久久精品无码一区二区三区国产,日本视频一区二区,人人干人人爱,亚洲AV第二区国产精品

　　原標(biāo)題：倪閩景：科學(xué)教育正迎來(lái)一個(gè)拐點(diǎn)

　　小時(shí)候，我只有兩個(gè)世界，一個(gè)是物質(zhì)世界，由木頭、桌子、屋子等組成的，還有一個(gè)是精神世界，在我的腦子里。

　　但是，現(xiàn)在的孩子生下來(lái)就有一個(gè)全新的世界：數(shù)字世界。他們是立體動(dòng)物，我們是平面動(dòng)物。所以，現(xiàn)在孩子的科學(xué)教育和我小時(shí)候就應(yīng)該不一樣。

　　回顧過(guò)去70年，我們見(jiàn)證了數(shù)字時(shí)代、分子生物學(xué)時(shí)代和太空時(shí)代。然而，我們的科學(xué)教育似乎并沒(méi)有跟上這些變化的步伐。

　　如今，站在科學(xué)范式轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，科學(xué)教育也正迎來(lái)一個(gè)拐點(diǎn)。

　　創(chuàng)造力的來(lái)源：

　　在興趣和志趣之外，還要“有趣”

　　人如何進(jìn)行創(chuàng)新？創(chuàng)新過(guò)程始于觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題，并將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究課題。

　　例如，孩子們常會(huì)好奇地提問(wèn)：“媽媽?zhuān)瑸槭裁茨銢](méi)有長(zhǎng)胡子，而爸爸卻有？”這類(lèi)問(wèn)題雖好，但并不構(gòu)成科學(xué)研究的起點(diǎn)。真正的科學(xué)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)能夠激發(fā)進(jìn)一步研究。

　　如果孩子能使用顯微鏡或放大鏡來(lái)探索問(wèn)題，表明具備了初步的科學(xué)素養(yǎng)，而不是簡(jiǎn)單的提問(wèn)。這也解釋了創(chuàng)造力的來(lái)源：對(duì)某一事物的癡迷，并把興趣轉(zhuǎn)化為志趣。

　　興趣是大腦對(duì)探索未知的獎(jiǎng)勵(lì)，通過(guò)分泌多巴胺和產(chǎn)生α波來(lái)讓我們感到愉悅。當(dāng)一個(gè)人對(duì)某事感興趣時(shí)，會(huì)投入大量時(shí)間探索，即使他人可能認(rèn)為這是愚蠢的。如果當(dāng)興趣消退，仍能持續(xù)研究，便上升為志趣。

　　而在興趣和志趣之外，還要“有趣”。我見(jiàn)識(shí)過(guò)的所有科學(xué)家?guī)缀醵己苡腥ぃ@個(gè)“有趣”不是指很幽默，而是視角獨(dú)特，富有遠(yuǎn)見(jiàn)，給他們帶來(lái)了極大的創(chuàng)造力。

　　布朗特因?yàn)閷?duì)黃金的渴望而意外發(fā)現(xiàn)了磷元素就是個(gè)很典型的例子。他注意到人的尿液呈黃色，便推測(cè)其中可能含有黃金，于是收集了5000升尿液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終雖然沒(méi)有得到黃金，卻煉出了白磷。這一發(fā)現(xiàn)使他的名字載入了化學(xué)史冊(cè)。

　　此外，富有創(chuàng)造力的人通常具有某些規(guī)律性的特點(diǎn)，如《創(chuàng)造力：心流與創(chuàng)新心理學(xué)》中研究了91位富有創(chuàng)新精神的頂尖人才，總結(jié)出創(chuàng)新型人才的10種明顯對(duì)立的性格：

　　1.富有創(chuàng)造力的人通常精力充沛，但也會(huì)經(jīng)常沉默不語(yǔ)、靜如處子；

　　2.富有創(chuàng)造力的人很聰明，但有時(shí)又很天真，愛(ài)因斯坦就是這樣的人；

　　3.富有創(chuàng)造力的人有時(shí)喜歡秩序有時(shí)又破壞規(guī)矩；

　　4.富有創(chuàng)造力的人可以在想象、幻想與牢固的現(xiàn)實(shí)感之間切換；

　　5.富有創(chuàng)造力的人似乎兼容了內(nèi)向與外向這兩種相反的性格傾向，生活中的狄拉克靦腆內(nèi)向，但是在科學(xué)研究時(shí)的狄拉克卻是熱情似火還有點(diǎn)話癆；

　　6.富有創(chuàng)造力的人非常謙遜，同時(shí)又非常驕傲；

　　7.富有創(chuàng)造力的女性比其他女性更堅(jiān)強(qiáng)，富有創(chuàng)造力的男性比其他男性更敏感、更少侵略性，因此，富有創(chuàng)造力的個(gè)體不僅擁有自身性別的優(yōu)勢(shì)，還具有另一種性別的優(yōu)勢(shì)；

　　8.富有創(chuàng)造力的人既傳統(tǒng)、保守，又反叛、反傳統(tǒng)；

　　9.富有創(chuàng)造力的人對(duì)自己工作充滿(mǎn)了熱情，同時(shí)又非常客觀地看待自己的工作，保持了很強(qiáng)的開(kāi)放性；

　　10.富有創(chuàng)造力的人在研究時(shí)既能感到痛苦煎熬，又能享受巨大的喜悅。

　　創(chuàng)新就是

　　“經(jīng)常犯錯(cuò)，總有一次是對(duì)的”

　　人的思維可以分為三種：分析思維、創(chuàng)造性思維和實(shí)用性思維。

　　分析思維者往往是學(xué)術(shù)成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生。創(chuàng)造性思維者可能成績(jī)平平，但天生能提出好點(diǎn)子，喜歡獨(dú)立思考。實(shí)用性思維者可能學(xué)業(yè)成績(jī)不佳，但在特定領(lǐng)域可能創(chuàng)造出意想不到的成就。

　　三種思維方式的差異與個(gè)人成長(zhǎng)經(jīng)歷密切相關(guān)，因?yàn)榇竽X中微小的連接差異可能導(dǎo)致不一樣的“腦回路”。所以在探討思維的本質(zhì)時(shí)，不得不關(guān)注大腦的發(fā)展，這是教育工作者和家長(zhǎng)一張重要的地圖。

　　對(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)，新學(xué)習(xí)總是以形成腦神經(jīng)元的新連接來(lái)學(xué)會(huì)已有的知識(shí)。每個(gè)新生兒的大腦中都含有神經(jīng)元，這些神經(jīng)元通過(guò)樹(shù)突和軸突相互連接，但尚未被髓鞘所包裹。

　　為什么人6歲時(shí)的學(xué)習(xí)能力最強(qiáng)？因?yàn)檫@個(gè)年齡階段，人的神經(jīng)元連接達(dá)到最高峰，樹(shù)突和軸突數(shù)量眾多。與此同時(shí)，髓鞘開(kāi)始形成，盡管還很脆弱，但已經(jīng)足夠讓信息在神經(jīng)元之間傳導(dǎo)。

　　更有趣的是，每當(dāng)我們學(xué)習(xí)新知識(shí)，大腦就會(huì)形成新的連接回路。然而，這些回路有時(shí)會(huì)出錯(cuò)，這種所謂的“神經(jīng)搭錯(cuò)”有時(shí)會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)新思維的產(chǎn)生。

　　一些人的大腦更容易產(chǎn)生這種“搭錯(cuò)”，他們因此更具創(chuàng)新性。這解釋了為什么有人說(shuō)科學(xué)家是“神經(jīng)病”，因?yàn)樗麄兊拇竽X更容易形成新的連接。

　　相反，如果我們永遠(yuǎn)是對(duì)的，那就不大容易搭錯(cuò)。那些大腦不易出錯(cuò)的人可能不太容易產(chǎn)生新思維。

　　科學(xué)教育的精神：

　　創(chuàng)新沒(méi)有天選之人，人人可以創(chuàng)新

　　諾貝爾物理獎(jiǎng)得主丁肇中說(shuō)過(guò)一句話：“我?guī)缀跽J(rèn)識(shí)每一位獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家，我可以負(fù)責(zé)任地說(shuō)，這中間幾乎沒(méi)有一個(gè)考第一名的。”這說(shuō)明，成績(jī)好不等于有創(chuàng)新能力。相反，那些成績(jī)不佳的學(xué)生，由于他們追求獨(dú)特，稀奇古怪，更有可能成為創(chuàng)新者。

　　無(wú)獨(dú)有偶，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者邁克爾·萊維特也強(qiáng)調(diào)了犯錯(cuò)在科學(xué)探索中的重要性，他提到頂尖科學(xué)家99%的時(shí)間都在犯錯(cuò)。

　　拔尖創(chuàng)新人才有三個(gè)顯著的品質(zhì)：一是自主，有行動(dòng)力；二是對(duì)特定領(lǐng)域保持濃厚的興趣；三是面對(duì)困難時(shí)的堅(jiān)韌不拔。這些品質(zhì)與考試成績(jī)無(wú)關(guān)。一個(gè)孩子如果具備自主、專(zhuān)注和韌性，即使沒(méi)有進(jìn)入頂尖大學(xué)，也有可能取得成功。

　　需要提及的是，我們一直存在一個(gè)普遍但錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，即認(rèn)為女性的數(shù)理邏輯能力天生不如男性。主要依據(jù)是實(shí)驗(yàn)顯示的成年男性的頂葉比女性更為發(fā)達(dá)，從而推論男性在數(shù)理能力方面具有優(yōu)勢(shì)。

　　然而，這種結(jié)論忽略了一個(gè)關(guān)鍵事實(shí)：新生兒的頂葉并無(wú)差異。性別差異的形成更多是后天環(huán)境和教育的結(jié)果。例如，女孩收到的禮物常常是芭比娃娃，而給男孩的是樂(lè)高和玩具槍?zhuān)@種差異會(huì)在早期就開(kāi)始影響孩子們的空間想象能力。

　　而隨著觀念的進(jìn)步，女性在科學(xué)領(lǐng)域的成就越來(lái)越受到認(rèn)可，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中女性的比例也在逐漸上升。這表明，性別不應(yīng)成為評(píng)價(jià)科學(xué)能力的標(biāo)準(zhǔn)。

　　總之，科學(xué)教育的精神是，“創(chuàng)新沒(méi)有天選之人”，人人可以創(chuàng)新。

　　站在科學(xué)范式轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，

　　人人都是科學(xué)教育工作者

　　著名科學(xué)家詹姆士·格雷，把科學(xué)技術(shù)發(fā)展史總結(jié)為四個(gè)范式階段。

　　“第一范式”稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)科學(xué)，核心是發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象；“第二范式”稱(chēng)為理論科學(xué)，核心是研究現(xiàn)象背后的因果規(guī)律；“第三范式”稱(chēng)為計(jì)算科學(xué)，核心是尋找巨量現(xiàn)象之間的相關(guān)性；“第四范式”稱(chēng)為數(shù)據(jù)科學(xué)，主要是基于人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，而非科學(xué)家自身大腦智慧來(lái)研究，創(chuàng)新越來(lái)越倚重新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和想象力。

　　科學(xué)的“第四范式”更在于其創(chuàng)造性，而且其基本特征是科學(xué)自身的工具化，將讓每個(gè)人擁有更強(qiáng)大的創(chuàng)造能力。

　　因?yàn)槲覀兝眯录夹g(shù)的成本已經(jīng)越來(lái)越低，機(jī)會(huì)也越來(lái)越多，每個(gè)人通過(guò)自由研究產(chǎn)生新發(fā)現(xiàn)的可能性也在同步增長(zhǎng)。這意味著，普通人也可以深度參與科學(xué)探索和新世界的創(chuàng)造。

　　這對(duì)未來(lái)科學(xué)教育的影響將十分深遠(yuǎn)：人人都可以成為創(chuàng)新者，人人都是科學(xué)教育的工作者，全球科學(xué)教育正朝著“為創(chuàng)新而學(xué)”轉(zhuǎn)向，培養(yǎng)想象力將成為科學(xué)教育的主線。

　　當(dāng)下，迫切需要重構(gòu)

　　基于新科技觀的科學(xué)教育

　　當(dāng)前普遍認(rèn)為，科學(xué)教育的目的是普及科學(xué)知識(shí)，提高公眾對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解，促進(jìn)科學(xué)與社會(huì)的交流和互動(dòng)，推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。

　　這無(wú)疑是正確的，但也存在一個(gè)很大的問(wèn)題，即把科學(xué)技術(shù)看成 正確的結(jié)論。這本質(zhì)上是一種牛頓時(shí)代的科學(xué)教育觀，迫切需要重構(gòu)基于新科技觀的科學(xué)教育。

　　科學(xué)教育要面向全體學(xué)生，突出多樣化和實(shí)踐性

　　拔尖創(chuàng)新人才需要多樣化的大腦和強(qiáng)大的行動(dòng)力，因此好的科學(xué)教育有兩個(gè)基本要求，一是能不能給孩子們多樣化的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，二是能不能給孩子們動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。

　　機(jī)器很快能把人類(lèi)所有的知識(shí)都學(xué)會(huì)，但是創(chuàng)造力從來(lái)不是因?yàn)閾碛型昝乐R(shí)而產(chǎn)生的，人類(lèi)的創(chuàng)造力來(lái)自局限，甚至來(lái)自犯錯(cuò)。不完美的教育，包括教育過(guò)程中出現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，都有可能是創(chuàng)造大腦多樣化的機(jī)會(huì)，這是人類(lèi)應(yīng)對(duì)人工智能挑戰(zhàn)的最好回應(yīng)。

　　科學(xué)教育的主要目的不再是掌握知識(shí)的多少，而是更突出科學(xué)大概念和科學(xué)的態(tài)度

　　這個(gè)時(shí)代的基本特征是信息過(guò)剩，與之對(duì)應(yīng)的是每個(gè)人大腦的學(xué)習(xí)能力沒(méi)有相應(yīng)提升，學(xué)習(xí)時(shí)間也沒(méi)有增長(zhǎng)。因此每個(gè)人的學(xué)習(xí)能力停滯不前和世界知識(shí)加速增長(zhǎng)之間的矛盾越發(fā)突出。

　　科學(xué)知識(shí)的多少不再是重要指標(biāo)，而注意力卻成為重要的學(xué)習(xí)目的。這個(gè)注意力聚焦的點(diǎn)就是科學(xué)大概念，即系統(tǒng)與平衡、守恒與演變、規(guī)模與層次、結(jié)構(gòu)與功能、多樣與共生、模塊與控制、連接與極限、周期與進(jìn)化、虛擬與共生。

　　用“模仿-構(gòu)建-想象”的邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐能力的提升

　　創(chuàng)新能力的提升需要在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)，背后的行動(dòng)邏輯是“模仿-構(gòu)建-想象”。

　　所謂模仿，就是按照視頻、說(shuō)明書(shū)或者重復(fù)教師做過(guò)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)者自己要復(fù)原做出來(lái)。

　　所謂構(gòu)建，是在模仿實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生構(gòu)建問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如果產(chǎn)生許多高質(zhì)量問(wèn)題，這樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)才有價(jià)值。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是以沒(méi)有問(wèn)題結(jié)束的，那就不是科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

　　所謂想象，是針對(duì)學(xué)生構(gòu)建的問(wèn)題鼓勵(lì)想象和創(chuàng)新。有些問(wèn)題可以作為孩子的科學(xué)課題去研究，就從問(wèn)題上升到了課題。真正的想象力基于實(shí)驗(yàn)或觀察來(lái)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象，始于對(duì)現(xiàn)象背后問(wèn)題的發(fā)散性思考，成于科學(xué)大概念在某個(gè)實(shí)際問(wèn)題上跨界的大腦連接。

　　構(gòu)建大中小學(xué)校科學(xué)教育一體化的貫通機(jī)制

　　科學(xué)教育是一項(xiàng)接力比賽，要培育出大批高質(zhì)量的創(chuàng)新人才，需要在每一個(gè)環(huán)節(jié)都能夠很好地完成相應(yīng)的培育任務(wù)，進(jìn)行一體化機(jī)制設(shè)計(jì)。

　　首先是要實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的系統(tǒng)轉(zhuǎn)向。

　　價(jià)值取向上，從過(guò)度追求現(xiàn)實(shí)功利目標(biāo)轉(zhuǎn)向追求人類(lèi)共同發(fā)展與國(guó)家科技自立自強(qiáng)的雙重價(jià)值；質(zhì)量評(píng)價(jià)上，從過(guò)度注重知識(shí)學(xué)習(xí)和考試成績(jī)，轉(zhuǎn)向全面發(fā)展的評(píng)價(jià)；培養(yǎng)模式上，改變高度統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化模式，更加注重多樣化為導(dǎo)向的教學(xué)；教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)上，克服單純強(qiáng)調(diào)掌握學(xué)科知識(shí)和教學(xué)技能的傾向，更加注重教師教育境界和專(zhuān)業(yè)能力的提升；管理方式上，從依靠行政手段發(fā)文件、做規(guī)劃，轉(zhuǎn)向更加注重思想領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)引領(lǐng)。

　　其次是形成分階段的科學(xué)教育目標(biāo)要求。

　　低幼階段的科學(xué)課程應(yīng)該更加關(guān)注孩子們對(duì)自然世界的好奇心培育，形成最基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和提出新問(wèn)題的能力——鍛造感官能力與興趣；

　　在初高中階段，應(yīng)該在學(xué)科化的科學(xué)教育中增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力、強(qiáng)調(diào)概念的形成和證據(jù)意識(shí)，能夠超越興趣，形成對(duì)某個(gè)領(lǐng)域的志趣——鍛造思維能力與志趣；

　　到了高校，在掌握基礎(chǔ)的研究方法和基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)該按照專(zhuān)業(yè)方向盡快了解相關(guān)學(xué)科的前沿領(lǐng)域，并以研究的方式學(xué)習(xí)、以協(xié)同的方式去攻關(guān)。

　　科學(xué)教育的三個(gè)支點(diǎn)

　　觀察的進(jìn)階

　　觀察是科學(xué)教育的起點(diǎn)，它與現(xiàn)象緊密相關(guān)，所有現(xiàn)象都需通過(guò)感官來(lái)感知。“看”與“觀察”的區(qū)別在于，觀察是發(fā)現(xiàn)別人未曾注意到的事物，是對(duì)細(xì)節(jié)的深入洞察。建立在觀察基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)，則是通過(guò)實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證或探究現(xiàn)象的過(guò)程。

　　然而，即便是實(shí)驗(yàn)，我們也只能觀察到局部現(xiàn)象，而非全貌。所有觀察都是局部觀察。正如《沉思錄》中所說(shuō)：“我們聽(tīng)到的一切都是觀點(diǎn)，而非事實(shí)；我們看到的一切都是視角，而非真相。”——這正是觀察的本質(zhì)。

　　學(xué)科學(xué)習(xí)的價(jià)值

　　學(xué)科最大的優(yōu)勢(shì)是結(jié)構(gòu)化，這種結(jié)構(gòu)化是知識(shí)、概念、原理、理論一層層疊加關(guān)聯(lián)的過(guò)程。一旦這些結(jié)構(gòu)化的學(xué)科事實(shí)被人掌握，就會(huì)上升到學(xué)科觀念層面，從而使學(xué)科思維能力上升到普遍的問(wèn)題解決能力。

　　學(xué)科學(xué)習(xí)的過(guò)程可以鍛造我們的思維能力，即使學(xué)習(xí)的是語(yǔ)文，這種能力也是可遷移的。因此，不要認(rèn)為文科生就無(wú)法在科學(xué)領(lǐng)域取得成就，恰恰相反，文科生培養(yǎng)的思維能力同樣可以在科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

　　非正式教育的價(jià)值

　　人的全面而有個(gè)性的發(fā)展，有的時(shí)候并不能通過(guò)高度課程化的正規(guī)教育實(shí)現(xiàn)，而是需要比較寬松和相對(duì)自由的環(huán)境里養(yǎng)成。校外教育，如科技館的參觀，可以點(diǎn)燃孩子們的人生夢(mèng)想。

　　有時(shí)候，家長(zhǎng)帶孩子出去游山玩水，但孩子對(duì)大自然的風(fēng)景不感興趣，卻能對(duì)一只小螞蟻觀察數(shù)小時(shí)，這表明他們已經(jīng)找到了自己的興趣點(diǎn)。

　　非正式教育的目的就是幫助孩子們發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)自己的興趣。無(wú)論是對(duì)食物的熱愛(ài)還是其他任何事物，都可能成為他們未來(lái)成就的起點(diǎn)。比如有的孩子特別喜歡吃，那么恭喜你，吃也是可以成為“大家”的。