在科学教育的广阔天地中,我们常常面临着一个核心问题:如何有效地激发青少年对科学的兴趣?这远比单纯地灌输知识点更为复杂和重要。
科学兴趣:持久学习的基石
很多时候,一些科学教师热衷于给孩子们讲科学知识点或者名词解释,似乎台下听众不掌握那些拗口的名词(所谓的行话),就无法听懂和欣赏一堂科学课。然而在科学领域,知识的更新速度极快,今天的结论或名词可能在明后天就被证伪或者过时。
只有科学兴趣,才是持久学习的基石。如果青少年对科学抱有浓厚的兴趣,他们就会自发地去寻求知识,就更有可能在未来的学习和职业生涯中持续地探索,这种内在的驱动力远比任何外在的压力更能激发他们的学习热情。
那么,如何在科学教育中激发青少年的科学兴趣呢?可以通过动手实践、讲故事、互动讨论、科学竞赛、科学角色扮演等多种途径来做到。
动手实践:让科学触手可及
动手实践是激发青少年科学兴趣的直接且有效的方式。它让抽象的科学知识变得具体可感,让青少年在亲身体验中感受科学的魅力。
豌豆实验:遗传学的启蒙。孟德尔的豌豆实验是遗传学领域的经典实验,它不仅揭示了遗传规律,也为青少年提供了极佳的动手实践机会。在科学课堂上,教师可以引导学生重复孟德尔的实验过程。例如,当学生看到不同颜色的豌豆花杂交后,子代的花色呈现出一定的比例时,他们会惊叹于遗传规律的神奇,从而对遗传学产生浓厚兴趣。
讲故事:让科学充满魅力
讲故事是激发青少年科学兴趣的重要途径。它能够将复杂的科学知识以生动有趣的方式呈现出来,让青少年在听故事的过程中,了解科学家的探索历程、人格魅力和科学原理。
达尔文的环球航行:进化论的诞生。查尔斯·达尔文的环球航行故事,是科学教育中极具吸引力的内容。教师可以向学生讲述达尔文乘坐“贝格尔号”进行为期5年的环球航行的经历。故事不仅展示了达尔文对科学的热爱和执着,也向学生揭示了进化论的诞生过程。学生在听故事的过程中,能够感受到科学家探索的艰辛与伟大,从而对科学产生浓厚的兴趣。
互动讨论:培养批判性思维
互动讨论是激发青少年科学兴趣的有效方式。科学教育中可以尝试设置种种有趣的讨论题目。比如,“外星生命的存在:宇宙探索的思考”“人工智能的利弊:科技发展的反思”“气候变化的应对:环境保护的行动”等,营造一个开放、平等的学习氛围,鼓励学生积极思考、提出问题和假设,分享观点,培养他们的批判性思维和科学探究能力。
组织标本制作比赛、科学实验设计大赛、科学博览会、家庭科学节等各类科学竞赛或展览展示,激发青少年的竞争意识和团队合作精神。介绍科学家的故事和成就,让青少年看到科学探索的现实意义和价值,树立身边的科学家人物榜样,从而了解科学人生。
将科学与其他学科(如艺术、文学、社会学等)结合起来,可以帮助学生从不同角度理解科学,增加学习的趣味性。利用科学游戏和模拟软件,让学生在玩乐中学习科学知识,这种方式能够提高学习的趣味性和吸引力。
这些都不失为激发科学兴趣的有效途径,可以在科学教育中综合多种方式组合,实现最大效果。
探索精神:推动科学进步的原动力
当今,科学教育领域正经历从传统框架向创新范式的深刻变革,此变革的核心在于激发学生的探索精神。
传统的科学教育侧重于知识的传授和技能的训练,学生被动地接受知识,缺乏主动探索和创新的机会。时代的发展让社会对人才的需求发生了巨大变化,更加注重学生的创新能力和实践能力。
在这一过程中,激发学生的探索精神显得尤为重要。探索精神是推动科学进步的原动力。当学生具备了探索精神,他们会更加主动地去学习和研究,不再局限于课堂和书本。
例如,在生物学的学习中,学生可能会对某种植物的生长特性产生兴趣,他们会自发地去查阅资料、设计实验,甚至亲自种植观察,以验证自己的猜想。
此外,探索精神还能帮助学生建立科学的思维方式,使他们能够更加理性地看待问题,不轻信权威,敢于质疑和挑战传统观念。
(作者季慧系中国科学院空天信息创新研究院工程师、天地生科学传播工作协作组秘书长,郑永春系义务教育科学课程标准修订组成员)