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      科學家精神如何融入科學教育?要培養兼具科學精神與人文精神的科技創新人才

      發布時間:2024-02-26 作者:張超 來源:中國教育新聞網-《人民教育》

      中國科學家精神作為根基于我國科技事業偉大實踐的精神體系,在一代代科學家投入科學救國、科研報國、科教興國、科技強國的奮斗征程中,孕育產生了“愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人”的中國科學家精神,體現了科學精神與人文精神的融合與統一。近期,中國科協與教育部聯合印發《“科學家(精神)進校園行動”實施方案》(簡稱《方案》),旨在用新時代科學家精神鑄魂育人,培育更多具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業的青少年。面對世界百年未有之大變局和全球新一輪科技革命加速演進,將科學家精神融入科學教育,培養既有科學精神又兼具人文精神的科技創新人才,對扎實推進實現為黨育人、為國育才宏偉目標具有重要意義。

      一、科學家精神是科學教育人文性的延伸

      科學教育是將科學知識與技能、科學精神、科學態度、科學價值觀等內化到受教育者已有的知識體系的過程。[1] 科學家精神融入科學教育,既能促進科學教育與人文教育的融合,也為培養青少年核心素養之態度責任提供了切入點。

      1. 培養學生的愛國精神

      習近平總書記指出,胸懷祖國、服務人民的愛國精神是科學家精神的底色。在中華民族偉大復興的征程上,一代又一代科學家心系祖國和人民,不畏艱難,無私奉獻,為科學技術進步、人民生活改善、中華民族發展作出了重大貢獻??茖W無國界,科學家有祖國。愛國主義是中華民族精神的核心,是中華民族的優秀傳統,在中華民族追尋科技力量的過程中,愛國主義始終是激昂的主旋律。要把弘揚科學家精神融入中小學科學課程,分學段挖掘科學家精神中的愛國教育元素,將價值觀引導寓于知識傳授和能力培養過程,切實發揮社會導向的核心價值觀、道德體系、主流思想觀念等育人功能。

      2. 凝聚團結奮進的力量

      新中國成立以來,我國科技事業發展始終與科學家淡泊名利、潛心研究的奉獻精神和集智攻關、團結協作的協同精神緊密結合在一起。在黨的領導下,老一輩科學家、科技工作者發揚奉獻、協同精神,團結奮斗,創造了既有“兩彈一星”等彪炳史冊的戰略性成就,也有服務民生的世界性成就?!皟蓮椧恍恰钡难兄剖且豁椧幠}嫶?、技術復雜、綜合性強的系統工程。據統計,全國先后參加第一顆原子彈研制工作的就有26個部委和20個?。ㄗ灾螀^、直轄市)的900多家工廠、科研單位、大專院校。團結奮斗是弘揚科學家精神價值之所在,團結的力量來自于崇高價值的引領。從用手搖計算器完成原子彈的設計到今朝載人航天工程的成功實施,一代又一代科技工作者在科學家精神引領下,發揚奉獻、協同精神,凝聚起磅礴的力量,是建設世界科技強國的堅強保障??茖W家精神融入科學教育,是開展奉獻協同集體主義精神教育的優質思政課程。

      3. 樹立高水平科技自立自強的自信

      要注重從我國科技發展實踐成就和科學文化發展底蘊兩個方面弘揚科學家精神,有機融入學科教育,引導青少年樹立和堅定高水平科技自立自強的自信。

      從科學救國到科技強國,我國科學家在黨的領導下,孕育、淬煉和繼承了“愛國、創新、求實、奉獻、協同、育人”的科學家精神,深刻改變了國家的命運,許多領域已經實現了從跟跑、并跑逐步到領跑的跨越。中國科學家在人類科技史上書寫了精彩的中國方案,是自立自強的中國科學文化的鮮明寫照。

      中國科學家具有修齊治平、興亡有責的家國情懷,厚德載物、明德弘道的精神。習近平總書記指出,中華文明是世界上唯一綿延不斷且以國家形態發展至今的偉大文明,其中天人合一、萬物并育的生態理念這一突出特性閃耀著人類與自然和諧共生的思想光輝,代表了人類文明的發展方向。面對世界未有之大變局,中華優秀傳統文化對反思人與自然、人類與科技的關系具有重要意義。

      二、科學家精神對科學教育路徑的反思

      1. 培養科學精神是科學教育的主要任務

      科學精神是科學家精神的重要組成部分,其中勇攀高峰、敢為人先的創新精神,追求真理、嚴謹治學的求實精神是科學精神的最好詮釋。培養具有科學精神的創新人才是科學教育的主要目標,也是建設教育強國的核心和建設科技強國的關鍵??茖W精神是人類認識客觀世界、追求真理的基本遵循,是推動創新的原動力??茖W家精神中的創新、求實既是對老一輩科學家堅持科學精神、團結奮斗的總結凝練,也是對科學教育提出的要求和期望。把科學家精神融入科學教育,有利于科學精神教化與傳承,是發展青少年核心素養、培養創新人才、培育創新團隊的最佳教案。[2]

      2. 科學教育要注重培養學生的科學思維

      把科學家精神融入科學教育,對老一輩科學家的教育科研經歷進行剖析,探尋中國科學教育發展的特點和規律,對當今的科學教育改革具有重要借鑒意義。

      首先,從對科學的認識來反思科學教育的路徑??茖W是反映客觀世界、具有嚴謹邏輯的知識體系??茖W教育是關于科學知識、方法(過程)與社會建制的整體性教育??茖W教育既要讓學生形成對科學知識產生過程的認知,也要讓學生理解與科學知識相關聯的科學方法、科學思維等建制化的理論體系,還要注重人文素養的培育,只有這樣的科學教育,才能培養創新人才和具有人文情懷的國家建設者。

      其次,從受教育者本身來反思科學教育的方法。從科學與教育的本質來說,科學的知識邏輯體系發展是無限的,而人類通過教育學習科學的能力卻是有限的。[3] 人類的自然屬性決定了科學教育要符合人類的成長規律,才可能激發青少年持久的好奇心、想象力、探求欲,進而產生學科學、用科學的興趣。當前新一輪科技革命和產業變革突飛猛進,科技創新成為國際戰略博弈的主要戰場,要從科學與教育的本質上反思科學教育應對慢(人的成長)與快(科技發展)、全(全體公民)與專(拔尖創新人才)的策略,深化基礎教育課程教學改革,對高質量推進教育、科技、人才“三位一體”的強國戰略具有重要意義。

      3. 學風教育是科學教育的重要內容

      良好的學風是踐行科學精神的重要保障和科技創新的基礎,學風教育關系到教育、科技、人才強國建設的質量和水平。2019年,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步弘揚科學家精神加強作風和學風建設的意見》,要求大力弘揚科學家精神,推動作風和學風建設常態化、制度化,營造良好學術生態,激發全社會創新創造的活力。近期實施的《方案》將弘揚科學家精神在學校的宣教行動進一步制度化。在科學教育中以弘揚科學家精神立根鑄魂、成風化人,聚焦青少年、教師群體深入開展學風傳承創建行動,以正面引導與反面警示教育相結合,常態化、長效化引領廣大師生更好地弘揚科學精神、涵養優良學風,為實現高水平科技自立自強、建設世界重要人才中心和創新高地提供堅實保障。

      三、利用科學家精神教育基地做好科學教育加法

      科學家精神教育基地主要依托科技館、國家重點實驗室、重大科技工程紀念館(遺跡)、科研院所、科技類人物紀念館和故居等設施建設,展示為科技進步、民生改善、國家發展作出重要貢獻的科學家個人和團隊的先進事跡。自2022年3月中國科協等七部委印發《關于開展“科學家精神教育基地”建設與服務管理工作的通知》以來,已有287家單位入選科學家精神教育基地,覆蓋31個省、自治區、直轄市和澳門特別行政區,初步形成了“以點帶面,輻射全域”的體系格局。[4] 2023年5月,為落實習近平總書記關于在教育“雙減”中做好科學教育加法的指示精神,教育部等十八部門聯合印發《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,指出要推動科學教育與社會大課堂有機銜接,培育具備科學家潛質的青少年群體。以科學家精神教育基地為平臺開展科學教育,在中國科學家集體奮斗的真實情境中體會科學知識的建構過程,有助于創新教學方式,用活校內外科學教育資源,實現思政課與科學課的融合,打造中國科學文化教育平臺。

      1. 優化教育基地的人文元素

      教育基地主要依托科技館、紀念館和實驗室等已有設施建設,擁有眾多與科技相關的人文元素,很多教育基地展覽展示了科學家成長、專項科技發展的故事。人文元素是教育基地的優勢資源,也是展現中國科學文化魅力之所在。一是鼓勵中小學校參與教育基地建設,結合科學家精神內涵與教育主題,分類梳理基地擁有的人文教育素材,打造“科學家故事眾創空間”,發掘如科學史、社會(民生)科技議題、科學家成長傳記等科技史元素??茖W家成長傳記展示了科學家的學習、科研、生活經歷和對科學與社會的思考,要進行學理性梳理、分析和歸納,講好、展示好中國科學家故事,既為廣大青少年呈現我國科技事業發展中獨特的人文性,也為教師提供優質教學素材。二是加強教育基地整體服務與管理水平,中國科協等注重對各教育基地人文元素的分類整理與呈現,如以發生發展時間、科技類主題、學術進展等為分類軸,宏觀統籌謀劃所有教育基地的人文展示精品成果,系統講述中國科技發展故事,詮釋中國科技發展價值觀,夯實中國現代科技館體系建設,向青少年講好中國科學故事。

      2. 強化教育基地科學元素的多元呈現

      教育基地是基于中國科技實踐認知、理解科學全貌的平臺,學生只有理解認識科學的本源及科學的邊界等議題,才能更好地學科學、用科學、愛科學。一是用科學邏輯體系展示科學元素。教育基地要按照科學思維、學理化方法呈現教育基地所涵蓋的科學元素,使學生了解科學是什么,反思科學的原理與方法論,理解科學是嚴謹的知識體系。二是詮釋只有養成良好學風、堅持科學精神才能創新。教育基地中所展示的科技成就都來源于對科學精神的堅持,也是老一輩科學家優良學風的寫照。良好的學風決定了創新發展的質量水平。只有堅持創新、求實的科學精神,才有可能實現創新發展。三是理解認識科學的邊界問題??茖W是不斷發展的,科學作為真理具有相對性;科學技術發展可以是無限的,但人類支配科學技術的能力是有限的;科技倫理也日益成為人們關注的問題,傳遞科技向善、增進人類福祉的科技發展價值觀也應成為教育基地的重要功能。

      3. 注重科學過程的完整展示

      教育基地要關注科學家個人學術成長、科研團隊協同參與以及相關國家發展背景歷程的全面展示,創設真實情境,更好地呈現科學家精神形成過程,探尋開展科學教育的契機,不斷優化科學教育課程。一是通過展示科學家個人學術成長過程,剖析其中的教育元素,呈現中國科學教育的進程,為當前科學教育提供借鑒與啟發。二是梳理相關科研團隊的成長過程,總結分析科研團隊成長的成功經驗。通過科學家精神資源共建共享,依托國家智慧教育公共服務平臺等新手段,推行場景式、體驗式、沉浸式教育學習,發揮教育基地的最大功能。

      注釋:

      [1] 蔡鐵權. 科學教育中科學精神的地位及養成[J]. 全球教育展望. 20164):79-93.

      [2] 丁邦平. HPS教育與科學課程改革[J]. 比較教育研究,20006):6-12.

      [3] 張志偉. 現代西方哲學對西方文明的反思[J]. 中共中央黨校學報,20071):18-24.

      [4] 147家單位入選2023年科學家精神教育基地(2023-05-30https://www.cast.org.cn/xw/KXYW/art/2023/art_4a9b6614fd3c419db44e68f64d313b71.html.

      張超 作者系中國科普研究所研究員)

      《人民教育》2024年第1期,原題為《科學家精神如何融入科學教育》

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