王乃彥院士:理性質疑 保護好兒童的好奇心

618日,青少年科技創新教育研討會暨科技素養提升計劃啟動儀式在京舉行。著名核物理學家、中國科學院院士王乃彥出席會議并作題為《青少年科技創新教育的需求與挑戰》的主旨演講。從七個層面分析應該為青少年營造什么樣的學習生活環境,以及如何培養未來人才所需的綜合科學素養。他強調,“好奇是兒童的天性,我們要保護兒童的這種好奇心。激發他們學習科學的主動性,激發想象力,擴展思維。這不僅是為了增加他們在探索研究工作中的動力,而且也是在成就他們終生學習興趣和創新能力。

 

一、培養創新人才的重要性

創新是發展的動力,我們國家已經明確了創新驅動發展戰略。人才是創新的第一要素,大膽的創新,認真的求實。和創新相關的英文有Discovery、Creation、Innovation。Discovery是原始創新,Creation創造、創作,Innovation革新、創新。創新的四大要素很重要第一,要有創新的意識;第二,是創新的意志;第三,是創新的能力;第四,是創新的環境。前三者是內因,最后一個是外因,創新是科學技術發展的源泉和動力。

二、科研工作的目的和動機

從事科學研究工作主要有兩個目的:國家的需求和對科學的好奇心。這就要對創新人才提出兩個層面的要求:首先,強烈的愛國主義思想,愛國奉獻,以身許國,學習老一輩科學家錢學森,錢三強,王淦昌,鄧稼先等把自己的一切都奉獻給祖國的國防建設事業。其次,熱愛科學,執著的追求科學的精神。把從事科學工作,追求科學真理,當做自己生活的第一需求。陳景潤教授,是在被勞動改造的時候,完成了他的有關哥德巴赫猜想的推導,當時他根本就不知道他未來的前途是怎么樣的,就是因為他對數學有強烈的愛好,堅持在那么困難的情況下完成了他的工作,沒有任何功利的思想,就是堅持著自己對科學的熱愛。

愛因斯坦曾經說過,“許多人投身于科學,但并非人人都是奔著科學而來的,他贊揚的是那些熱愛科學,獻身科學的人們。

 

三、大力倡導科學精神

科學界對科學精神作了長期的研究,并把科學精神的內涵歸結為以下幾個方面的內容客觀的依據,理性的質疑,多元的思考,平權的爭論,實踐的檢驗和寬容的激勵。

客觀的依據是科學實踐的立足之本,科學實踐活動的探索是需要有想象力的,但它是建立在人類對客觀世界認識的基礎之上,而不是完全憑空的幻想。

王乃彥院士認為理性的質疑包括兩個方面:我們對青少年質疑的提出要審慎,保護好兒童的好奇心;另外,要培養青少年理性質疑即批判性思維能力。

我們要有好奇心和問題的提出,并且積極的去尋求答案。好奇是兒童的天性,我們要保護兒童的這種好奇心。要熱衷于追求探索和研究,這是科學家的一個特性,所以有人說科學家很像長大的孩子,所以保護青少年的好奇心是非常重要的。要激發他們學習科學的主動性,激發想象力,擴展思維。這不僅是為了增加他們在探索研究工作中的動力,而且也是在成就他們終生學習的興趣和創新的能力。

我們要使得青少年學生對于學習科學、工程、技術越學越有勁,越學越愛,不能越學越煩惱,并逐漸喪失學習興趣,這是非常重要的事情。由好奇引發了探究的動力,由探究發現了新問題和新矛盾,進一步的引發的思考和解決的方案。李政道先生曾經說過十二個非常經典做學問,要學問,不學問,非學問。

探究的內涵包括進行觀察,提出問題,通過調研,了解什么是已經知道的知識,評價已經知道的知識,提出新的問題和解決的方案。

理性的質疑在創新的工作中是很重要的一個環節,國外稱之為批判性思維(Critical Thinking)是一種革新思維品質,強調質疑、猜想、開放、求異和創新等。核心是不輕信,善于反思,獨立思考。批判性是并非全盤接受,也非全盤否定。

美國科學基金會把批判性思維作為美國21世紀科學教育的主要目標之一,我國實施素質教育以來,特別是近年核心素養的提出,更加強調青少年的創新精神和實踐能力,旨在讓學生在學做探究的過程中發現問題,提出質疑并努力解決。

多元的思考,因為客觀世界是復雜的,所以只有通過充分、周密、多元多方位的思考,才能得到比較客觀的正確認識,否則很容易得到片面的結論,就是要權衡觀察和對觀察到的事實進行分析評價。

平等的爭論,充分發揮學術民主,在學術問題上展開自由、平等的討論,是促進創新人才培養的重要的外部環境,也是保證科學工作能有效進行的重要條件。

實踐的檢驗,經過自由探索和爭論之后,哪個結論是正確的,必須通過實踐的檢驗,實踐是檢驗真理的標準。要積極主動的接受經過實踐檢驗的結論,并重新考慮自己的認識。

寬容的激勵,因為人認識的能力有限,要允許失誤和失敗,可以從失敗中得出經驗教訓,糾正自己的認識,研究進一步探究的方法和方案。

四、創新能力的培養

小培養青少年努力學習工作的意識,讓他們練好基本功,一定要有很好的扎實的業務基礎解決問題的能力。基本功相當于金字塔下面的塔底,只有堅固的塔底,才能有輝煌燦爛的塔尖。馬克思說過,在科學的道路上沒有平坦大道可走,只有在崎嶇道路,不畏險阻、不怕困難的人,才有可能到達光輝的頂點。

我們一定要處理好創新和繼承的關系。創新很多時候是在繼承的基礎上創新,把前人的研究成果學好掌握好,在前人的基礎上更進一步。牛頓說過,我所以做出這些成就,是因為我站在偉人的肩膀上。我們一定要告訴年輕人青出于藍更勝于藍,長江后浪推前浪。

五、營造創新的環境和氛圍

要建設一個團結、奮斗,學術空氣濃厚,風清氣正,催人奮進的創新團隊,是創新人才成長的重要外部條件。在這個團隊中創新的意識極其濃厚,創新的努力得到很大的鼓勵,人們的聰明才智得到很好的發揮,做到1+1>2,每個人的聰明才智在這里得到發揮,形成的人才輩出的局面,在反應堆物理中說這就是達到了臨界。

六、科學道德與學風建設

科學研究是求真的事業。因此具有高尚的道德情操,應該是對科研人員要求的一個關鍵的方面,對于科學工作者來說,誠信首先體現在致力于學術誠實和對自己的科研行為負責。所以一個創新的優秀人才,應該具備有高尚的科學道德和良好的科學作風。

七、大力開展素質教育,提高青少年的科學素質

要進行新課程改革,將創新的教學模式引入我國中小學課堂中,大大的提升教學質量,提升學生對學習的興趣,在動手實踐中,提升學生科學的創新能力,改革傳統的教學方法,老師講學生聽,一旦涉及到科學實驗,也只是老師在課堂中講解、演示,學生在旁邊看著,這樣的課堂教學方法,不利于提高學生的興趣和創新能力。現在國際上,一致推薦應用先進的STEM教學理念,采用啟發式的,互動式的教學方式,激發和培養學生興趣和創新能力。

小孩子有不正確理念的時候應該怎么幫助他糾正?小學生對世界的認知、客觀事實的認識經常出現錯誤,遇到這種情況老師如何啟發、引導他予以糾正?德國教育的一個例子使我非常感動,給我帶來啟示。老師提問怎么產生的?小孩子回答說,風是樹葉的搖動產生的。這個答案等于本末倒置了,老師沒有批評他,而是這樣引導他:老師說你到過海邊沒有?小學生到過海邊。老師問海邊有沒有風?學生答海邊風很大。老師又問那海邊有沒有樹?學生答海邊沒有樹。然后學生就知道了原來自己的認識是錯的。老師說,到秋天以后樹葉掉下來了,掉在地上。汽車開過去的時候掀起一股風,樹葉飄起來,樹葉是由風帶起來的……老師慢慢引導,最后由風講到空氣當中分子的運動,空氣中分子運動引伸到由熱的溫差引起的。通過這種引導、啟發方式,由淺入深培養學生科學思維方法。

采用多學科整合的方式,培養學生從多角度去觀察事物,全面的分析問題的能力,STEM教育的追求目標,不僅是使學生學到知識,而是學習到解決問題的方法和科學的思維的能力。是傳授給學生用科學的方法,進行思考和探索。STEMScience,Technology,EngineeringMathematics的縮寫,這種教學理念強調的是教學互動,啟發式、討論式的教學,注重實踐,是注重多學科結合的教學方法。

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責任編輯:冷媚
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