如何扩展科学普及的边界——加拿大“家庭数学与科学日”的启发

作者：看召草／华东师范大学教师教育学院

当前，社会对科学技术需求逐渐增大，而包括欧美许多国家在内的青少年参与科学、技术、工程、数学科目和职业的兴趣却趋于降低，加拿大也不例外。面对这一矛盾局面，加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia，简称UBC）自2010年开始发起面向全社会的“家庭数学与科学日”（Family Math & Science Day）STEM活动。由不列颠哥伦比亚大学的教职员工、师范生和社区科学爱好者共同组织，以“科学不仅仅属于科学家”这一理念为基础，邀请中小学生及其父母和其他家庭成员（祖父母、外祖父母）共同参与。10余年来，家庭数学与科学日活动颇受当地社区家庭和教育科学专业师范生的欢迎，也引起学界的广泛关注。家庭参与为何重要家庭参与是家庭数学与科学日活动的一大特色。

家庭在儿童科学教育中起着至关重要的作用，父母在子女形成对STEM相关职业的看法上有显著影响。研究表明，与家长一起参加STEM课程的孩子希望在课程结束后成为科学家的比例更高[1]。并且，父母及监护人在家庭中与家人讨论科学，并经常在讨论中提及科学人物，这类家庭的孩子对科学更有兴趣[2]。

此外，家长参与的STEM活动在学校和家庭之间搭建桥梁，加强了家校之间的沟通和理解。家庭数学与科学日STEM活动的后期调研结果显示，通过该活动，家长与教师的关系得到改善[3]。相关研究也表明，STEM相关的家庭作业[4]，家长与子女讨论STEM相关领域的未来职业前景[5]等活动都有助于家庭参与子女的STEM教育，从而可以弥合家庭与学校之间文化实践的差距。学校以外的各类场馆（如科学中心、科学博物馆、植物园、水族馆等）同样也是有助于家庭参与STEM活动的场所。在科学博物馆中，家庭成员之间通过提问和回答问题，对博物馆展品发表评论，无声或大声阅读展品标签、指向展品，甚至与展品进行身体互动等活动可以促进儿童的认知、社会和情感领域的学习。

STEM活动中的家长参与有助于培养孩子的沟通技能。有效的STEM学习过程中，学习者需要提出问题，制订计划，开展调查、分析和解释多来源数据（如图表、数字、建模等），构建解释，形成解决方案，以及参与循证。而家长参与的对话环境中，家长也作为学习者、合作者和促进者，鼓励儿童与他人合作，协商解决问题的策略并达成共识。这一过程中，孩子和家庭成员通过使用科学概念，对科学现象、科学过程进行描述、解释和协商，不但有助于加深孩子对科学本质的深入理解，且在一定程度上促进孩子的沟通能力。

谁是真正的科学传播者

不列颠哥伦比亚大学家庭数学与科学日活动中来自教育学院的专业教师、科学教育专业的师范生和其他科学爱好者组成了非正式学习环境下的科学传播共同体。

来自学术机构、科研院所的科学家和专业教师作为科学传播者定期开展科普活动在国外并不鲜见。法国早在1984年就将科普在法律层面上作为法国科学家的责任和义务写进了《萨瓦里法案》，明确科学家有义务激发人们对科学的兴趣，引导公众参与科学对话。法国特有的“星期三现象”就是中小学生会在每周三下午集体去操场、社区或博物馆参与科学学习，并由职业科学家为其讲解上课。瑞士日内瓦大学教授每周定期在社区为当地居民举办科学传播活动，科学普及工作归属于科学家的工作范畴，科学家也视其为至高无上的荣誉。调查发现，英国74%的科学家和工程师在1年中至少参与1项科学传播或公众参与活动[6]。相比之下，我国科学家参与科学传播活动明显不足，一是因为缺乏科学的管理和激励机制，二是科学家本身的科学传播能力有待提高[7]。

家庭数学与科学日活动的另一个重要组织者是科学教育专业师范生，他们参与了项目设计、互动讲解和资源开发的全过程。活动开始前，所有师范生要设计各自的STEM活动方案，与同学交流教学理念，互相学习和完善。活动当天，这些师范生分布在不同的工作站，参与回答公众提出的问题和与科学相关的话题。

活动结束后，应观众需求，这些师范生还将参与科学实验相关的视频资源开发工作，并上传至网络供公众免费观看学习。活动结束后的调查结果显示，参与活动的科学教育专业师范生都对参加家庭数学与科学日活动持有非常积极的态度。在活动中他们使用了简单的实验和容易获得的材料，学到了让学生参与科学学习的实用技能；以积极有效的方式向公众传达STEM理念，积累了STEM相关的经验。很多科学教育专业师范生表示，他们学到了较多可在今后的课堂上实施的实践活动方法[8]。而这恰恰也是家庭数学与科学日活动的另一个目标，即为科学教育专业师范生在今后的课堂教学中组织和开展有效的STEM教学活动提供借鉴。

家庭数学与科学日活动对我国科普工作的启示

我国《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出：“要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”科学普及和科技创新相生相伴才能共生共荣。不列颠哥伦比亚大学家庭数学与科学日活动可为我国的科学普及工作提供如下启示。

利用丰富多样的科普活动扩展科学普及的边界高校、科研机构、科学场馆等各社会机构和组织应联合承担起顶层设计的责任，将科技成果转化为面向大众的科技教育资源，从而影响大众。其次，要通过家庭参与的STEM活动扩展科普活动受众群，将科学话题带入亲子互动和家庭日常生活中，打破科普自上而下的传递形式。重视科普活动中家长的角色和参与方式，设计适宜亲子参与的互动活动，例如，学校、博物馆、水族馆和植物园等可以定期举办家庭参与的STEM“动手做”活动。

聚合更广泛的社会力量参与科普活动要发挥科学家和专业教师的主体作用，鼓励相关单位邀请此类专业人员开展形式多样的科普实践活动，创造科学家和大众面对面交流互动的机会，激发专业人员的社会责任感和职业成就感。同时，通过将科普工作纳入年度绩效考核，由科普单位加以规划和管理，促进科普工作专业化和制度化。在活动组织方面，形成“政府—机构—个人”三层协同的科普工作机制。由政府机关牵头，给予资金支持；机构、企业等和个人合作负责内容产出和活动组织。

促进科普队伍专业化发展要实现有质量的科普，首先要确保科学教育、科学普及人员的专业资质[9]。科普并非任何科研人员都可以做的事，而是有一定的门槛，需要具备一定的专业资质。我国高等院校和科研机构应该设置科普专业和专业化的科普部门，钻研项目研究成果的科普资源转化（如开发科普类书籍、送课进校、送课下乡等），组织科学传播活动（如邀请中小学生和社区居民参观实验室、开展讲座等）和科普人员培训活动等。理科专业师范生的职前实习和培训应该突破学校围墙，扩展到校外机构和社区的科学教育实践中。校外机构和社区应该为师范生开放相关资源和平台，支持师范生利用相关资源开展科普活动。

参考文献

[1] West, S. Evaluation of "Science is for Parents Too" course 2014-2015. Retrieved from Stokholm, 2015.

[2] Vartiainen, J., & Aksela, M. Science clubs for 3 to 6-year-olds: Science with joy of learning and achievement., 2013, 1(3): 315-322.

[3] [8] Milner-Bolotin M, Johnson S. Foreword to the Special Science Outreach Issue.2017. [DB/OL]. http://blogs.ubc.ca/mmilner/files/2017/08/PicForeworrdSciOutreach2017.pdf. 2017-08-28/2021-11-16.

[4] Kaya S, Lundeen C. Capturing Parents' Individual and Institutional Interest Toward Involvement in Science Education[J]. Journal of Science Teacher Education, 2010, 21(7): 825-841.

[5] Borun, M., Chambers, M., & Cleghorn, A. Families are learning in science museums. 1996, 39(2): 123-138.

[6] 李大光．英国科学家和工程师对科学传播的影响调查[J]．科普研究，2007，2（3）：59-64．

[7] 李黎，孙文彬，汤书昆．当代中国科学传播发展阶段的历史演进[J]．科普研究，2021，16（03）：37-46+108-109．

[9] 裴新宁．重新思考科学教育[J]．科学教育与博物馆，2021，7（04）：272-277．

（致谢：感谢华东师范大学教育学部裴新宁教授、符国鹏副教授、博士生胡若楠同学为文章提出宝贵建议）

■UBC家庭数学与科学日活动现场