"要做减法",对于徐星来说,这个理念已经深深融入他的思想。
徐星,现任中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院院士,同时也是云南大学的教授。他主要专注于中生代陆相脊椎动物化石及地层学的研究。
最近,他格外关注科学教育,尤其是中小学教材的问题。在大数据和人工智能的时代,他认为我们的教育需要进行调整。他的答案是,知识点的重要性在降低,而发现、提出和解决问题的能力则变得越来越重要。中小学生只需掌握核心知识点和核心概念即可。一旦这种减法做好,学生们就有更多的时间去思考和探索,“探究式学习”也就更容易实现。
今年年初,他又获得了一个新头衔,成为杭州市丹枫实验小学的名誉校长。同时,徐星还将自己的“院士科普基地”设在这里,以“小学校长”的身份推进他的科普事业。
除了学术荣誉,徐星还有一个“科普”标签。他曾协助许多国内外主流媒体制作了数十期科普节目和纪录片,进行了近百场科普讲座,还撰写了50余篇科普文章和著作。因此,他被广大网友亲切地称为“恐龙院士”。
“减法”教育:能把握核心就可以了
《中国科学报》:在科普和科学教育方面,你最近在忙哪些事情?
徐星:
我最近在进行一些科普演讲,当然也涉及到在小学担任名誉校长的事务。我关注的焦点主要包括化石保护、化石科普,以及如何使博物馆更吸引公众等方面。另外,我作为全国政协委员,也参与了一些关于这些方面政策的讨论。
然后是科学教育,这是我比较关心的领域,我也参与了一些教材修订的工作。我能感受到中国在科学教育方面有着很大的发展潜力,毕竟一旦建立了这个体系,将会影响几代人。
《中国科学报》:跟国际相比,中国的小学科学教材差距体现在哪儿?可否举例说明?
徐星:
以“数理化”为例,中小学教材在与高等教育的衔接上可以做得更好。我们的教材涵盖了过多的知识点,却较少揭示科学本身的内涵。
教材更多地应该是一种科学精神的传承和科学思维的培养,而这些东西应该在教材中得以反映。如果一味地强调知识点的数量,就会让孩子没有时间去思考,反而可能不起作用。
这也是一个关乎教育本质的问题,尤其在大数据和人工智能的时代,我们的教育要怎样开展?知识点固然重要,是进行科学活动的基础,但培养发现问题、提出问题和解决问题的能力更加重要。
在当前科学发展的趋势下,我们必须进行“减法”,只有减法做够了,学生们才有时间去更好地思考、探索,教育质量才能提高。
另一方面,还要看学科布局。以我所在的地球和环境科学领域为例,包括大气、海洋、古生物、板块构造、行星科学等,这是一个大学科的方向,是自然科学的一个重要组成部分。但在中小学教材里,尤其是中学教材里,地球和环境科学的分量很少,一些重要方向甚至没有涉及。
因此,在编写教材时,需要关注反映目前整个学科的布局和科学的构架,使其在中小学阶段能够一脉相承,让孩子们对整个科学体系有更全面的认知。
从更小的方面来说,通过和国外一些教材出版商的沟通,我体会到他们的教材设计非常注重将一些基础的、关键的科学概念融入到书本中。在编写教材时,对于如何构建教材、如何搭建团队、不同角色的人应该扮演什么样的角色,都有非常细致的考虑。因此,他们的组织形式更为合理。
他们通常会邀请世界上最优秀、最有影响力的科学家担任顾问,从教材编写初期就咨询科学家们的建议。一方面,将科学最核心的东西体现在教材中,另一方面,具体的作者又是编写教材的专家,更知道应该用什么样的形式去呈现给学生。
我越想就越觉得这个事情重要,它可不是我们作一两场科普报告能改变的,它会影响全国的学生。
《中国科学报》:如何推广“探究式学习”?毕竟百闻不如一见,百见不如一试。
徐星:
顶层设计非常重要,需要专家对整个学科有全面把握,从框架上进行“减法”,确定哪些概念是可以被删除的。
实际上,中小学生只需要掌握核心知识点和核心概念即可。一旦这个“减法”做得好,中小学生就会有更多时间去进行思考和探索,“探究式学习”也就变得更容易了。
内容决定形式,一旦核心内容确定下来,教学就会有更大的空间。实际上,让很多一线科学家花费大量时间参与中小学教育是不现实的,他们只能起到示范的作用。因此,根本上来说,还是需要教育体制本身进行足够的“减法”,留出足够的空间,让老师们能够尝试各种各样激发学生兴趣和深化思维训练的教学手段。
如果所有的空间都被填满了,老师们就不太可能尝试新的方法。教育部门已经在这方面进行了努力,希望未来能够进一步完善。
《中国科学报》:现在很多家长特别重视培养孩子的实践能力,与其上一个星期的课,可能不如抽出半天时间带他去博物馆看化石更有教育效果,是这样吗?
徐星:
我认为现在是强调实践能力的时候了。
现在的孩子不喜欢外出,因此他们的实践经验和感性认识相对较少。因此,我们需要创造更多机会,让他们能够亲身用自己的感官去感知这个世界,无论是通过味觉、嗅觉还是视觉。这实际上是目前科学相关教育中的一环不足之处。
正如你所说,古生物学具有优势,因为它有具体的化石形象,孩子们更喜欢这个领域。他们可以用肉眼看到,用手触摸,这是一种天然的本能,也是我们成功开展科普的一个载体。动植物学和天文学等领域也具有这种天然优势。
科普经验:要有所取舍
《中国科学报》:科普演讲《霸王龙和你的大拇指是一回事吗》从题目到讲解都充满了设计感,你是怎么设计这种科晗作品的?有哪些经验可以分享?
徐星:
标题非常重要,是第一位的。科普的目的是要进行科学普及,要惠及更多的人。科普的难点在于科学语言和公众语言之间的转化,这需要科学家在做科普时有所取舍。具体到标题设计,要尽量引入大家熟悉且感兴趣的话题,比如在恐龙科普中选择霸王龙这个知名物种,有助于吸引更多关注。
《中国科学报》:这些年的科普工作中,我们能直观感受到你科普演讲水平的提高,从题目到内容,从语调到节奏,我们很想知道你做了哪些努力?
徐星:
在做科普报告后,我会反思每次的表现,包括是否达到了预期目的,是否能改进。这种责任感和荣誉感驱使着我不仅仅完成任务,还要努力提高自己的科普水平。准备科普报告的过程中,可以冷静下来思考科研中的问题,从另一个角度推动自己的研究方向。
《中国科学报》:作为小学名誉校长,你打算做哪些事情?以及“徐星院士科普基地”将会是什么样子?
徐星:
在科学家花费大量时间参与中小学教育不太现实,因此更多是一种示范效应。我计划在小学进行科普报告,与学校的科学教师组织座谈,分享科学家对科学的理解,帮助他们在教学中进行探索和实践。通过示范,希望引起科学家、公众和国家对中小学科学教育的关注,促使更多人参与。
《中国科学报》:你曾建议在大学中设置科普专业,能不能详细谈一下这个理念的现实问题?
徐星:
设置科普专业面临两个难点。一是科普学生需要文理兼修,接受文科及表达能力方面的训练,而这两者很难结合。二是现今科学领域分工细化,科普专业应关注哪些学科领域,如何建立培训体系都是难题。尽管已有大学设置了科普专业方向的硕士学位点,但如何实际落地需要进一步讨论。
《中国科学报》:既然本科专业还不够现实,从研究生阶段开始实践会不会更可行?
徐星:
是的。现今研究生数量庞大,可以从中筛选愿意从事科普方向的人才。国家也鼓励交叉学科,培养出的研究生不必全部从事学术研究,有一部分可以选择职业化的科普。目前已在一些大学进行了试点,是一项可行的举措。
《中国科学报》:那么什么样的人适合做科普?
徐星:
最关键是要有兴趣。科普工作对于科学家和科学记者来说,最好的情况是团队合作。科学家应与有艺术天赋、文学修养的人合作,从孩子的角度出发,将核心科学内容呈现得更生动有趣。
《中国科学报》:在你看来,如何才能做出更好的科普作品?
徐星:
最好的科普一定是团队工作。科学家要善于与有能力的艺术家、文学家、充满童心的人合作,从不同角度呈现科学内容。要注重建立多样化的价值观和生活方式,让科普