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科幻——解决科学教育之困的新尝试
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2013年03月26日
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科幻——解决科学教育之困的新尝试
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图1

图2

图3

    该组图为濮阳市油田第一小学学生的绘画作品。图①为五(1)班蓝一丁同学的《自己的小宇宙》。图②为二(3)班王勇臻同学的《转基因萝卜血库》。图③为五(1)班张博翰同学的《登陆火星》。

 

 

    “询问航天员、工程师或科学家这类人,他们会告知你,他们是从阅读科幻对科学感兴趣的,一些人至今仍在阅读科幻文学。”威斯康星大学的鲍德珍教授说。
    过去将近两个世纪中,一种称为科幻的文学形式逐步繁荣,并延伸到影视、游戏等一系列领域。有关科幻作品与科学教育的关系,也一直引发着众多的想象,英国天文学家霍伊尔、美国天文学家盖莫夫、卡尔·萨根和科普作家阿西莫夫等都认为,科幻是科学教育的重要组成部分。在中国,相关问题也很早就引发了学者关注。
    去年年底,第二届科学、技术、工程、数学教育应用国际会议在北京师范大学英东学术会堂召开。会上,部分参会人员就科幻融入科学教育的问题展开了多方面的讨论。近日,记者采访了长期致力于科幻与科学教育实证研究的北京师范大学教育学部科幻与创意教育研究中心主任吴岩教授。他和他的团队力图通过自己的努力,为解决如今科学教育之困提供新的可能与途径。他说:“任何一种挽回学生对科学的学习兴趣的努力,都是值得深入研究的。”

 

□ 本报记者 陈弘毅/文 本报记者 刘红雨 通讯员 陆海赞/图

 

    抓不住学生的科学教育
    从工业革命以来,科学就逐渐成为普通人生活中必不可少的重要思考方式和处世方式。然而,无须否认,我国目前的科学教育水平差强人意。
    据河南教育报刊社图书研发部编辑赵毅介绍,就我省来说,科学教材方面,目前仅有一套针对小学三年级到六年级的《科学》,杂志只有《科学课》,而教辅只有《科学课堂手册》。
    与较为单薄的教材和教辅相比,科学教育更缺乏的是师资力量和课时。“目前我省仅有郑州教育学院开设了科学专业,很明显,培养老师这方面跟不上。”赵毅举了个例子,郑州市金水区只有一到两名专职科学教师,其余全是兼职。师资力量的欠缺直接影响了课时。“按照教育部的相关规定,基础教育阶段,科学教育一周不得低于2课时,但我省多数学校不能保障。”
    河南的情况可以说是全国的缩影。吴岩分析,这其中最重要的问题,就是应试压力之下那种看起来行之有效的知识灌输模式。“事实上,这种模式无法达到培养学生科学素养、使他们成为一个有基本科学处世能力的人的目标。更可悲的是,随着目前的教育对学生时间和精力盘剥的加重,孩子们对科学学习的兴趣日渐衰落。这种状况必将对我国的科技人才培养造成‘灭顶之灾’。”
    科学教育,不但包含着知识的传递,还包含着科学精神、科学思想、科学方法、科学作为一种社会活动的特征,以及科学家作为一种职业的行为方式与道德良心等多种不同内容的教育。“当前的科学教育现状确实令人无法接受。这不是教师的问题,不是家长的问题,更不是学生的问题,是国家的教育政策与管理以及教育科研无法跟上时代发展的问题。”吴岩说。
    兴趣是所有学习的动力。当学生对科学失去兴趣,不知道学习了这些东西能做什么用时,自然就会止步不前。
    科幻:在趣味中掌握科学知识
    由于科幻在欧美国家已成为一个完整的体系,国外对科幻的重视度显然更高。威斯康星大学的鲍德珍教授说:“询问航天员、工程师或科学家这类人,他们会告知你,他们是从阅读科幻对科学感兴趣的,一些人至今仍在阅读科幻文学。”他介绍,很多科普作家也把科幻放在自己的科学普及努力之中。许多阅读科幻的年轻人进入科学、技术、工程或医学生物领域,他们的动力是由于跟科幻这种前瞻思维的文类接触而获得的。此外,科幻还帮助人们保持对科技的兴趣,理解科学努力怎样提高整体生活质量;科幻也给科学方法提供了模范案例。
    从理论上讲,将科幻融入科学教育十分具备可操作性。任教于台湾多所大学的叶李华教授指出:第一,科幻作品故事情节引人入胜,易于被学生所接受,是很好的先行组织者。第二,科幻小说不仅仅描述一些科学概念,更传达出多种人对科学的理解和学科之间、科学与社会之间的复杂关系。从建构主义心理学来讲,科幻作品能更好地辅助学生的知识框架建构。第三,科幻小说是作家创造的虚拟进程中的科学活动,展现了有血有肉的科学家群体社会表现,这使科学从抽象的知识和冰冷的过程变为一种活动的社会流程,与真实的生活更加接近。第四,通过阅读跟随作品中的故事发展,读者可以得到思维锻炼,是一种脑内的“做中学”。第五,由于科幻作品其实不是以当前的知识体系为基础,而是以未来的、不断发展着的知识体系作为基础判断事物,因此科幻教给学生如何更加开放地面对未来。
    先行者的探索
    “虽然国内外对采用科幻进行科学教育的呼吁很多,但实际进行的操作却相对有限。”吴岩指出,从上世纪50年代开始,美国的科学教育杂志就不时发表一些相关的研究报告。例如,采用科幻进行公民教育、阅读教育、物理化学生物天文学教学等。上述实践不但在大学进行,也在中小学进行。多数研究积累了经验,获得了不同程度的第一手信息,也发现了科幻教学中的不足。
    台湾台东大学儿童文学研究所所长杜明诚认为,由于科幻的创作目的不是科学教育,所以很少被正式课程所采纳。为了进行有效的相关科幻文本挑选,研究所先对高中科学课本进行了内容分析,提取出科学概念。这些概念被聚类于四个类别:物理学、化学、生命科学和环境科学。就此选择3~4个关联的科幻作品,加上这些作品转化而成的卡通和影片作为辅助。“我们选择了台东高中3个班的86名高一学生,这3个班分别为一个志愿班、一个常规班和一个科技超常班。我们采用质的研究方法,在教学和讨论之后伴有问卷调查。通过两年实验揭示出,科幻可以使学生在更少努力下增进科学态度、兴趣和获知。两年的实践告诉我们,如果想进行全方位的科学教育,科幻应该被放入高中选修课中。”
    在内地,最有说服力的是中国人民大学附属中学王崎老师领导的科幻物理学教学小组。该校面向全校高中学生和具有高中物理基础的学生(含本部和分校),到目前共开设了7期《科幻物理学》,约有280名学生选修了课程,每学期选课学生人数大约40人,而学校每学期都会有100多门校本选修课程。《科幻物理学》课程很大程度提升了学生的学习兴趣,培养了探究能力,学生还通过科幻故事感受到了科学跟现实的紧密关系,了解了科学家的社会责任等更严肃的社会问题。
    在我省,2011年年底,濮阳市油田教育中心举办第十五届中小学生科技活动节期间,濮阳市油田第一小学同步举行了首届科幻节。科幻节主要围绕“读(看)科幻、讲科幻、画科幻、做科幻、演科幻、写科幻”等形式开展“六个一”活动。该校校长马新功说:“自我校首届科幻节活动开展以来,校园内掀起了一股读科幻、讲科幻、画科幻、做科幻、演科幻、写科幻的高潮,科幻节为学生科技创新搭建了良好的舞台,形成了‘人人有作品、班班有特色’的良好风气。”
    从教师的培养和校本教材入手
    吴岩和他的团队在致力于我国科幻教学的研究中,困难是存在的,主要表现在教学方式的转化。据吴岩介绍,最开始,他们把课程做成一个引发学习物理的机会,出现一个电影片段,就问学生能否用物理学解决。随后是建模和计算。后来在跟学生的交谈中,老师发现,学生主要的需求不是变相的物理课,他们需要的是从那种进展学习中放松下来,让大脑恢复,让想象力自由。于是,教师转而增加给学生看电影的量,并增加询问一些设计性的问题。如:如果超人的力量是那样,会怎样呢?这样的问题开始带有开发想象力和推理能力的味道,跟过去逐渐不同。这种改进,受到了学生的好评。“还有国外专家建议,要问学生:如果万有引力常数或光速不是现在的值,会怎样?科幻创意教学,主要是想象力的培养。这些想法和做法,都很有思考价值。”
    除此之外,吴岩分析,将科幻引入科学教育,还有教师难培养、课程难安排等困难。为此,吴岩和他的团队主要在做如下四个工作。第一,更多编写或推荐优秀读物给教师。“我觉得以往出版的《电影中的科学》《跟物理学家一起看电影》《阿西莫夫谈科幻小说》和美国物理学家加来道雄的一些书,都很值得教师看,那里也有很多教学素材。”第二,他们正在组建一个全国的信息网络,并编辑一个定期的《通讯》,以此给各地从事相关教育教学的老师和校长提供交流和信息支持。第三,他们在进行素材库的准备,希望将来能根据需要迅速提供给客户定制的科幻与科学教育教材和教师培训方案。“第四,也是最重要的,我觉得在各地师范大学尽早开设‘科幻与科学教育课程’是最紧迫的任务。”
    据了解,北京师范大学、上海交通大学、南京工业大学等学校已开设相关课程。“河南有些高校刚刚开始进行科幻教学,我们跟濮阳市的一些学校就有过联系,我也去做过报告。我们还约他们的教师到我们中心,一同把校本教材做出来。但可惜的是,这位教师由于工作安排一直无法脱身。我很希望能迅速展开。”吴岩说。
    吴岩的团队发现,去一些学校跟校长谈之后,校长很认可他们的想法,然后安排教师跟他们接洽,进行教学设计。但这之后的工作常常无法推进。“这些教师本身不是科幻迷,不熟悉科幻,他们把这个新的教学或校本课程当成任务,这样很艰难,也不容易出效果。”所以,吴岩的团队转而寻求那些喜欢科幻、自主开展了教学的教师。“我们希望这些教师联系我们,像人大附中的老师一样,展现他们的课堂实践,我们可提供资源协助,更可提供怎样检查他们课程效果的问卷等工具。我们想使这些教师之间形成联系,让他们互相探讨,也想让他们的课程效果尽量传达给更多学校和教师,让科幻进入相关教育领域。”
    在科学教育的天地中,课本永远是有限的,而科幻所创造的可用于探索和辨识的世界是无限的。科学意识是当今社会一个民族发展的基础,虽然现实有诸多限制,但切不可因噎废食。不仅是科幻,所有有意义的尝试都值得分享、借鉴与鼓励。

 

 

探营科技馆,体验神秘火星之旅。

郑州市二七区幸福路小学一学生在展示自己制作的机器人。

郑州市管城回族区二里岗小学把科学课堂搬到了科技馆。

孟津县双语实验学校开展纸桥承重比赛。

 

吴岩近照

 

相关链接:
    北京师范大学教育学部科幻与创意教育研究中心是北京师范大学教育学部主办、以发展跟科学学习相关的想象能力和促进创意教育、推进创意经济为主要研究方向的科研机构,成立于2011年。吴岩不仅是该中心的主任,同时也是国内知名科幻作家、科幻学者、最早在高校开设科幻课程的教授。
    科幻文学作为一种文学形式,早在上个世纪初就引发了中国知识分子的强烈关注。晚清末年,鲁迅先生就曾指出,普通的科学读物会使读者厌倦,而科幻故事让人兴奋和喜欢阅读,不但如此,还能在阅读的同时感受科学的面貌。民国时代,作家顾均正用自己的短篇小说集《在北极底下》的创作实践,证明科幻小说中可以承载科学,可以有吸引力地讲述无线电的天线构造、讲述阈下感知和催眠心理学、讲述电磁学原理和氧化还原反应。新中国建国之后,郑文光于上世纪50年代提出,科幻小说必须有科学的基础,但不一定要寻求精确的科学验证。上世纪80年代初,童恩正指出,包含着科幻小说的科学文艺作品,其科学教育的目的主要是培养科学的人生观和世界观。上述这些学者作家都身体力行地努力使科幻作品能起到全方位科学教育的作用,给后人留下了宝贵经验。
    世界最高科幻理论杂志《科幻研究》在刚刚出版的2013年第一期中,出版了“中国专号”。据介绍,该杂志在出版的40年中,只发行过英国、法国、日本和拉美4个国家与地区的研究专号,中国是第5个。

 

以下为吴岩借本报寻找科幻教师的启事:

科幻教师吗?我们正在找您!

 

    已故的美国科普和科幻大师阿西莫夫曾经说,儿童应该尽早阅读科幻作品,9岁,10岁,不能晚于11岁。鲁迅先生也曾经真诚地指出,导中国人群以前行,必自科学小说开始。科幻作品对全方位的科学教育显得那么重要,以至于我们再不能忽视它。
    从2011年起,北京师范大学教育学部科幻与创意教育研究中心就开始在全国大中小学中搜寻采用科幻进行教学的案例并期待跟这些具有前瞻性的教师们建立联系。
    您正在进行相关领域的教学吗?
    您乐意将您的课程和教学成果跟其他同行分享吗?
    我们乐意搭建这样的桥梁。不但如此,中心还将尽自己所能向你们提供无偿援助。
    请将下面的表格填写之后,通过邮件发送给我们。邮箱地址为:kehuanjiaoshi@163.com

 

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