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2013年07月24日
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  大科学家的小课本
——张泽院士谈基础教育课程改革
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  编者按:在新一轮的基础教育课程改革中,河南教育报刊社启动小学《科学》教材编写计划,并提出建立一个由科学家和教育工作者相结合的编写班子的设想。2002年5月,河南教育报刊社通过中国物理学会联系到我国著名科学家、中国科学院当时最年轻的院士之一张泽先生,邀请他作为主编参加小学《科学》教材的编写。张泽院士一直关注并践行着我国基础教育课程改革,并且有着许多独到的观点和设想。
  
  2003年6月22日,在主编张泽院士、副主编王红旗教授和伍新春教授,以及其他参加编写的众多教研员和一线教师一年有余的艰辛努力下,三、四年级教材终于通过教育部的审定,并得到教育部专家的高度评价,原教育部副部长王湛也给予高度赞扬。教材在使用过程中,深受广大一线教师和小学生的喜爱。
  
  值此教材通过教育部审定10周年之际,本报特约记者就我国基础教育课程改革对张泽院士进行了一次访谈。

    张泽:材料科学和晶体结构专家,2001年当选为中国科学院院士,现任浙江大学学术委员会主任、材料系教授,国家重大基础研究(973)项目首席科学家。曾获“国家自然科学一等奖”、首届“吴健雄物理奖”、首届“青年科技奖”、首届“中国青年科学家奖”“何梁何利奖”“求是奖”等9项国家及部委级奖励。

  ★ 我觉得这十年的经历离不开三个因素,一是自学,二是兴趣,三是毅力。
  
  ★ 一个民族的创新能力,要在教育的基础环节培养,从小学就要开始培养孩子提出问题、观察问题、思考问题的能力。

 

□  本报特约记者 宋金榜/文图 

 

    教育时报:张院士您好!您所主编的大象出版社出版的小学《科学》教材通过教育部审定至今已经10年了。非常荣幸能有这样一个机会,代表《教育时报》的读者,就我国基础教育课程改革,特别是小学《科学》教材建设的问题对您做一个访谈。
  
  张泽:非常欢迎!
  
  从插队知青到科学家教育时报:还是先从您个人的经历问起吧。1977年的时候,您在插队长达8年之后,作为中国历史上最后一届工农兵学员进入吉林大学。之后短短的10年时间里,您不仅顺利完成本科、硕士、博士课程的学习,获得博士学位,而且在获得博士学位后短短的几个月时间里,连续获得“吴健雄物理奖”、“国家自然科学一等奖”、中国科协“青年科学奖”等多项奖励,成为中国科技界一颗耀眼的新星,并引起世界同行的广泛关注。用“十年磨一剑”来形容您这段经历真是再恰当不过了。那么,是什么因素让您在这么短的时间里从一个插队的知青成长为一位名副其实的杰出科学家的?
  
  张泽:我觉得这十年的经历离不开三个因素:一是自学,二是兴趣,三是毅力。
  
  刚上大学时,我所能记得的最高水平的自然科学知识,就是初一时老师讲过的三元一次方程组,因此基础知识成为我能否顺利完成大学学习的一道门槛。在一次立体几何补习课上,我向老师请教一个几何问题,老师皱起眉头,问我怎么连这最起码的问题都不会。这件事给了我很大的刺激。我知道,要想跨过基础知识这个门槛,我必须要靠自学。自学时我注重理解物理学中大的概念,比如速度和能量间的关系,不同的能量表现形式怎么样,势能、动能、机械能这些概念的基本内涵等,而不是去关注一些细枝末节的东西。
  
  如果说自学让我顺利打好物理学基础的话,那么,对新事物的兴趣则是让我在物理学上获得些许成功的关键。在做博士论文选题时,我所在的中科院沈阳金属研究所固体室的科技人员在观察高温合金的复杂畴结构时,意外地发现了局部区域的五次对称衍射现象。五次对称是固体物理学中的新事物,正是对新事物的兴趣和好奇心给了我向传统理论挑战的勇气。
  
  当然,做科学光有勇气是不够的,还需要有持之以恒的毅力。1984年和1985年是我进行准晶五次对称研究的关键时期。在这期间,我大部分时间都在实验室里进行着枯燥的样品制作和实验观察。
  
  在这三个因素中,我认为最重要的是兴趣。有了对新事物的兴趣,单调的工作也就不会显得那么枯燥乏味了。一个科学家如果没有兴趣和好奇心,或许他可以凭借惊人的毅力完成某项研究,但他的创造力一定不会得到充分发挥。
  
  挑战编写小学《科学》教材教育时报:长期以来,您一直关注着我国的教育事业,特别是我国的基础教育课程改革,并且还积极参与到改革中来。作为一位成果丰硕的科学家,您对基础教育的关注是从什么时候开始的?
  
  张泽:1996年我被任命为中国科协书记处书记。在担任中国科协书记处书记期间,我分管学术交流和外事活动。在审批“国际中学生奥林匹克竞赛”“青少年科技大赛”“做中学”活动时,还有在对法国、美国等国家进行教育访问时,我了解到不少国际国内中小学教育方面的动态,对我国的基础教育改革的关注也越来越多。后来还作为科技专家参加过教育部高中物理教材改革的咨询论证等工作。
  
  教育时报:您是怎么看待中小学教育对人一生的成长所起的作用的?
  
  张泽:我觉得一个人在其一生的成长过程中,起到最关键作用的往往是人格、自信、敏感性、好奇心、想象力、求知欲、意志力、质疑能力、实践能力等等,而不仅是知识和技能,甚至也不仅靠天才。这些素质都必须从中小学开始培养,其中的一些素质甚至在中小学阶段就已基本定型了。
  
  因此,基础教育是面向未来的教育。科学技术的发展要求基础教育改革的目标应定位于着重培养未来公民的科学素养,立足于人一生的创新能力和可持续发展,让学生学会求知,学会做人。
  
  教育时报:您对基础教育改革最深层的参与是什么?
  
  张泽院士:2002年5月,河南教育报刊社的同志通过中国物理学会找到我,邀请我作为主编参加小学《科学》教材的编写。教材的编写、培训过程不仅让我投入了大量的时间和精力,也让我更深刻地感受到了课程改革工作所需要付出的艰辛劳动,同时也让我看到了我国基础教育课程改革这10年来所取得的成就。
  
  教育时报:您当时已经是一位非常成功的科学家,根本不需要通过编写小学教材来为自己谋求什么,而且自己的研究工作也非常繁忙,是什么原因让您接受这个邀请的呢?
  
  张泽:那我问你,鲁迅为什么要弃医从文?
  
  教育时报:我明白了。我觉得更难得的是您没有像鲁迅那样因此放弃您自己的科研工作。作为一位从事前沿科技研究的学者,编写小学《科学》教材对您来说应该是轻而易举的事吧?
  
  张泽:恰恰相反,小学《科学》教材的编写工作对我来说真是一个从身体到精神的巨大挑战。在教材编写的过程中,从整体框架到每个教学活动的设计都要衡量许多不同环境和条件下的教育效果,甚至每一句话、每一个字都要反复斟酌,极其严谨复杂,其中许多问题都是我在研究所和大学里从来没有遇到和考虑过的。
  
  教材的编写不仅对于我来说是一项挑战,对于其他参加编写的专家、教研员和教师也同样是。我们常常为了一个问题争得面红耳赤,加班到深夜两三点也是家常便饭。不过我不得不说,对我来说这的确是一段特别的经历。
  
  教育时报:那您后来有没有后悔过“揽这活儿”?
  
  张泽:这倒没有。相反,我非常欣赏自己的工作,这件事情非常值得做。不过,编写教材责任太重,我也总希望能尽善尽美,希望能够充分体现创新能力培养的意图。在教材编写过程中,我之所以常常毫无保留、一针见血地提出自己的意见,甚至是尖锐的批评,这也说明责任太重,我们更应该很好地肩负起历史赋予我们的重任。
  
  教育时报:当时这套教材的编写思路是什么?
  
  张泽:我们当时编写教材的基本想法有两条:一是该有的知识点都得有,否则达不到课程标准的要求,送审肯定不能通过。但是我们要通过一系列的探究活动将这些知识点呈现出来,这是和传统教材不同的地方。二是尽可能多地教给孩子们学习的方法、思考的方法,让孩子们找到解决问题的途径。我们曾经用一句话来概括我们的目标,就是要“让孩子们像科学家那样进行科学探究”。因此,教材的编写始终重视对学生观察、提问、猜想、获取事实与证据、分析总结、表达交流以及计划组织能力的培养,而不是简单地教给学生知识和结论。如此一来,学生就成为学习的主体,教师则从一个居高临下的布道者变成一个协调全局的组织者。渐渐地,学生就有了浓厚的兴趣,因为他们有着各种各样奇特的想法,他们有机会将自己的想法提出来并且和同学们一起想方设法去验证。这也是我们这套教材受到小学生欢迎的根本原因。
  
  教育时报:从您对基础教育课程改革的亲身参与来看,我国这10年来的课程改革最根本的意义在哪里?
  
  张泽:我认为这次课程改革的根本意义已经超越了“课程”本身,因为它不仅改变了一代人的学习方式,也改变了一代人的思维模式。这次课程改革最成功之处就在于激发了学生的学习兴趣和求知欲望。长期以来我们熟悉的课堂模式就是“你教我学”“我讲你听”的灌输式教学模式,这种教学模式把学生放在被动接受的位置上,无疑扼杀了学生的学习兴趣。而课程改革后,不管是科学学科还是其他学科,都广泛采用探究式教学模式,使学生成为学习的主体。这样就提高了学生的学习兴趣,激发了学生的求知欲望,培养了学生独立思考的习惯和解决问题的能力,在这一点我觉得比大学教育都成功。
  
  民族创新,要从基础教育开始教育时报:您在不同场合都强调过创新能力的培养。您对基础教育和创新能力的培养之间的关系有什么看法?
  
  张泽:牛顿早在18世纪就提醒过我们:不要不假思索地去追逐权威,不要不假思索地去追随传统或社会习惯。要独立思考,用自己的眼睛看世界,用自己的头脑想问题。为什么今天许多接受过高等教育的人仍然缺乏自主思考的能力?我想这与我们基础教育中长期以来的“填鸭式”教学模式有关。在这种教学模式下,学生成了一个装知识的容器,他们的主动性遭到扼杀。同时,这也与我们长期的“听话”教育有关,小时听父母的,上学听老师的,工作听领导的,这样的人怎么可能具备自主思考的能力?没有自主思考,创新从何谈起?
  
  因此,一个民族的创新能力,要在教育的基础环节培养,从小学就要开始培养孩子提出问题、观察问题、思考问题的能力。很多科学家小时候和普通孩子一样爱玩、一样淘气,他们之所以对人类有所贡献,就是得到了提出问题、观察问题、分析问题的能力的锻炼。教育者应当鼓励学生有自己的看法,培养他们的分析能力,用自己的方法和能力解决问题,这样才能真正地提高我们民族的科学素质。
  
  话说回来,虽然我们常常为民族的科学素养和创新能力而发牢骚,但我对我们国家创新型人才的培养前景却是非常乐观的。原因何在?就在于我经历了我国的基础教育课程改革。
  
  教育时报:您这句话可以说是对从事基础教育课程改革的人的莫大肯定。那么能否请您谈谈基础教育课程特别是科学课应该如何更好地培养学生的创新能力?
  
  张泽:要培养学生的创新能力,首先要保护好他们的兴趣和好奇心。兴趣是最好的老师,没有浓厚的兴趣,创新是不可能实现的。我们的教育,如果把学生的兴趣弄没了,就是最大的失败,纵有千功也难抵一过。特别是小学科学课,只要能激发起学生对自然的兴趣和好奇心,便是成功了一半。
  
  其次要培养学生观察和发现问题的能力。创新可能是对已有问题提出新的看法,也可能是提出并试图解决新的问题,因此创新离不开对事物的观察和对问题的发现。比如小孩子会问:“这朵花的叶子为什么是宽的,那个为什么是窄的?”通过观察提出并试图解决这样的问题,就是创新的开端。基础教育特别是科学课中要通过探究活动和问题情境的设置来培养学生的这种能力。
  
  还有就是要培养学生的分析综合能力。如果没有分析综合能力,“探究”就会停留在观察和提问的层次。要创新,就要让学生在兴趣和独立观察的基础上,想出各种办法去分析、去归纳。
  
  另外还要培养学生的想象力。推理演绎、归纳总结和想象是科学思维的三种类型。真正的创造依靠的是想象。灌输式教学,一味地做题、考试,不仅无法培养学生的想象力,相反,会抹杀学生的想象力。我们要给学生提供充分的活动、参与实践、与外界接触的机会,这样才能更好地培养他们的想象力。
  
  最后就是团队合作精神。缺乏团队合作精神,想在科学领域里有所建树几乎是不可能的。团队合作精神必须从小培养,要让孩子学会尊重他人的观点,学会和大家一起想办法,相互讨论,相互启发。因此,探究式教学中小组分工合作模式对团队合作精神的培养是任何传统课堂都取代不了的。
  
  教育时报:不知道您是否了解,许多一线教师对探究式教学还有着不同的理解和看法。有不少老师认为探究式教学需要花更多的时间才能让学生学到同样的知识,因此和讲授式教学模式相比,探究式教学效率低下。您作为一位杰出的科学家,是怎么看待这个问题的?
  
  张泽:这实际上还是授之以鱼和授之以渔的问题。从短期效益看,探究式教学确实不如直接讲来得快,但是对学生创新能力培养更有帮助的,恐怕还是告诉学生如何去“捕鱼”。虽然慢一点,但是磨刀不误砍柴工。实际上,探究式教学并不排斥学习知识点,只是呈现方式和教学过程不那么直接,不那么传统。
  
  教育时报:非常感谢张院士接受采访。您作为我国科学界的杰出人物,在科学事业上已取得诸多成就,但在这次基础教育课程改革中,仍然那么投入地主编了这套小学《科学》教材,这是您对我国未来的科研事业所做出的独特贡献。在此,我也代表这套小学《科学》教材的小读者们向您表达敬意!
  
  张泽:非常感谢!

 

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