中國科學院院士、中科院廣州地球化學研究所所長徐義剛。（受訪者/圖）

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“文科生也能成為一名科學家嗎？”2023年5月6日，在廣州市華美英語實驗學校（下稱“華美學?！保┑囊粓鲅葜v中，提問環(huán)節(jié)，一名中學生問中國科學院院士、中科院廣州地球化學研究所所長徐義剛。

出身于鄉(xiāng)村家庭的徐義剛，自認為科研之路是靠后天努力。年屆六旬，近年他開始重視科學啟蒙教育，希望“填補學生們挑戰(zhàn)權威意識和創(chuàng)新精神的空白”。但他最大的感受是，很少能遇到提出“顛覆性”問題，或者敢于挑戰(zhàn)他的學生。

“這與培養(yǎng)乖孩子的教育生態(tài)有關?！毙炝x剛說。

科學啟蒙教育并非新鮮話題。早在2017年，教育部便印發(fā)《義務教育小學科學課程標準》，同年9月，全國小學一年級增設科學課，將其作為與語文、數(shù)學同等重要的基礎性課程。

但在教育一線的情況并不理想。2021年，一項針對全國22座城市八千余名青少年的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，近一年內(nèi)半數(shù)以上即52.1%的青少年未參與過科技活動。高中學段青少年參與率顯著低于中小學，縣鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村青少年參與率也顯著低于城市。

華美學校科創(chuàng)教師黨一鳴觀察到，當前的科學啟蒙教育大多在有政府資金支持、家長資源雄厚，或地處城市的學校開展，更多學校仍限于理論教學，“很多時候還是要依靠一把手的重視”。

在徐義剛看來，科學啟蒙教育的內(nèi)容不能局限于自然科學，“應當把人文科學、社會科學也納入科學教育體系”，尤其是注重不同學科之間的融合。

“臺下就不吭聲了”

徐義剛?cè)缃衩磕曛辽僖街行W做一次科普講座。每次講座回應完學生的問題后，他都愈發(fā)意識到科學啟蒙的必要性。

徐義剛出生于江蘇常熟的一個小村莊，父母都是農(nóng)民?？斐赡陼r，他一米七幾的個頭，體重不到一百斤，想要讀書深造，原因之一是“體質(zhì)差，干不動農(nóng)活”。高考后會進入地質(zhì)學專業(yè)，也是因為被調(diào)劑。

研究生期間，徐義剛獲得公派留學資格。但到巴黎后，導師沒有給予太多關注和指導，他長期處在焦慮失眠的狀態(tài)，只能靠著一遍遍研讀《自然》雜志上的三百多篇文章完成學術研究。

與中小學生的多次接觸中，徐義剛再次感受到科研啟蒙教育缺失的遺憾。

學生們往往對科學的興趣寥寥。有時，上面講課，下面嗡嗡響，老師們要站在人群中間控場。到了提問環(huán)節(jié)，有的學生會疑惑：“一個人學習科學后，自身也能夠體現(xiàn)價值嗎？”“要實現(xiàn)價值，是否一定得靠做貢獻？”

更遺憾的是，“如果說希望提些有價值的問題，臺下就不吭聲了”。

這樣的情形出現(xiàn)在不止一所學校。徐義剛認為，這和教育生態(tài)有關，“科學應該鼓勵非傳統(tǒng)和挑戰(zhàn)意識，但當前教育培養(yǎng)的多是乖學生，學生們不懂得提出（真正的）異議”。

華美學校校長陳峰記得，女兒上中學時，曾嘗試用數(shù)學方法解決化學問題，最后老師以“多寫了一步，考試不會給分”為由，批評了她。陳峰認為，化學的底層邏輯也包括數(shù)學，“這其實是扼殺了一朵成功的火花”。

據(jù)中國網(wǎng)報道，在國際學生評估項目測試中，僅有約17%的中國學生，期望30歲以后從事與科技有關的職業(yè)，遠低于OECD（經(jīng)濟合作與發(fā)展組織）國家的平均值24%。陳峰觀察到，自己所在學校的學生們，到最后“大多進入了金融、技術、藝術等行業(yè)”。

2023年3月12日，北京，中國科技館聯(lián)合中國林學會舉行“美麗中國”主題活動。（視覺中國/圖）

“學了有什么用”

要在中小學開展科學教育，落地并不容易。

2020年，黨一鳴在學校里籌辦科學教育。首先遇到的難題，是家長的觀念。黨一鳴觀察到，鼓勵科學的政策力度越來越大，“但還遠遠沒有到主科的地位”，家長們對科學的認知和接受度，遠遠比不上語數(shù)英等基礎學科。

另一個背景是競賽加分的取消。2018年，教育部要求競賽以及競賽結果，不作為中小學招生入學的依據(jù)。黨一鳴已經(jīng)習慣，當學生提出想學科學時，家長們立即反問，“學了有什么用？”

器材貴、師資貴和競賽貴，高昂的投入成本也困擾著不少家長。據(jù)黨一鳴統(tǒng)計，“一個學生從小學一路升級上去，一年可能需要十幾萬。參加國際科學比賽，一場（費用成本）就要三萬到五萬”。她在不同學校調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，地處一線發(fā)達城市的學校，“科學資源甚至是溢出的”。但縣級以下的地方仍然貧瘠，“甚至連科學是什么都不知道”。

華南師范大學科技處處長、全國小學教材《科學》常務副主編賀浪萍有同樣的感受。他回憶，以珠三角為例，在推廣教材時，“真正開課的只有廣州、深圳和珠海等城市，而經(jīng)濟欠發(fā)達的地方，存在科學課由生物、音樂、美術老師來上的情況，甚至沒有訂購教材”。

根據(jù)第十四屆全國政協(xié)常委周忠和的調(diào)研，科學教師專職化的比例僅占33.7%，縣級以下僅有16.1%。

教育部原副部長朱之文也曾撰文分析，科學教育課程缺乏系統(tǒng)設計的問題。朱之文對比發(fā)現(xiàn)，多數(shù)國家K-12（從幼兒園到高中）均有體系化的科學課程標準，而國內(nèi)科學教育則分為小學科學，與初中物理、化學、生物、地理并行的初中科學，高中物理、化學、生物、地理三個階段，“存在明顯的學科壁壘，學科交叉融合不足”。

重要的是“科學邏輯”

一些在傳統(tǒng)教育中“受過挫”的孩子，在科學里重新獲得了價值感。

黨一鳴對一個小學三年級男孩印象深刻。起初，男孩學習成績很差，摔教具、和同學爭吵、崩潰大哭時常發(fā)生。課堂上，他因為常常質(zhì)疑老師的答案，與老師關系僵化，嚴重時還面臨過退學的可能。

轉(zhuǎn)變的契機和搭建機器人有關。黨一鳴觀察到，上科創(chuàng)課程時，即便老師已經(jīng)提供了搭建機器人的完整模板，男孩往往還是喜歡自己先試一遍，摸索其中的原理，“雖然不完美，但至少自己理解了”。一次全國性的機器人大賽，男孩獲得了二等獎。之后，當?shù)湍昙墝W生鬧情緒時，男孩會以自己的經(jīng)歷為例，主動安慰并指導。

“自信心和自尊心提升后，也能遷移到情緒控制力、行為習慣、人際交往和團隊意識等方面”，黨一鳴進一步解釋，“怎么設計出最優(yōu)性能的機器人，怎么有條理性地組建材料，怎么與隊友合作拿到更高的分數(shù)，怎么向教練求助或表達情緒”，都在學習科學的過程中慢慢磨練。

“重要的是要具備科學邏輯?！毙炝x剛意識到，科學啟蒙的本質(zhì)，是培養(yǎng)一個人用理性的思維對待生活。在他的經(jīng)驗里，“無論從事何種職業(yè)，科學的態(tài)度能讓人在處理和解決問題時有條不紊”。此外，持久的好奇心、恒心和社會擔當意識，也被他視為科學價值的關鍵。

陳峰寄希望于通過課堂改革、跨學科培養(yǎng)等方式改善科學教育的現(xiàn)狀。目前，他正在實踐一種PDL（Problem during Learning）的培養(yǎng)模式，學生的科學訓練圍繞發(fā)現(xiàn)問題、動手實踐、嘗試失敗、不斷求解這一過程展開。

他還主張將科學與生活融合起來，開設“身體的自我管理”體育課，引導學生以科學方法對待身體鍛煉。在他看來，“科學應該像毛細血管一樣四處滲透”。

南方周末記者 蘇有鵬 南方周末實習生 莊澤鈴

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