科學(xué)教育與美國特色

當(dāng)今時(shí)代，面對(duì)各國之間激烈的科技競(jìng)爭，培養(yǎng)兒童和青少年的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)精神顯得格外重要。美國在教育中尤其注重這一點(diǎn)。下面，筆者將結(jié)合在明尼蘇達(dá)州的經(jīng)歷和觀察，介紹一下美國科學(xué)教育的相關(guān)情況。

認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)，熏陶科學(xué)精神

在明尼蘇達(dá)州的各類教育中，科學(xué)問題是永恒的主題之一。從小學(xué)開始，科學(xué)課便成了學(xué)校知識(shí)體系的重要組成部分。從毛毛蟲到土撥鼠，從日食到極光，從颶風(fēng)到地下河，從爆米花到牙齒……一年級(jí)科學(xué)課的授課內(nèi)容總是和學(xué)生正在經(jīng)歷的日常生活、目睹的自然現(xiàn)象或變化緊密相關(guān)。進(jìn)入三年級(jí)后，學(xué)校會(huì)為學(xué)生系統(tǒng)開設(shè)STEM課程，提供實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；同時(shí)，高年級(jí)學(xué)生所開展并完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也會(huì)開放給低年級(jí)學(xué)生參觀。

事實(shí)上，學(xué)校只是面向?qū)W生開展科學(xué)教育的眾多主體之一。除學(xué)校之外，學(xué)生們還可以在眾多的博物館或社區(qū)中心里獲得科學(xué)的滋養(yǎng)。明尼蘇達(dá)州的博物館涵蓋自然、科學(xué)、歷史、藝術(shù)、農(nóng)業(yè)、市政（鐵路、消防）等多個(gè)領(lǐng)域，其展覽與活動(dòng)中滲透著諸多科學(xué)技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。這里既有專門以自然與科技為主題的明尼蘇達(dá)科學(xué)博物館、貝爾自然歷史博物館，也有專門以兒童為服務(wù)對(duì)象的圣保羅兒童博物館和動(dòng)手博物館。此外，孩子們還可以在歷史博物館中了解人類科技進(jìn)步的歷史，在磨坊博物館中了解面粉的生產(chǎn)過程，在吉布斯農(nóng)場(chǎng)中了解農(nóng)業(yè)相關(guān)科技，在雙城鐵路模型博物館和消防博物館中了解鐵路、消防等專業(yè)技術(shù)知識(shí)……值得一提的是，這些博物館都非常強(qiáng)調(diào)操作性和互動(dòng)性，使科學(xué)知識(shí)在游戲中變得有趣，從而加深孩子們對(duì)于科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解。

社區(qū)中心也是兒童和青少年接受科學(xué)內(nèi)容培訓(xùn)的日常陣地。每到暑假，社區(qū)中心都會(huì)面向孩子們組織各種夏令營活動(dòng)，主題包括STEM教育、太陽能與機(jī)器人、發(fā)現(xiàn)昆蟲、尋找恐龍、認(rèn)識(shí)海洋和海洋生物、水循環(huán)、城市中的高樓、環(huán)境污染等。孩子們可以在專業(yè)教師和志愿者的帶領(lǐng)下，在自己感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行探索和學(xué)習(xí)。

此外，各級(jí)政府機(jī)關(guān)和市政部門也都參與到了兒童與市民教育之中。議會(huì)大廈、市政廳、最高法院等政府部門，常年向市民開放，并為各類參觀者提供專門的講解服務(wù)，其中，中小學(xué)生是重要的參觀者。學(xué)生們?cè)趨⒂^的過程中，可以全面了解明尼蘇達(dá)州的歷史、文化傳統(tǒng)、政治體制和建筑所體現(xiàn)的藝術(shù)與技術(shù)之美。除政府機(jī)關(guān)外，電力、供水、污水處理、垃圾處理、公共交通等市政部門也會(huì)定期向市民開放，孩子們可以通過參觀了解電從哪里來、生活污水和垃圾如何處理、城市公共交通是如何為人們服務(wù)的……從而直觀地感受城市是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的，以及科技是如何改變?nèi)祟惿畹摹?/p>

鼓勵(lì)提問，擁抱改變

科學(xué)精神的培養(yǎng)通常從鼓勵(lì)提問開始。在美國的各類教育中，常能聽到老師們說“This is a good question”（這是一個(gè)好問題）。無論是在小學(xué)還是在大學(xué)課堂，學(xué)生們都被鼓勵(lì)提出疑問。即使是各類參觀活動(dòng)，講解員在介紹完相關(guān)知識(shí)或信息后，也會(huì)向參觀者詢問“是否有什么問題”。

事實(shí)上，很多人都曾指出西方教育對(duì)于提問的鼓勵(lì)。但需要強(qiáng)調(diào)的是，他們不僅注重提出問題，同樣關(guān)注如何有邏輯地解答問題。以小學(xué)一年級(jí)的閱讀和寫作課程為例，教師會(huì)讓學(xué)生嘗試指出作者在文章中回答了怎樣一個(gè)問題，以及作者給出的答案是什么，即理解并確定文章所傳遞的核心觀點(diǎn)。更為重要的是，教師會(huì)要求學(xué)生按照一定的邏輯規(guī)范來進(jìn)行自我表達(dá)和寫作。例如，當(dāng)學(xué)生們介紹自己喜歡什么以及為什么喜歡的時(shí)候，首先需要明確指出“我喜歡……”，然后按照“第一、第二、第三……”的邏輯順序來說明原因，最后需要總結(jié)“這就是我為什么喜歡……的原因”。與此類似，在對(duì)某事物的使用方法進(jìn)行介紹時(shí)，也需要按照“第一、第二、第三……”的邏輯順序進(jìn)行表達(dá)。此類訓(xùn)練會(huì)反復(fù)出現(xiàn)在一年級(jí)的寫作課上，這也許就是科學(xué)思考和表達(dá)的最初練習(xí)。

美國教育之所以鼓勵(lì)提出問題，是因?yàn)榭萍紕?chuàng)新和社會(huì)進(jìn)步通常與提出問題、解決問題緊密相關(guān)。由此不難想象，美國社會(huì)對(duì)于改變與創(chuàng)新的積極肯定。老師們會(huì)將那些推動(dòng)了科技與社會(huì)進(jìn)步的重要科學(xué)家和社會(huì)行動(dòng)者作為科學(xué)和歷史課程的一部分進(jìn)行講授；明尼蘇達(dá)大學(xué)鋪設(shè)了一條“學(xué)者之路”（Scholars Walk），特別用來紀(jì)念本校的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、杰出教授和校友；華盛頓的國會(huì)大廈上陳列著上百座雕像，以紀(jì)念各州的知名人物，其中不乏發(fā)明家、教育家或社會(huì)活動(dòng)家；甚至很多旅游景點(diǎn)的介紹視頻中，都會(huì)不失時(shí)機(jī)地強(qiáng)調(diào)其中所包含的創(chuàng)新與進(jìn)步，例如尼亞加拉瀑布的介紹視頻中就特別說明了當(dāng)?shù)丨h(huán)保運(yùn)動(dòng)帶來的環(huán)境變化和社會(huì)變遷，以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)當(dāng)?shù)啬酥琳麄€(gè)美國產(chǎn)生的能源推動(dòng)作用。

可以說，美國的學(xué)校教育和公民教育都在鼓勵(lì)改變與創(chuàng)新，但與此同時(shí)，教師們也會(huì)用科學(xué)態(tài)度引導(dǎo)學(xué)生們正確地認(rèn)識(shí)改變：改變可能是好的，也可能是壞的；可能造福人類，也可能使人悲哀。他們會(huì)向孩子們傳遞一種信念，“我能夠改變一些事情，我也終將改變一些事情”；同時(shí)也會(huì)告誡孩子們，“我們無法改變一些事情”。由此讓孩子們明白：能夠在一個(gè)自己擅長的領(lǐng)域帶來改變，便是值得自豪的事情。

（本文得到國家留學(xué)基金資助）

（作者單位：南開大學(xué)社會(huì)學(xué)院）