本文特約作者:施韡,上海市天文學會副秘書長,上海天文館建設指揮部展示教育主管
每次做講座的時候,我都會遇到許多好奇的青少年聽衆提出各種各樣的問題,其中有不少問題都是“終極問題”:黑洞的另一頭是不是白洞?宇宙大爆炸之前是什麽?宇宙的外面是什麽?這些問題一方面令我非常敬佩孩子們擁有一顆勇往直前的好奇心,這是我們人類最寶貴的財富;不過另一方面也會有一絲隱憂,擔心孩子們過度地關注那些超越他們認知能力的難題,而忽略了某些最本質、最基礎的東西。革命先行者孫中山先生說過“知識從科學而來”“舍科學而外之所謂知識者,多非真知識也”,講得非常中肯。
決定公民素質的絕非是掌握了多少科學知識
如今通信技術越來越發達,信息傳播形式越來越豐富,我們比過去更容易獲得各種科學知識,公民的科學素質也有了顯著提升。不過,決定公民素質的絕非是掌握了多少科學知識。2016年3月,國務院辦公廳印發了《全民科學素質行動計劃綱要實施方案(2016-2020年)》,對科學素質是這樣表述的:“科學素質是公民素質的重要組成部分。公民具備基本科學素質一般指了解必要的科學技術知識,掌握基本的科學方法,樹立科學思想,崇尚科學精神,並具有一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力。”可見,將科學知識、科學方法、科學思想、科學精神以及科學應用結合在一起,才構建起完整的科學素質,光有知識是遠遠不夠的。
如果說科學應用是目標,科學知識是基礎,科學方法是工具,那麽科學思想是指針,科學精神就是源動力。 所謂“精神”應該是每個人對向往東西的一種追求,正是這種追求外化出的力量支撐起每一個人朝著既定目標堅定地走下去的信念。科學精神就是這種內在的無形力量,它讓我們的思想和行動始終走在科學之路上。
著名學者、教育家、科學家和思想家任鴻隽在1916年發表的《科學精神論》一文中把科學精神稱爲“科學發生之源泉”。著名氣象學家、地理學家竺可桢也指出近代科學的目標是探求真理,科學方法可以隨時隨地改換,而蕲求真理的(科學)精神,是永遠不改變的。他們都對科學精神做出了精辟的描述。
因此,對青少年朋友來說更是如此,也要特別注意科學精神和科學思想的傳遞,而不是一味注重已知科學知識的死記硬背。中小學生正處在人生觀、價值觀和審美觀的形成期,正是播撒科學種子的時候。不過,科學精神不是空談說教,不是心靈雞湯,也不是強行灌輸,必須通過各種各樣的教學和展示的形式,深入淺出、潤物無聲地進行傳授。比如,講述科學小故事就是一個非常好的方法。
巧妙運用科學故事傳遞科學精神
與很多傳奇故事一樣,偉大的科學家或偉大的科學發現背後都有著精彩絕倫、耐人尋味的故事。我們感歎“日心說”把“地心說”趕下穩坐13個世紀的寶座,但是要知道哥白尼並不是簡單地把一個叫作“太陽”的小球從第三條軌道搬到宇宙中心那麽簡單。
我們驚喜于牛頓因爲一個小小的蘋果洞察世間萬物的運動法則,但是也要知道沒有長年累月對自然現象的關注和對數學工具的潛心研究,科學的靈感也不會發芽。
我們贊歎于愛因斯坦以幾乎一己之力創立現代物理學支柱,但是也要知道沒有從小進行的思維訓練和紮實的數理功底,也不可能成就十年一劍的輝煌。“不積跬步,無以至千裏”,一個人的成功尚且需要紮實的積累,搭建整個科學大廈更是需要一代又一代的科學家貢獻點點滴滴的智慧。
科學的進程中,成功的時刻不勝枚舉,然而失敗與遺憾更是數不勝數。法國天文學家拉莫尼亞在赫歇爾之前先後12次記錄過天王星的位置卻未發現這是個新的行星;洛威爾爲找X行星拍攝了1000多張照片,可是直到去世都沒意識到“寶貝”就藏身其中。勒讓蒂精心制訂了觀測計劃,試圖通過百年僅兩次的金星淩日天象測量日地距離,可是因爲戰爭與天氣令他接連錯過而抱憾終身……
你看,這一個個科學小故事難道不是在講述科學精神嗎?如果把這些故事講給孩子們聽,是不是很好的科學啓蒙呢?現在市面上科普書籍可謂琳琅滿目,但是能面向青少年進行科學精神教育的書籍卻不多見。近期,科普作家汪诘所著、畫家龐坤所繪的“少兒科學思維培養書系”在接力出版社出版,這套書在這方面做出了有益的嘗試。
該書系含《如果你跑得和光一樣快》《爲什麽量子不能被克隆》《如何測量宇宙膨脹的速度》三冊,通過一個個有趣的小故事,近300幅充滿童趣的手繪漫畫,將孩子們帶入令人神往的科學世界。不僅如此,在某些小故事中,作者還專門對涉及的科學方法、科學思維或科學精神做了提煉,幫助孩子或家長更好地學習、啓發與思考。作者也曾坦言,給孩子們講科學思維比給成年人講困難許多,因爲邏輯推理過程對孩子而言可能過于抽象。
不過,我覺得倒是可以反向思維——跟孩子們講科學思維時索性把嚴密的邏輯推理擱在一邊,單純地從現象出發,專心把故事講好,再配以生動的視覺呈現,便能將他們牢牢吸引住。請相信孩子們的領悟力,他們會在不知不覺中體會到科學的魅力。
科學啓蒙或許並沒有想象中那麽難!關鍵是在具體實施過程中千萬不要本末倒置了。