科学教育与美国特色

当今时代，面对各国之间激烈的科技竞争，培养儿童和青少年的科学素养与科学精神显得格外重要。美国在教育中尤其注重这一点。下面，笔者将结合在明尼苏达州的经历和观察，介绍一下美国科学教育的相关情况。

认识科学技术，熏陶科学精神

在明尼苏达州的各类教育中，科学问题是永恒的主题之一。从小学开始，科学课便成了学校知识体系的重要组成部分。从毛毛虫到土拨鼠，从日食到极光，从飓风到地下河，从爆米花到牙齿……一年级科学课的授课内容总是和学生正在经历的日常生活、目睹的自然现象或变化紧密相关。进入三年级后，学校会为学生系统开设STEM课程，提供实验环节；同时，高年级学生所开展并完成的实验项目，也会开放给低年级学生参观。

事实上，学校只是面向学生开展科学教育的众多主体之一。除学校之外，学生们还可以在众多的博物馆或社区中心里获得科学的滋养。明尼苏达州的博物馆涵盖自然、科学、历史、艺术、农业、市政（铁路、消防）等多个领域，其展览与活动中渗透着诸多科学技术相关内容。这里既有专门以自然与科技为主题的明尼苏达科学博物馆、贝尔自然历史博物馆，也有专门以儿童为服务对象的圣保罗儿童博物馆和动手博物馆。此外，孩子们还可以在历史博物馆中了解人类科技进步的历史，在磨坊博物馆中了解面粉的生产过程，在吉布斯农场中了解农业相关科技，在双城铁路模型博物馆和消防博物馆中了解铁路、消防等专业技术知识……值得一提的是，这些博物馆都非常强调操作性和互动性，使科学知识在游戏中变得有趣，从而加深孩子们对于科学的认识和理解。

社区中心也是儿童和青少年接受科学内容培训的日常阵地。每到暑假，社区中心都会面向孩子们组织各种夏令营活动，主题包括STEM教育、太阳能与机器人、发现昆虫、寻找恐龙、认识海洋和海洋生物、水循环、城市中的高楼、环境污染等。孩子们可以在专业教师和志愿者的带领下，在自己感兴趣的领域进行探索和学习。

此外，各级政府机关和市政部门也都参与到了儿童与市民教育之中。议会大厦、市政厅、最高法院等政府部门，常年向市民开放，并为各类参观者提供专门的讲解服务，其中，中小学生是重要的参观者。学生们在参观的过程中，可以全面了解明尼苏达州的历史、文化传统、政治体制和建筑所体现的艺术与技术之美。除政府机关外，电力、供水、污水处理、垃圾处理、公共交通等市政部门也会定期向市民开放，孩子们可以通过参观了解电从哪里来、生活污水和垃圾如何处理、城市公共交通是如何为人们服务的……从而直观地感受城市是如何运转的，以及科技是如何改变人类生活的。

鼓励提问，拥抱改变

科学精神的培养通常从鼓励提问开始。在美国的各类教育中，常能听到老师们说“This is a good question”（这是一个好问题）。无论是在小学还是在大学课堂，学生们都被鼓励提出疑问。即使是各类参观活动，讲解员在介绍完相关知识或信息后，也会向参观者询问“是否有什么问题”。

事实上，很多人都曾指出西方教育对于提问的鼓励。但需要强调的是，他们不仅注重提出问题，同样关注如何有逻辑地解答问题。以小学一年级的阅读和写作课程为例，教师会让学生尝试指出作者在文章中回答了怎样一个问题，以及作者给出的答案是什么，即理解并确定文章所传递的核心观点。更为重要的是，教师会要求学生按照一定的逻辑规范来进行自我表达和写作。例如，当学生们介绍自己喜欢什么以及为什么喜欢的时候，首先需要明确指出“我喜欢……”，然后按照“第一、第二、第三……”的逻辑顺序来说明原因，最后需要总结“这就是我为什么喜欢……的原因”。与此类似，在对某事物的使用方法进行介绍时，也需要按照“第一、第二、第三……”的逻辑顺序进行表达。此类训练会反复出现在一年级的写作课上，这也许就是科学思考和表达的最初练习。

美国教育之所以鼓励提出问题，是因为科技创新和社会进步通常与提出问题、解决问题紧密相关。由此不难想象，美国社会对于改变与创新的积极肯定。老师们会将那些推动了科技与社会进步的重要科学家和社会行动者作为科学和历史课程的一部分进行讲授；明尼苏达大学铺设了一条“学者之路”（Scholars Walk），特别用来纪念本校的诺贝尔奖获得者、杰出教授和校友；华盛顿的国会大厦上陈列着上百座雕像，以纪念各州的知名人物，其中不乏发明家、教育家或社会活动家；甚至很多旅游景点的介绍视频中，都会不失时机地强调其中所包含的创新与进步，例如尼亚加拉瀑布的介绍视频中就特别说明了当地环保运动带来的环境变化和社会变迁，以及科学技术的应用对当地乃至整个美国产生的能源推动作用。

可以说，美国的学校教育和公民教育都在鼓励改变与创新，但与此同时，教师们也会用科学态度引导学生们正确地认识改变：改变可能是好的，也可能是坏的；可能造福人类，也可能使人悲哀。他们会向孩子们传递一种信念，“我能够改变一些事情，我也终将改变一些事情”；同时也会告诫孩子们，“我们无法改变一些事情”。由此让孩子们明白：能够在一个自己擅长的领域带来改变，便是值得自豪的事情。

（本文得到国家留学基金资助）

（作者单位：南开大学社会学院）