科普阅读是科学教育的“巨人肩膀”

科学教育不仅包括学习科学知识本身，同时承担着培养科学家精神、掌握基本科学方法、养成科学思维的重要使命。科普阅读不仅给学生打开了解和认知科学知识之门，还会成为他们培养科学兴趣、探索与创造未知世界的“巨人的肩膀”。

一、为何当下要特别重视科学教育？
从目前的教育实际出发，很多问题都可以找到它的线索。国家当下为什么要重视科学教育？应该说从“双减”政策出来以后，大家对整个基础教育开始反思：怎么让教育回归理性，回归正常？我们已经认识到，菜单式的教育不合理，家长和孩子是“卷”的、焦虑的。孩子要不要报奥数班？其他学科要不要报课外班？教育部门希望大家冷静地去看待，并且开始对学科类课外培训机构进行严控。

但摆在每个家长面前的现实问题是，如果孩子不去开展学科类的学习，那还应该学些什么？孩子终究要成才。多数兴趣班不以成才为主要目的，而是从人的全面发展去考虑。舞蹈、绘画、篮球、钢琴、围棋……我们把这些叫作兴趣，只有极少数孩子能通过兴趣班往专业方向发展。比如大部分家长让孩子学钢琴不是为了成为郎朗，对此大家都有理性的认知。由此，我们看到学科学习的特殊地位，就是多数孩子都需要通过学科学习获得一技之长，这也是我们现在选拔人才的一个主要途径。

那么，就有很多人认为：如果学科成绩好，孩子自然会成才，那我只要想办法让孩子的学科分数提上来就可以了。但别忘了，成才需要的是综合能力和素质，不只学科类优秀，更要品行端正、身心健康、全面发展。于是必然要思考的一个重要问题是，如果学科类的唯分数论不是决定人才的唯一标准，那还应该有哪些标准？此时“科学素养”开始被大家所关注，因为科学是包罗万象的，我们的衣食住行都和科学有关系，离开科学的生活是暗淡无光的。比如卫星导航、育种、气象等都和航天科学有关系，这是科学的贡献。而在职场中，几乎没有多少行业不需要和科技打交道。就算不需要理解其中深奥的科学原理，起码我们要会操作机器或软件系统。比如，如今的餐馆服务人员不仅要会操作点餐、结算、外卖等软件系统，还要能与送餐机器人打交道。在未来，没有一定的科学素养，很多职业会把你拒之门外。因此，近期国家将科学教育提到了前所未有的高度，一方面符合新时代人才培养的规律，另一方面顺应了大众对高质量普及教育的迫切需求，意义重大。

我国的基础教育已取得长足发展，然而各个地区基础教育资源不够均衡、发展不充分的情况仍然存在。但无论地方经济情况如何、现代化技术水平如何，都可以通过因地制宜的方式让孩子接受科学教育。条件好的地区，可以让孩子进实验室做科学实验，去科普场馆体验；条件一般的地区，可以让孩子多进行科普阅读；另外还有科普讲座、科普视频，等等。通过设计一些孩子们感兴趣的科学话题，就能达到事半功倍甚至四两拨千斤的效果，因为科学和生活是密切相关的。科学启蒙不需要很高的成本，但所能达到的效果却极具普适性和长效性。

二、近年来中小学科学教育有什么变化？
科学启蒙通过一般性的阅读活动就可以实现，但中小学科学教育承担了更为基础的育人任务。多年来我一直关注、了解中小学的科学教育情况，这些年的变化还是很明显的。

以北京市为例，很多中小学设立了自己学校的年度科技文化节或主题性科技活动。比如说清华附小商务中心区实验小学举办的“航天科技节”活动。活动要求每个孩子阅读与此相关的科普图书。大兴区第八小学举办了“双碳科技节”，该校也在积极创建全市首个碳中和试点校。这些科技节的内容丰富，包括科普讲座、学生科技作品展示，以及让孩子体验机器人等前沿科技产品等。

课堂内科学教育的比重也明显提升了。如小学一年级每周有一次科学课，首先课时有保证了，这是科学教育非常重要的一个抓手，将来再去做一些资源引导，就是一个有利条件。

在课外方面，全国各地区都有一些科技活动和竞赛，如北京市常设性中小学生科技赛事和展示活动有：金鹏科技论坛、青少年科技创新大赛、科技创客活动等。这些是北京市教委、北京市科协等举办的科技活动。

课外面向大众的科技科普活动也很多，全国各地都会举办形式多样的科普活动。如每年5月举办的“全国科技活动周”，每年9月中国科协会联合各级科协举办的“全国科普日活动”。在这些科普活动中，中小学生是主要的受众群体。还有很多高校和科研院所等单位也会举办一些开放日活动，像中国科学院下属的百余个单位举办的“公众科学日”活动。本人所在的北京建筑大学也会不定期邀请中小学学生到学校来参观实验室、聆听科普讲座，我自己也经常参与这些科普活动。另外，我们成立了信息技术与智能机器人的科普团队，就是为了“走出去”，更好地服务中小学生，走到他们的身边开展科普讲座。

还有一类课外科普活动是青少年的游学、研学项目。以往这类活动多是去文化馆、博物馆、大学校园等，如今去口碑好、人气高的科技场馆打卡成为了中小学生研学的新趋势。这是好事。教育部等十八个部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》里面也提到，科学教育一定要校内外的资源一起发力。

三、科普阅读在科学教育中的地位如何？
科学教育一定绕不开科普阅读。多数孩子接受科学教育的途径可能是学校、家庭、科技馆、博物馆，方式可以是家长或教师教，可以听科普报告，还可以看视频听故事。但最直接的方式莫过于给孩子提供好书，让他自己去做科普阅读。

现在是一个信息爆炸的年代，孩子的认知边界要比家长甚至教师大得多。他们求教的问题，很多时候家长也拿不准或者不懂，要靠网络搜索去寻找答案。而学校教师面对众多孩子，难以精准照顾到个体。校外培训机构同样无法解决这些问题。既然如此，能不能有更加容易实现的方案，让孩子站在“巨人的肩膀”上前行？我认为可以给每个孩子的“巨人肩膀”就是科普书籍，优秀的图书是人类智慧的结晶。

在我看来，科学教育自始至终都有这么一条暗线，也就是要引导学生通过自主阅读去激发科学的好奇心和兴趣，拓宽科学眼界。试想，如果给孩子讲科学知识，我们能讲多少？但是给他各式各样的科普书，他可以没有拘束地从中涉猎很多知识。当然，教师和家长可以引导孩子看什么样的书籍，或者帮助孩子找到他们想要的资料。即使在低龄阶段，孩子的求知欲和对知识的接纳量也是相当惊人的。尽管他们的逻辑能力不是很强，但吸收知识的能力要比成人大得多。因此，我们不用刻意给孩子进行门类细分，他对什么感兴趣就看什么。

以中小学信息科技课为例，看看科普阅读到底有多重要。信息科技课程之前叫“信息技术课”，只在高中阶段开设，在初中和小学是没有的。去年教育部颁布了《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，把过去“信息技术课”中“技术”二字改为“科技”，将“科”与“技”并重，是既强调技能，也强调科学素养。科学是包括信息科技的，但为什么没有把它纳入中小学科学课里面呢？因为信息科技的比重非常大，我们每天接触的大部分信息都属于信息科技的范畴，其他门类和信息科技相比，它们在人类日常生活中所占的比重就比较低了。所以有必要把信息科技课独立出来，设置独立的课时。

信息科技有两个主要特点：一是信息技术的迭代很快，几年前的技术眼下很可能已经被淘汰了。所以这门课的内容很讲究时效性，必须时时更新，但要求老师紧随最新科技发展去保持知识更新的频率，多少有点勉为其难。二是信息科技包罗万象，如软件、互联网、人工智能、大数据等，要求多数教师掌握所有这些知识也不太现实。因此，让孩子们自己通过阅读一些优秀的、与时俱进的科普读物来获取科学知识、拓宽科学眼界，是十分必要的。而教师可以在课时有限的课堂上做一些铺垫性的知识引导。

四、科普阅读主要在课内还是课外？
尽管科学教育离不开科普阅读，但仅靠校内课堂教学目前还没法完全承担这一功能，在实操上确实也有难度，科普阅读如果全部放在这么点课内时间来进行也不现实。

相对于学科教育，学校对科普阅读的引导尚有很大的提升空间。我们知道，中小学生有“必读书目”，有官方开出的书单如“快乐读书吧”，在民间也有颇具影响力的阅读研究及推广机构推荐的书单，还有一些学校有自己的校本必读书目。在这些书目里，学科类的书居多，还有一些励志类、文化类的书，但科学书籍的比重偏少。另外，我觉得最好不要给孩子阅读50本、100本、200本好书这样的限定，而是要列出不同年龄段、不同门类的书，让他选择去阅读就可以了，不是说一定要读多少本。

在加强新时代中小学科学教育的文件精神的指引下，我建议要把科普阅读和学科阅读并列来看。大多数科普读物是为了激发大众特别是青少年对某个领域科学知识的了解和兴趣，正因为其短期成效不可衡量，往往我们更容易忽视、轻视可能会终身受益的科普阅读。实际上，很多中小学学科书单里的推荐书，其实也是科普读物，如儒勒·凡尔纳的《海底两万里》。科普读物也有很多文学性强的作品，如法布尔的《昆虫记》、竺可桢的《大自然的语言》都入选了语文教科书，可见高质量的科普阅读会促进学科阅读。

新课标也强调要培养学生多学科的融合交叉能力，所以不要认为科普阅读、科学教育活动会挤占学科学习的时间，影响考分。慢慢地你会发现，孩子的数学思维、语言文字表达，甚至英语能力等都和科普阅读、科学教育有关系。比如说，很多科普书是英文翻译过来的，英语能力强的同学甚至可以直接看英文原版书。把各个学科涉及的知识与素养都打通，那么用在科普阅读上的时间就能统筹起来，并逐渐培养起孩子的科学兴趣。

五、科普阅读的目的是什么？
作为一个大学老师，我接触到了各种各样的学生。进入高等教育阶段之后，如果学生对专业没兴趣、没动力、没计划，不懂基本的科学思维、科学逻辑，那么在后续的学习深造阶段将会非常痛苦。但如果在中小学阶段就养成基本的科学思维，哪怕成绩普通一点，只要方法是对的，后续就有机会比别人走得快，而且能有所成就。

我认为，有四种基本的科学思维能力需要从小熏陶，等到大学再去做就晚了，它们分别是：提出问题的能力、分析问题的能力、解决问题的能力、表达自己的能力。这四种能力素养其实跟阅读的关系十分密切，其本质就是对所获取的知识、信息能够进行思考和输出。

先说“提出问题”的能力。小孩子天生爱问问题，但是我们大学的课堂上还有几个学生会自己主动举手提问？中国学生与老师、同学互动交流专业问题偏少的面貌需要改善。成绩很好，但能提出自己的问题和见解者寥寥。

“分析问题”的能力不是拍脑袋想应该怎么样找到解决问题的突破口，而是首先要知晓别人如何解决类似问题。很多高校都有科技文献检索课，目的就是增强学生查资料的能力，但是光给他一个课程，自己没有应用工具资源的主动性，最后还是没有收获。如果从小学就开始培养学生具备这个意识，关注国内外科学界的观点，情况可能就不一样了，至少懂得把国内国外大概的重要研究观点梳理一下。

“解决问题”也是，很多人认为别人怎么解决，自己就用别人能解决问题的方法去做，不就行了吗？实际上不是这样的，要多总结不同方法的优缺点，然后再去思考这些方法中哪（几）个是合适的，或者都不太合适，而我能不能找到新的方法？不仅要知道已有的答案，还要通过科学探索过程形成自己的见解，提出自己的观点。如果只是重复别人的东西，恐怕会一直落后下去。

科学素养的积累会直接影响到高等教育阶段的学习研究以及进入职场后的职业发展，很多大学生甚至研究生还需要补科学思维与逻辑基本功。从这个侧面可以看到基础教育阶段科学教育的重要性。

六、对科学和科普阅读的兴趣是天生的还是可以后天培养的？
在我看来，不存在孩子“天生对科学感兴趣或不感兴趣”的差异，而是孩子对科学内容的选择存在个体差异。比如有的孩子他就对天文感兴趣，有的则对机器人感兴趣，还有的对植物感兴趣，因人而异，可以引导而不能强求。

可以让孩子多关注身边的科技，了解一些科技时事热点，比如说人工智能、量子科技、航天以及近期比较热门的超导等话题。如果孩子对某些话题感兴趣，家长可以多带孩子去图书馆或实体书店看看，让他们自己选一些相关主题的书。或许一两本书一下子就带他入门了，孩子可能还想读更多的书，这样阅读积累量慢慢就会多起来。

至于如何选取科普图书，首先考虑孩子能读进去的书。随着年龄增加，孩子会有自己的主见，我们家长要适度地给他做一个前置性的引导，比如准备各种类型的科普图书。孩子可能只对某些话题甚至一种风格的图书感兴趣，例如很多漫谈型或者科幻型科普作品，其背后关联到生活实际的科普知识并不多，但孩子往往对神秘的事情充满好奇，他们通过阅读收获到想象力也同样重要。

科学素养的培养收效要立足长远。在学龄前和小学低年级，不要过分在乎输出，多关注输入就可以了。我们都希望孩子具有创造力和执行力，但创新灵感的输出往往也有涌现性的特点。给孩子的输入越多，想象和思维碰撞的机会越多，创新灵感涌现的可能性才会越大。当然，我们不要太焦虑孩子个体迸发灵感快还是慢、多还是少，因为每个孩子顿悟有先后，不要过度比较。

到了高年级，可以让孩子尝试用文字来表达他的一些体会。当他需要写作文时，能不能结合他的科普阅读，写一些与科学相关的作文？比如说围绕宇航员上天的话题，可以让孩子制定一个科学的学习任务表，去探究一些科技馆，查阅相关资料，最后形成一个科学探究报告。

我还想表达一个观点，在科学教育早期，阅读的占比要高。随着年龄的增长阅读的比重会降低，但比重降低并不是它的重要性降低，而是要给孩子更多元化的选择，更加强调靠科学探究、科学实践去牵引科学阅读。换言之，早期是用大量的科普阅读推动孩子去动手、去实践；后期则是以实践目的为导向，引导孩子养成更精准高效的选择性阅读与思考探究的习惯。

七、老师和家长应担任什么样的角色？
在科学教育、科普阅读中，教师要扮演好观察者、协助者、倾听者的角色，了解学生课上和你聊了哪些话题，孩子们可能对哪些话题感兴趣，然后敏锐地捕捉住这些话题，引导孩子课后开展相关话题的科普阅读。还有一种形式叫“翻转课堂”，老师可以和学生一起来设计课堂内容，甚至让学生作为教学课堂的设计者。总之要把学生作为课堂的中心，而不是只有教师的输出。

同时，我们也还要给科学教师更多的主导权。科学是一个完整的体系，需要调动一些资源。我们现在整个的科学教育更多停留在教师讲、学生听的阶段。举个例子，如果要给中小学生讲解关于矿石的知识，那比较好的方式可能是让孩子接触到不同的矿石，了解不同的地质地貌，那么就需要到一些博物馆甚至到实地去。如果光靠科学老师一个人在讲台上讲，怎么能激活这么多错综复杂的知识点呢？在这方面我体会很深。记得到哈佛大学参观时，它的自然博物馆里面资源非常丰富，很多小学的科学教学活动就放在博物馆里面进行。国内如今也有很多博物馆开展了一些开放性的科学探究活动让孩子们自己去研究标本、查文献、读书籍、做报告。

对家长而言，孩子太小的时候不要帮他做决策，或者认为你感兴趣的就是孩子感兴趣的，而是孩子愿意接受就给他更多类似话题的读物，他不想看可不必强迫，年龄大一点儿再做具体的主题引导。比如说孩子近期想研究一下河湖的生态系统，可以边做科普阅读、边实地观察探究与记录，再通过大量的观察和积累的一手资料进一步探究，这会大大促进科普阅读的质量。

家长需要当好陪伴者，或者跟孩子一起探讨，让孩子当组长，而父母是组员。家长更多的是辅助孩子去做，但不要过分把自己的观点甚至指令强加给孩子执行；要帮孩子去展开自己的思路，遇到问题能够开放性地去探讨，而不是直接把结果告诉他。虽然很多家长有能力给到很专业的建议甚至帮他们做很多事，但是过程一定要留给孩子自己去探索、去发现，不要给他预设结论。没有不确定的科学探究的过程，学习效果会大打折扣。

科学思维与探索实践能力的重要性，要到大学和研究生阶段才会真正显现出来。如何把学生从一个被动式知识接受者转变为主动的求知者、创新者已经成为拷问教育的难题。如今国家大力提倡中小学科学教育，也是育人观念、育人方式调整的重大契机。除了传统的教学模式“听中学”——老师教、学生听的模式外，还有一种模式就是“做中学”，通过实践来培养学生的创新能力和科学素养。高质量的科学教育是科技强国和人才强国的重要抓手，这就要求我们能够增加科普阅读资源供给途径，尊重科学知识学习、科学方法掌握和科学精神培养的客观规律，鼓励教师和学校从实际出发探索形式多样的科学教育教学方式，保障孩子的自由探索时间与空间，构建多元公平的评价体系。相信在社会各方面的共同努力下，未来科学教育事业一定会迈上一个新台阶。