“我們自詡的科技教育更大程度上是一種見招拆招的‘技術(shù)教育’，離科技創(chuàng)新的本意相差甚遠(yuǎn)。這樣一種崇尚技術(shù)淡化科學(xué)原理的教育，真的能培養(yǎng)出創(chuàng)新人才嗎？”
作為最年輕的演講嘉賓，華東師大軟件學(xué)院的張逸中博士出席了上月在江蘇南京開幕的“2015科學(xué)教育國際論壇”。他的觀點(diǎn)讓臺(tái)下就座的百余位一線科技教師坐不住了，但卻無法反駁。
上海正在加快建設(shè)全球科創(chuàng)中心，科技創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)尤為引人關(guān)注。當(dāng)代社會(huì)知識(shí)的生產(chǎn)模式在發(fā)生根本性變化，傳統(tǒng)的以學(xué)科研究為主的的知識(shí)生產(chǎn)模式正向利用交叉學(xué)科研究的方法，更強(qiáng)調(diào)應(yīng)用導(dǎo)向的新知識(shí)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化。“而目前學(xué)校的教育模式很難培養(yǎng)出與新知識(shí)生產(chǎn)模式相匹配的人才?！倍辔粚＜以诮邮懿稍L時(shí)表示。那么，問題究竟出在哪？
科學(xué)教育和技術(shù)教育是一碼事嗎？
現(xiàn)為華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)理論及軟硬件協(xié)同專業(yè)博士的張逸中，11年前參加第56屆“英特爾國際科學(xué)與工程大獎(jiǎng)賽”，獲得了計(jì)算機(jī)學(xué)科二等獎(jiǎng)?，F(xiàn)在，他也是上海青少年科學(xué)社的特聘專家，并擔(dān)任上海STEM云中心主任。個(gè)人的科創(chuàng)經(jīng)歷，再加上常年活躍在科技創(chuàng)新教育的第一線，張逸中接觸到不少搞科創(chuàng)的學(xué)生和老師，對時(shí)下中小學(xué)的科技教育，他也是“愛之深、責(zé)之切”。
“我們現(xiàn)在中小學(xué)的科學(xué)教育，很大程度上應(yīng)該稱之為‘技術(shù)教育’，因?yàn)樗麄兓煜丝茖W(xué)教育和技術(shù)教育的概念。”以機(jī)器人比賽中的一個(gè)經(jīng)典任務(wù)“巡線小車”為例，即通過設(shè)計(jì)讓小車按一定的路線行駛，小車走得越快越準(zhǔn)越好。在中學(xué)，我們的老師們遇到這個(gè)問題是如何解決的呢？
“就是指導(dǎo)學(xué)生不斷地修改參數(shù)、接著一遍遍實(shí)驗(yàn)、測試，然后更換零件、選更好的部件來達(dá)成目標(biāo)。盡管小車最后做成功了，但背后所隱含的科學(xué)原理卻說不清、道不明。因此，碰到同樣的問題只能再重復(fù)以上過程?！睆堃葜袑⑵湫蜗蟮胤Q之為“見招拆招”法，即“從元器件本身進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性調(diào)整，達(dá)到所謂理想的狀態(tài)?！倍?，我們制作巡線小車，元器件都很“高大上”，成本動(dòng)輒上千元。
面對同樣的問題，國外老師又是如何解決的呢？
國外類似小車的制作成本往往很低廉，只有30多元，可小車走得又快又準(zhǔn)。張逸中僅用一篇日本中學(xué)生撰寫的巡線小車科技論文就揭開了謎底：他們并非單純關(guān)注元器件問題，而是上升到了科學(xué)問題的核心——算法問題，培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的方法解決技術(shù)問題。這名日本學(xué)生在科學(xué)方法的指導(dǎo)下撰寫了一部“巡線寶典”，因此，巡線小車不管遇到何種路線，都能走得很好。
在他看來，創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)中，國內(nèi)中小學(xué)科技教師更多關(guān)注的是硬件，不斷追求設(shè)備的“高精尖”，通過“純經(jīng)驗(yàn)式教學(xué)”以及“試錯(cuò)式教學(xué)”，指導(dǎo)學(xué)生的科創(chuàng)活動(dòng)?！斑@樣的技術(shù)教育并沒有真正去思考各種現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，因此是不可復(fù)制的。更糟糕的是，我們的老師往往還認(rèn)為這就是創(chuàng)新教育?！?/span>
張逸中說，真正科學(xué)的研究方法，應(yīng)該是發(fā)現(xiàn)問題后，細(xì)化問題，再通過研究及查清問題，設(shè)計(jì)解決方案，選取其中最簡單有效的方案實(shí)施后得出結(jié)果。而非發(fā)現(xiàn)問題后，拍腦袋或憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，花很長的時(shí)間不斷地試錯(cuò)、補(bǔ)充知識(shí)和制作，最后得出結(jié)果。“更讓人感到可怕的是，現(xiàn)在還有一種現(xiàn)象，那就是如果發(fā)現(xiàn)結(jié)論與問題不匹配，學(xué)生又開始倒回頭編造問題?！?br>
科學(xué)教育和技術(shù)教育要真正融合
科學(xué)教育和技術(shù)教育是一碼事嗎？學(xué)生真的能在動(dòng)手制作的過程中提高科學(xué)素養(yǎng)嗎？單純通過技術(shù)教育是否就能培養(yǎng)出具有科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生？……在不久前的STEM論壇上受到爭議的話題，無一不擊中時(shí)下中小學(xué)科技教育的痛點(diǎn)。
事實(shí)上，在中小學(xué)，不少科技指導(dǎo)老師確實(shí)已經(jīng)成為“技術(shù)教育”的實(shí)施者和助推者。
對于科學(xué)和技術(shù)的混淆，北大教授吳國盛曾經(jīng)說過，在現(xiàn)代漢語中“科學(xué)”經(jīng)常被讀成“科技”，原因在于：中國人其實(shí)更關(guān)心的是“技術(shù)”，對“科學(xué)”并不熟悉，也不太關(guān)心。因?yàn)?7世紀(jì)以前，中國人民在利用自然知識(shí)，解決自己的日常生活方面一直走在世界的前列，也就是說，中國人在技術(shù)方面做得很好，但是技術(shù)是一種生活與生存的方式。
“說到底，科學(xué)基礎(chǔ)是什么？它是形式邏輯、歸納法和數(shù)學(xué)方法。這三樣?xùn)|西實(shí)際上是人的一種思考方式，它并不會(huì)隨著技術(shù)的發(fā)展而自然發(fā)展，而是需要人們?nèi)W(xué)習(xí)和思考的?！睆堃葜姓f。
當(dāng)中國人在很好地利用技術(shù)的時(shí)候，西方人正在通過思考將科學(xué)引入他們的文化。就教育而言，單純的科學(xué)教育和技術(shù)教育都各有利弊，科學(xué)教育如果沒有技術(shù)的介入，它只是一堆方法和原理，沒有可落實(shí)的探究路徑，也難以引起人們的興趣。而單純的技術(shù)教育，比如某種工藝，它又是偶然、不可控的，必須引入科學(xué)方法的指導(dǎo)，才變得可控、有依可據(jù)，形成可復(fù)制、推廣的經(jīng)驗(yàn)。
中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)亟待提高
如今，在基礎(chǔ)教育階段科技創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)中出現(xiàn)了一個(gè)熱詞——STEM。STEM，即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這四個(gè)詞的開頭字母的組合，為了培養(yǎng)在未來競爭中領(lǐng)先世界的人才，鼓勵(lì)孩子探索科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域。并成為不少學(xué)校追捧的先進(jìn)理念。但，要做好STEM教育必須首先引入專業(yè)理論培訓(xùn)師資，否則，再好的目標(biāo)，也不可能達(dá)成。
令不少科學(xué)工作者和教育專家擔(dān)憂的是，無論從商業(yè)角度還是社會(huì)角度，STEM現(xiàn)在似乎變成了一個(gè)標(biāo)簽。一堂勞技課，一個(gè)小發(fā)明制作，都被貼上STEM的標(biāo)簽。在教育功臣、原上海中學(xué)校長唐盛昌看來，“在創(chuàng)新教育中，我們不但要強(qiáng)調(diào)想法的與眾不同，更要看這個(gè)想法是否有據(jù)可依，是否可實(shí)現(xiàn)和有價(jià)值。在這個(gè)過程中，科學(xué)原理的支撐很關(guān)鍵。”但，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，最重要的是中小學(xué)教師本身的科學(xué)素養(yǎng)是否能夠達(dá)到要求。
“教師的科學(xué)素養(yǎng)不夠，一不當(dāng)心就要講錯(cuò)。我聽過一些STEM課，連科學(xué)原理和概念都是錯(cuò)的，沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)論證方法，但老師還講得煞有介事，這樣的科學(xué)教育很令人擔(dān)心?！碧剖⒉嬖V記者。
事實(shí)上，在不少高校每年專為中學(xué)生開設(shè)的科創(chuàng)夏令營中，這一點(diǎn)也非常明顯。在某高校的夏令營中，帶隊(duì)的科創(chuàng)老師對科創(chuàng)目背后的原理自己都說不清?！拔覀冊诤蛯W(xué)生交流的過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生常常有好的想法，但是老師根本沒有能力幫助他們達(dá)成自己的想法”，某985大學(xué)負(fù)責(zé)中學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目的一位教授在接受采訪時(shí)說，我們每年在評(píng)比科創(chuàng)項(xiàng)目的時(shí)候常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的想法不錯(cuò)，但是在老師的幫助下，最后的結(jié)果和最初的設(shè)想簡直是失之毫厘，差之千里。
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