创造科学教育的革命.doc

d5ad8d673d2dfd033a05506d9002a062.pdf第 4 页 共 4页创造科学教育的革命(摘要)美国科学院院长 布鲁斯艾伯茨教授 美国科学院院长布鲁斯艾伯茨教授于1999年8月19日在中国科技会堂作了题为创造科学教育的革命的报告。现将报告的有关部分摘录下来，供广大读者参考。一、关于科学首先我想给大家讲一讲科学及其在一些领域的重要性。科学也有自身的文化，从科学的文化上来讲，它也有很多非常积极的东西，比如说从科学里面，我们能够知道有牛顿定律。而且人类根据科学的定律又做出了很大的创造。比如说我们可以登陆月球，我们发射的探测器可以登陆到火星上。同样，按照科学推理的手段，我们对人类自身也有了更深的了解。我们更深地积累了关于细胞组织方面的知识，通过把这些知识应用到医疗行业，我们就能够使人类的寿命更长，而且人的自身生活能够变得更加充实。通过科学定律，我们对未来有更多的预测，这将会消除人们过去种种担忧，哪些是安全的，哪些是不安全的。这样一种科学对未来的预测也能够使人们的生活能够更加充实。在你一旦学了科学以后，整个世界对你来说完全是不一样的。比如说树主要是由空气构成的，在树被燃烧的时候，它们又回到空气当中。在火焰当中，热被释放，太阳燃烧这种热是包围着我们，而且把空气也能够变成树。在物质当中还有一部分它们并没有回到空气当中，它们是来自于坚实的大地，这些事情都是非常美妙的东西。科学的内容充满了种种美妙的东西，它们是非常富有启发性的，而且我们也可以利用科学来启发别人。那么对于科学来说，它的价值观是：诚实、慷慨、重证据，另外敞开心灵，能够接受各种思想和意见，而不管它来自何处。科学对社会的影响。科学的目的就是探索真理，但是它需要解决每一个社会当中的问题，这也就是说在个体和团体之间要形成一种平衡。它需要促进这种单个的科学家个人具有这种独立性，但是作为科学家整体来说他要具有整体性、包容性。这些基本条件就构成了一些主要的价值观，并从这里逐渐的发展了一系列的价值理念。比如说持有不同的意见、思想自由、言论自由、公正、人的尊严、人的荣誉以及他的自尊。所以说科学使我们的价值观更加人性化。人类一直要求着这种自由、公正、尊重和正义，原因也是在于科学的精神不断地在人们当中普及。刚才我所讲的都是关于科学积极的一些东西，当然科学也有它负向的方面。科技的加速发展也同时造成了一些混乱，造成了一些人的排斥现象。现在科学界里面骗子越来越多，尤其是随着高新技术的发展，随着因特网的发展。所以以后的社会是依赖每个社会的组成个体作出明智的决定，这样对他自己利益有好处，对社会的利益也有好处。科学能够使人探索那些路障或者能够知道哪些是错误的信息。比如说科学可以告诉你，吸烟对身体是好还是不好；在食物当中，用了杀虫剂对人是好还是不好。科学可以使人消除很多无畏的恐惧，否则人类将会生活在很多各种各样的假想当中，社会也得不到进步。从这里得出的结论是，就科学来讲，当它变成一种只由科学界的少数人所掌握而向公众布道时，这对于社会的普通工作者来说非常不好，因为他们无法利用自己的理智来进行他们日常的决策。同时，科学只为少数人掌握，不被大多数人所理解，对科学本身也是非常不好的，这样大众就无法把科学和所谓的邪教分开。所以美国国家科学院给自己选择了一个非常重要的责任，就是要把科学变成美国人生活当中的一部分。同时我们也与中国科学院及世界其他的科学院合作，把科学变成全世界所有人生活当中的一部分。二、关于科学教育我认为有三个最基本的结论：第一，科学应该是从幼儿园开始的，也就是在每个学员当中都应该教科学这样的一个核心课程。第二，科学应该是为所有人服务的，是大众的科学，科学不仅仅是为了培养科学家和工程师。第三，科学应该是一种探寻式的、循序渐进的学习，而不是仅仅对于某种科学定义的解释。按照这样一种新的理念，我们科学课堂的整个情形都跟传统的课堂很不一样。在旧金山的一个教室里，学生组成小组来进行学习。整个课堂吵吵闹闹的，教师只是起一个非常具有经验的辅导员的作用，大家通过自己动手去做来学到科学知识。要开发或者设计一套好的科学课程的确是非常困难的工作。我们过去曾让科学家、教师以及各个方面人员都能够参与进来，做科学课程的设计的工作。在过去的15年里，我们和索尼亚研究所一起编写了一套指南性的小册子，以取代小学里面的教科书。它是给八年级的学生学习科学使用的，有关于植物方面的实验，有关于电路方面的知识。这些册子主要是帮助教师能够很好的规划课堂教学，让孩子们通过实际动手操作学习科学知识。我们想通过这样一个项目，能够在科学教育领域里掀起一场革命。这当然会花上时间，花10年时间。首先要教会教师这种教学方式，同时要让他接受这种新的教学方式。我们编写的书，是写给家长和学生董事会的，这本书有一个非常漂亮的书名-每个孩子都是科学家。这里一个基本的问题就是在把答案告诉学生之前，让他们先动脑子，让他们自己去努力的寻找答案。也就是说我们要教会他学习“如何学习”这样一种方法。因为在一个人成人以后，在社会上的确是非常需要解决问题的这种方法的。这种全民科学教育，这种观念应该成为教育体系非常重要的一部分。它对于培养一个很好的公民，培养一个很好的社会的一员，培养具有良好就业技能的工人来讲，这都是很有意义的。我这里所谈的科学教育与现在美国科学教育这种现状是完全不一样的，这也是为什么我们把它称之为科学教育的革命，因为它需要做一些根本的变化。因为我们现在这种科学教育是培养孩子，让他们去适应一些可能已经不存在的一种工作岗位。 我这里是有一本关于美国教育史的书，书名叫为生存而思考。这本书当中说，在50年以前，大多数的工人主要是去上班，而且老板叫他干什么就干什么。在一种标准化的大生产的时代，个人努力在工作场所工作，才能得到回报。学校过去、现在依然是老样子，尽管现在在一些工厂这种团队工作也开始变得很重要了。然而，自立性的人比那些别人叫他干什么就干什么的人更有价值。在50年以前，大多数人离开学校的时候，他所学到的书本知识一辈子够用了。他不需要知道如何去学，以及如何有效获取新的信息。学校现在想办法能够在学校里边把主要学科所有的知识都教给学生，就好像学生一辈子再也不会有机会回到学校学习新东西一样。这样做的结果就是让这些学生没有真正的获得他所需要的知识，也就是说能够让他以后继续学习的这样一些知识。对于这些学生来讲，这种教课书的目的就是让他们把这些没有多少意义的话能够背下来就行了。这些话对学生来讲的确不懂它的涵义，因为它太平淡，各方面的信息也太少。所以对他们来说，只是要求把它记下来就行了。后来我跟这些同事们讲，你把学生的各学科方面的教科书拿过来，随便选一章你看看能不能读得出意思来？教师们告诉我，他们也不愿意这样去教科学。因为有一个考试系统，考试系统就考这些词，考的就是这些内容，在教学体系当中这种考试跟教科书是密切配合的，所以单独对哪个进行调整都不行。现在问题究竟出在哪里？大家互相指责原因出在别人那里，有时候有人认为是在家长、在教师、在委员会、在教师工会等等，还有大学。这里关键的一个问题，我们国家科学院的成员，因为我们很多时候培养的学生以后是要担任科学教育教师的。也就是说，实际上从我们这里来产生对今后孩子进行培养的人才。如果在大学一年级教他们学生物学，就是让他们死记硬背的话，那么这种模式肯定也会传染到高中、初中。在美国的大学里面，我们是尽可能在校园周围突破这样一道围墙，把大学丰富的资源跟社会公民以及一些伦理方面的问题结合起来；把大学资源跟我们的孩子、跟我们的学校、跟我们的教师、跟我们的城市结合起来。这个联系意味着建立一种特别的氛围，在这个氛围当中，学术和社会文化能够不断持续进行交流，而且更加富有创意的进行交流，帮助各自都能够取得进步。这样的话，能够使所有的人的生活质量都能够得到更多的丰富。我觉得从科学家责任角度来说，意味着我们应该接受更多的挑战，三、关于科技教育的革命第一，应该招聘更多受过科学培训的年轻人，让他们能够来到大学教师的岗位上来。我们应该为今后要从事教师职业的这些人，为他们提供更多的就业方面的知识性的指导。在培养未来教师方面，我们的就业指导做得就不够。第二，我们应开展一些让学习理功科的学生同时能够得到做科学教师这样一种资格的认证。在美国有两所特别知名的大学，一个是哈佛大学，一个是麻省理工学院。它们都有这种四年半的课程，就是学理功科的学生对他们做科学教师的一个认证。第三，把大学入学方面的政策跟科学教育标准能够结合起来。我很高兴美国联盟校长现在发表正式的声明，要支持我们对于大学的课程进行改革的规划。把那些入门性的学科课程能够跟这些科学教育标准结合起来，也就是让他们一开始学科学的时候，能够让他们学到今后如何来教科学。第四，需要在实验室当中使他们真正进行一种求知性或者探索式的学习或者工作。因为在很多实验室里面，他们工作并不是真正的让学生去进行探寻方式的实际操作，而这一点是我们需要改革的。第五，我们为大学的理科教师编写了一些实用型的指南，我们搞了这样一本书叫重新思考科学教学。在这里我们汇编了很多非常优秀的理科教师的案例，他们不仅仅只是站在那儿为学生讲课。这种方式现在已经开始普及到其他地方以及其他课程。下面是一个大家常见的例子。教师先讲15分钟的课，然后提出一条理论；对这个理论肯定会有50学生认为是错的，另外一半认为是正确的；然后大家可以先举手，看认为对还是不对的占多少比例，不同阵营的学生进行争论，谁对谁错；然后大家再来举手，这样可能有85的学生能获得正确的答案。这样一种讲15分钟停下来，让学生进行讨论的教学方式，实际上要比常规的方式能使学生们学到更多的知识。第六，拓展在美国的科学群体，并且扩展它与社会的联系。就扩展社会整体来讲，拓展科学群体让它不仅仅包括科学家、研究人员，还包括老师、新闻工作者、公众或者政府中能够变成这个群体的一部分的人。我认为就大学改革来说，对于我们国家科学院来讲有一个特别的责任。我们很多成员实际上是由大学里面的教授组成的，我们在推进大学高等教育改革方面花了很大的精力。但是应该讲，这些教授要推动它们变革是很困难的。当然年轻的教师和老教师是不一样的，所以我对未来大学的改革还是充满希望的。我们国家科学院有一些岁数比较大的人认为，不要去涉足教育领域，因为对于科学家来说这是智力资源的浪费。而对于那些年轻一点的院士来说，他们不这样认为，他们对科学教育是持一种更加支持的态度的。我认为就这种改革来说，实际上它也涉及一些更深的智力方面的问题或者说是一个挑战。值得大学的老师，还有研究界的一些同事们去思考。在美国有一个科学院院士，非常著名的数学家斯达斯，他现在在思考在学校里面究竟应该教一些什么样的数学知识。这当然跟他所研究的数学是不一样的，但是这实际上涉及到对整个数学更深层次的思考。所以像此类的问题，对科学本身的发展也是有好处的。这里就数学来说，就科学教育来说，它是一种全球性的语言，是共通的语言。在一个国家存在的问题，往往也是其他国家都遇到的问题。在美国国家科学院还有很多其他团体也都是围绕教育改革方面来进行工作的。我们国家科学院出版了很多书籍、报告，实际上就是想通过我们这些报告让他们了解，还有其他教学方式。我在普里斯顿大学当了10年教师，我当时在课堂上把我所知道的生物学的知识传授给学生，我当时完全没有意识到，根本不知道还有其他的方式去教。也就是说，我觉得自己的这种教学方式在当时是没有什么可以去改进的途径了。我们所做的这些工作，是让大家重新思考在学校里面的教学，然后