法,它甚至隐含在一个人咿呀学语、蹒跚学步的点滴成长背后:从好奇开始,屡次试探,最后确认。不过如此。即使诺奖级的科学研究,也无非这种原始探索的翻版和升级。
 
国内,清华附小六年级的学生用大数据研究过苏轼,还写成被认为达到研究生水平的学术论文,引来争议无数,最集中的质疑是拼爹,热闹了好一阵子。不过,尽管清华附小方面做了详细解释,也有教育学者给出正面肯定,但显然没有取得社会层面的强烈共识,舆论不了了之。
是时候把科学头上的神秘面纱撕掉了,它实在没什么稀奇!在一些发达国家,对科学研究能力的训练从小学就开始了。 
距离产生美,让我们看看美国人是怎么做的。旅美教育学家黄全愈教授在《素质教育在美国》一书中,分享了他儿子矿矿小学二年级时做研究的经历,以及身为人父,自己从中获得的感受和启发。
 
那时矿矿才八岁,一天放学回家说要做一个关于蓝鲸的研究,让妈妈带着去图书馆找参考资料。这让黄全愈觉得很可笑,一个二年级的孩子懂什么研究呢!
 
可笑归可笑,积极性是要保护的。母子俩跑了两座图书馆,抱回十几本跟蓝鲸有关的儿童图画书——所谓的“参考资料”,里面都是介绍蓝鲸知识的:蓝鲸一天要吃四吨虾,寿命是90到100年,怀孕期是300到330天,心脏像一辆汽车那么大……
 
进行了一番阅读研究后,儿子完成自己有生以来第一份研究报告:《蓝鲸》。论文只有三页。第一页是封面,画着一条蓝鲸和一群逃生的小虾。含四个小题目:介绍;蓝鲸吃什么;蓝鲸怎么吃东西;蓝鲸的非凡之处。每个小标题下的正文不过一两句话。
 
论文虽幼稚简陋,但作为教育学者和父亲,黄全愈教授还是对儿子的第一次研究经历充满兴趣。他尤其感兴趣的是这次研究经历让孩子获得了什么,又学到了什么。他看到,“孩子从一开始就摆开了一副正经八百做课题研究的架势。收集资料,阅读,找观点,组织文章……一步不差,一丝不苟。从决定题目,到从那十几本书中发现对自己研究有用的资料,到着手写文章,孩子始终处在一个独立工作的状态下。他必须用自己的脑子去思考,去筛选材料,去决定‘研究’方向……”他认为,“这个收获要比知道蓝鲸有多重、多长更具价值”。
 
黄全愈教授其实还讲述了儿子在五年级、七年级时,分别做过的另外两次研究。一次是研究卡通画和漫画,一次是测试小老鼠的决策能力。作为卡通画和漫画研究的“副产品”,儿子还以一款美国著名牙膏品牌为原型,自创了一个牙膏英雄勇斗各种不良生活习惯的漫画故事,受到老师的热情赞扬。而七年级那次研究,也获得了年级金奖。
 
三次研究经历,能清晰看出孩子独立思考问题和独立研究问题能力的发展脉络,也就是美国的基础教育思路:小学侧重对孩子收集资料、独立提问的研究能力的培养,中学侧重确定研究方法、实施研究计划能力的培养。
 
他的观察结果是,孩子在研究中不但学到了书本知识,更积累了大量实践知识,尤其是不断萌发生长的独立性与创造力。
 
可想而知,经由这种理念培养出来的孩子,跟一味刷题过来的孩子相比,发展潜力将完全不在一个量级。放在未来国家间人才竞争的宏大议题上,两种模式孰优孰劣,不言自明。
 
令人欣慰的消息是,教育部终于在2019年末宣布取消初中学业考试大纲,为应试教育模式的彻底改变带来了一线希望。
 
看得见的指挥棒没有了,中国基础教育系统面临重大转变,亿万中国孩子和家长们也将经历一个逐渐适应的过程。
 
这个过程也许是充满焦虑和痛苦的,但凤凰不经涅槃,便无法重生。
 
一切,都只为孩子的未来。
(作者李占军是中国科学报社编委)