中美科学教育差异科学教育要从娃娃抓起

文　王侃瑜



中美科学教育差异科学教育要从娃娃抓起

文王侃瑜

目前，我国正大力提倡科技创新，在基础科学教育和提升国民科学素质方式方面却与美国截然不同，对比两国差异并借鉴西方先进经验成为当务之急。

提到科学教育质量和国民科学素质领先的国家，相信不少人首先想到的就是美国。早在独立战争结束后，美国政府就明确了以教育带动科研的方针，给教育提供各种优惠政策，以保证每一个公民都有机会享受优质教育。美国的历任领导人也非常重视科技发展，再加上积极利用移民政策吸引大量科技人才赴美，美国成功地在20世纪将世界科技中心转移到本土。目前，我国正大力提倡科技创新，在基础科学教育和提升国民科学素质方式方面却与美国截然不同，对比两国差异并借鉴西方先进经验成为当务之急。

书写黑板上的科学教育

自1985年以来，美国开始实行“2061计划”，力图通过K—12（幼儿园到高中毕业）教育系统的改革使所有美国公民具备科学素质。这一计划增加了科学在美国课程体系中的重要性，也使科学成为最为有趣的课程之一。

在美国，科学课程被当作一个整体来对待。刚刚入学的一年级学生就有科学课，低年级时各门类的科学课并不分科，所有知识被统一在“普通科学”这一综合课程之中。美国的中小学一般会在校内建立一个科学组，学生进入高年级以后，即便科学课程被分成生物、物理、化学和地球科学等学科，这些学科的老师也往往会在同一个科学组中，以便共同进行教研活动和教师专业发展活动。

无论在中国还是美国，孩子对于科学的兴趣是天生的，关键就在于我们的科学教育是有好好加以利用并挖掘这种兴趣。目前看来，美国在这方面做得相当出色，而作为一种蕴含丰富科学知识的娱乐形式，科幻小说和电影可以促进孩子对于科学的兴趣。

反观中国的科学教育，虽然在小学时统一于“自然科学”课程下，但这门课作为与语数外相对的“副课”并没有受到多少重视。自初中起，名为“科学”的统一课程不再存在，而是被分成物理、生物、化学、地理等独立科目，这些科目之间的老师很少就教学内容进行相互交流。以笔者读书时的上海为例，高中生一般在高二时会选择高考加试科目，选定之后就会专攻语数外和这一课程，即便选择物理/生物/化学中的一门后还要同时考理科综合，除了加试科目外，其他课程基本也是完全搁置，而地理更是被归类为文科。科学在中国的教育系统中从来就不是一个统一的集合，与科学相关的课程被称为与“文科”相对的“理科”，而“理科”这一称谓本身并没有与科学课对等。

中美课堂科学教育的另一大差别是在教学方式上。在中国接受中小学教育的每一个人都知道，科学课程，或者说理科课程的教学方式就是老师讲解与学生做题，要想在考试中取得好成绩就得采取题海战术，课标考纲对于理论和计算的要求远大于对实践及思考的要求。当然，中国的物理、化学、生物等课程也有课堂实验，并且在考试中占据了一小部分，但很难说实验课是有趣的。学生们按照教科书上的实验步骤操作，记住关键动作和结果，得到应该有的结果，考试中体现在试卷上，这些实验并没有多少自由度。更糟糕的是，有时老师为了赶课程进度，多讲解几道习题，会将本就有限的实验时间进一步压缩甚至略过。

相反，美国的科学课却是最重实践的课程。在美国接受小学教育的挪威人Magnus Jorem告诉笔者：“从一年级开始就有科学课了，美国的科学课真的很好玩，我们在课堂上做各种各样的实验，比如说用小苏打和可乐制作火山喷发模型，每个人都玩得很开心。相比来说挪威的科学课真是无聊极了，他们只会让你亲近自然。”美国的科学课程并不仅仅因为有趣的实验而得到学生们的喜爱，在美国出生长大的华裔女孩Sophie Ding在接受采访时说：“科学和英语数学一样是小学里的核心课程之一，我从来不怀疑喜不喜欢科学，因为我喜欢所有课。我们不仅学到了事实是什么，也学到了它们为什么是那样，知道这些很棒。”

合作—探究学习是美国公立学校普遍的教学方式。在科学课上，学生们被分成小组合作进行实验，共同探究一个问题，而这些问题往往没有标准答案，要靠学生自己来发现，并理解其背后的原理。课堂上，老师的讲解很少，大部分时间被留给学生动手实验解答问题。这种形式使学生们从被动接受知识到主动探求知识，不仅提升了其学习积极性，也增强了教学效果。

美国的科学课却是最重实践的课程

象牙塔外编织科教思维

课堂中的科学教育毕竟时间有限，并且只针对在校学生。美国当然不可能忽视课堂之外对于更广泛群体的科学教育。早在20世纪60年代，美国科学家和教育家就开始探讨如何利用科技场馆来普及科学知识，并在1961年创建了世界上第一个可以与展品互动的科学中心——旧金山探索馆。1999年，美国国家科学教育研究协会(National Science Education Research Association)成立了“非正式环境科学教育专委会”，主要负责组织和研究学校以外的科学教育，进一步推进了科技场馆的建设及其对科学教育作用的研究。

Sophie Ding回忆说：“几乎每个星期父母都会带我去科学中心，我在那里看了许多电影和展览。”Sophie成长于美国华盛顿州的西雅图，西雅图的太平洋科学中心除常设展览外，还不定期推出各种特展，而西雅图及其周边地区也汇集了亚马逊、微软等诸多全球知名科技企业。美国现有各类科技馆、博物馆2400多座，其中200多座是科学中心，这些科学中心十分注重基础学科教育，坚持以展品为核心，也鼓励观众与展品互动。

中国在针对全社会的科学教育方面同样努力。中国科学技术协会在建国50周年之际提出了“全民科学素质行动计划”，目标是在2049年使中国公民人人具备科学素质。这一计划强调的是向全体公民开展科学普及行动，采用社会化的科学普及手段，科普活动的举办和科学场馆的建设是其中的重要一环。我国科普场馆中，共有自然史类博物馆165个，科技馆（科学中心）240个，专业科技博物馆105个，其他博物馆108个，与美国相比，无论是绝对数量还是人均拥有数量上都有差距，这些场馆大多分布在经济发达地区，西部地区则较少，参观热度方面也冷热不均。不难发现，一些较为陈旧的科普场馆展示内容多于互动内容，但近年来新建或重建的场馆则更加注重趣味性与互动性，受到观众的欢迎。

同时，中科协和各省市科协也积极举办各类科普活动，向大众普及科学知识。以上海市科学技术协会和上海市科普作家协会举办的“解读科学类诺贝尔奖”系列讲座为例，协会每年都邀请当年诺奖得主相关领域的院士级专家来进行讲座，并在讲座后与其他专家和科技新闻工作者一同座谈，将前沿科学知识用深入浅出的方式带到群众面前。科学松鼠会和果壳网这样的民间科普组织、科技媒体更是将科学包装成有意思的内容，更加贴合年轻人的需求。

（本文作者就职于复旦大学北欧中心 ）