中国科学院院士、中科院广州地球化学研究所所长徐义刚。（受访者/图）
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“文科生也能成为一名科学家吗？”2023年5月6日，在广州市华美英语实验学校（下称“华美学校”）的一场演讲中，提问环节，一名中学生问中国科学院院士、中科院广州地球化学研究所所长徐义刚。
出身于乡村家庭的徐义刚，自认为科研之路是靠后天努力。年届六旬，近年他开始重视科学启蒙教育，希望“填补学生们挑战权威意识和创新精神的空白”。但他最大的感受是，很少能遇到提出“颠覆性”问题，或者敢于挑战他的学生。
“这与培养乖孩子的教育生态有关。”徐义刚说。
科学启蒙教育并非新鲜话题。早在2017年，教育部便印发《义务教育小学科学课程标准》，同年9月，全国小学一年级增设科学课，将其作为与语文、数学同等重要的基础性课程。
但在教育一线的情况并不理想。2021年，一项针对全国22座城市八千余名青少年的调查数据显示，近一年内半数以上即52.1%的青少年未参与过科技活动。高中学段青少年参与率显著低于中小学，县镇、乡村青少年参与率也显著低于城市。
华美学校科创教师党一鸣观察到，当前的科学启蒙教育大多在有政府资金支持、家长资源雄厚，或地处城市的学校开展，更多学校仍限于理论教学，“很多时候还是要依靠一把手的重视”。
在徐义刚看来，科学启蒙教育的内容不能局限于自然科学，“应当把人文科学、社会科学也纳入科学教育体系”，尤其是注重不同学科之间的融合。
“台下就不吭声了”
徐义刚如今每年至少要到中小学做一次科普讲座。每次讲座回应完学生的问题后，他都愈发意识到科学启蒙的必要性。
徐义刚出生于江苏常熟的一个小村庄，父母都是农民。快成年时，他一米七几的个头，体重不到一百斤，想要读书深造，原因之一是“体质差，干不动农活”。高考后会进入地质学专业，也是因为被调剂。
研究生期间，徐义刚获得公派留学资格。但到巴黎后，导师没有给予太多关注和指导，他长期处在焦虑失眠的状态，只能靠着一遍遍研读《自然》杂志上的三百多篇文章完成学术研究。
与中小学生的多次接触中，徐义刚再次感受到科研启蒙教育缺失的遗憾。
学生们往往对科学的兴趣寥寥。有时，上面讲课，下面嗡嗡响，老师们要站在人群中间控场。到了提问环节，有的学生会疑惑：“一个人学习科学后，自身也能够体现价值吗？”“要实现价值，是否一定得靠做贡献？”
更遗憾的是，“如果说希望提些有价值的问题，台下就不吭声了”。
这样的情形出现在不止一所学校。徐义刚认为，这和教育生态有关，“科学应该鼓励非传统和挑战意识，但当前教育培养的多是乖学生，学生们不懂得提出（真正的）异议”。
华美学校校长陈峰记得，女儿上中学时，曾尝试用数学方法解决化学问题，最后老师以“多写了一步，考试不会给分”为由，批评了她。陈峰认为，化学的底层逻辑也包括数学，“这其实是扼杀了一朵成功的火花”。
据中国网报道，在国际学生评估项目测试中，仅有约17%的中国学生，期望30岁以后从事与科技有关的职业，远低于OECD（经济合作与发展组织）国家的平均值24%。陈峰观察到，自己所在学校的学生们，到最后“大多进入了金融、技术、艺术等行业”。
2023年3月12日，北京，中国科技馆联合中国林学会举行“美丽中国”主题活动。（视觉中国/图）
“学了有什么用”
要在中小学开展科学教育，落地并不容易。
2020年，党一鸣在学校里筹办科学教育。首先遇到的难题，是家长的观念。党一鸣观察到，鼓励科学的政策力度越来越大，“但还远远没有到主科的地位”，家长们对科学的认知和接受度，远远比不上语数英等基础学科。
另一个背景是竞赛加分的取消。2018年，教育部要求竞赛以及竞赛结果，不作为中小学招生入学的依据。党一鸣已经习惯，当学生提出想学科学时，家长们立即反问，“学了有什么用？”
器材贵、师资贵和竞赛贵，高昂的投入成本也困扰着不少家长。据党一鸣统计，“一个学生从小学一路升级上去，一年可能需要十几万。参加国际科学比赛，一场（费用成本）就要三万到五万”。她在不同学校调研时发现，地处一线发达城市的学校，“科学资源甚至是溢出的”。但县级以下的地方仍然贫瘠，“甚至连科学是什么都不知道”。
华南师范大学科技处处长、全国小学教材《科学》常务副主编贺浪萍有同样的感受。他回忆，以珠三角为例，在推广教材时，“真正开课的只有广州、深圳和珠海等城市，而经济欠发达的地方，存在科学课由生物、音乐、美术老师来上的情况，甚至没有订购教材”。
根据第十四届全国政协常委周忠和的调研，科学教师专职化的比例仅占33.7%，县级以下仅有16.1%。
教育部原副部长朱之文也曾撰文分析，科学教育课程缺乏系统设计的问题。朱之文对比发现，多数国家K-12（从幼儿园到高中）均有体系化的科学课程标准，而国内科学教育则分为小学科学，与初中物理、化学、生物、地理并行的初中科学，高中物理、化学、生物、地理三个阶段，“存在明显的学科壁垒，学科交叉融合不足”。
重要的是“科学逻辑”
一些在传统教育中“受过挫”的孩子，在科学里重新获得了价值感。
党一鸣对一个小学三年级男孩印象深刻。起初，男孩学习成绩很差，摔教具、和同学争吵、崩溃大哭时常发生。课堂上，他因为常常质疑老师的答案，与老师关系僵化，严重时还面临过退学的可能。
转变的契机和搭建机器人有关。党一鸣观察到，上科创课程时，即便老师已经提供了搭建机器人的完整模板，男孩往往还是喜欢自己先试一遍，摸索其中的原理，“虽然不完美，但至少自己理解了”。一次全国性的机器人大赛，男孩获得了二等奖。之后，当低年级学生闹情绪时，男孩会以自己的经历为例，主动安慰并指导。
“自信心和自尊心提升后，也能迁移到情绪控制力、行为习惯、人际交往和团队意识等方面”，党一鸣进一步解释，“怎么设计出最优性能的机器人，怎么有条理性地组建材料，怎么与队友合作拿到更高的分数，怎么向教练求助或表达情绪”，都在学习科学的过程中慢慢磨练。
“重要的是要具备科学逻辑。”徐义刚意识到，科学启蒙的本质，是培养一个人用理性的思维对待生活。在他的经验里，“无论从事何种职业，科学的态度能让人在处理和解决问题时有条不紊”。此外，持久的好奇心、恒心和社会担当意识，也被他视为科学价值的关键。
陈峰寄希望于通过课堂改革、跨学科培养等方式改善科学教育的现状。目前，他正在实践一种PDL（Problem during Learning）的培养模式，学生的科学训练围绕发现问题、动手实践、尝试失败、不断求解这一过程展开。
他还主张将科学与生活融合起来，开设“身体的自我管理”体育课，引导学生以科学方法对待身体锻炼。在他看来，“科学应该像毛细血管一样四处渗透”。
南方周末记者 苏有鹏 南方周末实习生 庄泽铃
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