科学教育的重点是从兴趣走向志趣

倪闽景

人们常常会对某个现象或事物发生兴趣，基本特点是对现象或事物保持倾向性和某种程度的专注。在此过程中，大脑中会诱发产生一种天然快乐物质——“脑内吗啡”，从而激发“A10快感神经”的启动，促使大脑分泌多巴胺“兴奋剂”，此时，大脑神经元的电活动处于“快乐脑波”α波状态，让人十分愉悦。通过愉悦激励的机制，促使我们逐渐强化这种兴趣，以获得持续的、更强烈的愉悦感。我们说兴趣是最好的老师，是指兴趣会引导学习者在自己喜欢的领域里不断学习，从而架构起较为丰富的知识结构与经验。但在学习中，一旦碰到难以克服的困难或不再有新鲜感，大脑可能不再体会到愉悦，就会导致兴趣中断。青少年在科学学习时，肯定不会一直保持愉悦状态，大脑不再给予奖励时，能够继续保持学习，就需要价值观和韧性的加持，此时学习兴趣就转化为志趣。志趣最大的特点是专注与稳定性，在大脑中出现间歇性、波动性不愉悦时，依然保持正常的学习状态，这样的学习者才可以走远，最后成为某一领域的专家，甚至领军人才。因此，只有形成了对科学的志趣，科学教育才算成功，而痴迷是志趣的最高级阶段。从兴趣到志趣，有七把金钥匙。

第一把金钥匙：兴趣与个性、能力保持一致性。有时，人同时会有许多兴趣，但志趣往往比较聚焦，从兴趣转化为志趣的过程，往往是选择某个领域作为自己人生方向的关键，此时就需要考量自己的个性能力与兴趣领域的匹配问题。爱因斯坦一生对小提琴感兴趣，但并没有把当音乐家作为自己的目标，如果爱因斯坦痴迷于拉小提琴，他大概率会成为一名大音乐家，但世界会失去一位伟大的物理学家。

第二把金钥匙：逐步提升延迟满足的能力。20世纪60年代，美国心理学家沃尔特·米歇尔在斯坦福大学校园的一个幼儿园做了有趣的“棉花糖实验”。在实验中，幼儿可以选择立刻得到一份棉花糖，也可以等待15分钟后得到两份棉花糖。20年后追踪发现，那些选择等待的孩子通常有更良好的人生表现。

第三把金钥匙：把握关键机会提升使命感。一些重大科学事件发生时，往往会对青少年产生强烈的吸引力，此时把握住教育机会，会起到事半功倍的效果。比如嫦娥五号登月时让孩子们到发射现场观看，并持续关注；在公布黑洞全景照片时，让爱好天文的孩子到公布现场观看；组织观看天宫课堂，让孩子们一起在地面上做相同的实验来比较差异。

第四把金钥匙：走近科学家形成榜样激励。组织知名科学家到孩子们身边参加活动或做报告；让孩子们走进科学家的工作环境，一起跟岗做研究。

第五把金钥匙：开展生成式研究，把输入式学习转变为输出式创造。如果一直停留在科普阅读或听科学家讲故事层面，孩子们往往会停留在兴趣层面，只有让他们亲身体验创造性活动，才会把抽象的知识概念转化为生动实际的情景。科学家的伟大发现是在行动中产生的，孩子们像科学家一样去动手探究，就会生成超出预设的可能性。以前人们通过望远镜观察星球时，总会发现在星球的影像周边存在一个彩色的圈，科学家们认为这是星球的本来特征。牛顿在仔细研究后发现，这是光透过玻璃折射时产生的“色差”，并由此破解了白光是由各种色光组成的这个重大科学现象。牛顿发现，只要是光的折射，玻璃边缘的色差总是无法彻底消除，因为反射是不会产生色差的，由此发明了反射式天文望远镜。可见，唯有行动才是发现问题和解决问题的最佳策略。

第六把金钥匙：参与科创比赛活动。孩子们天生喜欢挑战，在科创比赛中给孩子们成功的激励或者失败的教训，是在平时学科教学中无法实现的。有些科创比赛精妙的设计，会给孩子们带来强烈的高峰体验。

第七把金钥匙：让学习和研究发生链式反应。原子弹爆炸的原理是链式反应，特点是在核反应过程中，反应后生成的中子数大于输入的中子数，从而触发更多的重核裂变并爆发出巨大的能量。学习要发生链式反应，其特点是学习后引发的问题数大于引起学习的问题数，由此诱发更多的知识学习，从而对相关领域的知识和问题掌握得更全面。志趣是建立在对某个领域有超乎常人的知识储备基础上的，而兴趣只是为实现这种储备提供心理支持。在原子彈爆炸催生链式反应时存在一个临界体积的问题，即核反应物质需要达到一定量时，原子弹进入不可逆转的爆炸状态。与此相比较，青少年专注于某个领域的学习达到一定量的知识积累时，会产生价值判断和韧性，志趣也会由此生成。