在科学场景中习养科学精神

【关键词】科学场景；科学精神；创造性思维

【中图分类号】G41" 【文献标志码】C" 【文章编号】1005-6009（2024）40-0041-03

作为江苏省中小学生品格提升工程项目，江苏省常州市解放路小学（以下简称“解小”）实施的“院士梦工场：解放儿童的‘立责·创享’行动”，在儿童科学潜能激活、科学精神涵育和科学教育场景设计方面取得显著成效。解小在“解放双手、解放头脑、解放心灵”的文化指引下，构建“筑梦科学空间、逐梦科学行动、寻梦科学伙伴、圆梦科学殿堂”四维成长系统，激发儿童科学潜能，构建新时代儿童科学精神的育人全景。在科学精神塑造中，儿童主动学习善创造、乐于分享能立新、向上向善求立美，锤炼“立责”“创享”品格。

一、涵育儿童科学精神

1.涵育儿童科学精神的时代背景

党的二十大报告指出：“要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动。”其中，科技是第一生产力，科学是技术的基础，要实现科学自立、技术自强，就是要依靠教育优先发展，特别是科学教育的强力支撑，而涵育科学精神是科学教育的核心价值。解小以科学课程为核心、以科学空间为场景、以科学学伴为纽带，遵循儿童科学精神的奠基性、生长性和终身伴随性，抓住儿童思维发展的关键期，打牢科学思维根基，设计科学精神生长路径，为发展儿童终身学习素养和锤炼科学创新品格奠定坚实基础。

2.科学精神的内涵

科学精神是以理性和批判性思维为基础，在掌握追寻真理的态度和方法的过程中，内化而成的一种超越感性的理性价值观。解小发展儿童科学精神，注重形而上的系统建构，特别注重从榜样示范、独立发展和科学理解视角进行立体化培养。学校让儿童通过观察、实验和逻辑推理来理解世界，并保持开放心态和质疑精神，为儿童的创造性思维发展提供观念基础。从这个意义上看，科学精神即美德。正如英国哲学家卡尔·波普尔提出的科学的“可证伪性”，科学理论必须能够被检验和反驳、可持续质疑和修正，而非盲目地接受，让儿童在科学熏染中形成科学精神，具有“谦卑、包容”的美德特质；美国科学哲学家托马斯·库恩在《科学革命的结构》中也特别指出科学进步并非线性，而是经历了正常科学和危机时期的交替，这对涵育儿童“批判特质的德性”不可替代。总而言之，科学精神不仅能培养儿童对知识的渴望，更是对儿童进行价值观引领和美德锤炼。

二、解放儿童与儿童解放

解小以“三个解放”诠释新时代儿童的精神潜力和实践张力。“解放双手”是实践自由，“解放头脑”是思想自由，“解放心灵”是精神自由。学校以人类文明的科学之基，以中华文明的文化之根，以校本创造的“院士梦工场”之境，实施“儿童解放的道德理解”“解放儿童的科学精神磨砺”，探索新时代儿童科学精神生长的校本化路径。

1.解放儿童的意义

解放儿童意味着尊重他们作为自然个体的本性和权利，允许他们自由地表达和发展自己的潜能。从社会学视角来看，解放儿童强调儿童作为社会成员的主体性。儿童是积极的社会行动者，应该被视为有能力的个体，提倡理解儿童的社会生活和文化，以及他们在社会结构中的位置。从儿童心理学视角来看，解放儿童意味着支持其认知、情感和社会发展，研究儿童如何理解世界，如何形成社会关系，以及如何发展个性，这就意味着需要提供一个安全和支持的环境，让他们自由地探索、学习和成长。从儿童教育视角来看，解放儿童通常与儿童中心的教育方法联系在一起。卢梭强调尊重儿童的自然发展过程和学习节奏，在《爱弥儿》中提出顺应儿童天性。马克思认为，解放儿童与解放人类是紧密相连的，即一个理想社会应该为儿童提供全面发展的条件，包括教育、健康和文化等机会。因而，解放儿童即解放每一个鲜活的自我，即解放“人类的童年”。

2.儿童解放的实践路径

“儿童解放”与“解放儿童”这两个概念虽然在字面上相似，但它们的含义和侧重点有所不同。解小的实践表明，两者从主体性、社会性和教育性等方面来看均有差异。首先是从主体性看，解放儿童更多地强调成人或社会对儿童的呵护，即外部主体对儿童的解放，是为儿童创造自由成长的条件，尊重儿童的自主性和个性；儿童解放则关注儿童的自我意识和自我实现，以及他们主动参与社会和文化生活的能力。其次是从社会性看，解放儿童涉及社会结构和制度对儿童的影响，以及如何通过社会改革来解放儿童；而儿童解放更侧重于儿童在社会中的角色和地位，以及他们如何通过社会参与来实现自我解放。最后是从教育性看，解放儿童强调在教育领域为儿童提供自由探索和学习的环境，培养儿童的创造性和批判性思维；儿童解放侧重于儿童在教育过程中的主动性和内驱力唤醒，鼓励儿童独立思考和独立创造。从解小的科学精神实践来看，解放双手的创造、解放头脑的表达和解放心灵的创享，是儿童解放与解放儿童的双向奔赴。

三、习养科学精神的校本实践

1.筑梦场景建设，让科学精神生长在缤纷的科学空间

科学教育场景是在特定环境和条件下，设计系列活动和体验，让儿童沉浸在科学空间进行体悟式学习。解小设计的“科学工作坊”“科学发现园”等具有互动性、情境性、探究性和技术整合性，广泛利用现代教育技术和数字工具，如虚拟现实、人工智能等，增强学习的互动性和趣味性，促进儿童对科学知识的理解和科学探究能力的发展。解小依托独特的“院士资源”和“科学教育传统”，将整个学校打造成“科学大花园”“科学创享园”“科学寻梦园”，并设计励志感悟区、探究体验区、成长足迹区，为儿童个性化表达提供支持。

2.逐梦系列行动，让科学精神生长为生活和学习的日常

解小设计的“五日特色系列”活动，让科学精神的习养时空更有张力。如进修日，每周一的“头奥大主题”跨学科学习，包括“吸管”“纸”“球”“木头”等研究主题，每个主题包括18个子主题，形成“慧创”课堂特色，让儿童在科学实践中倾听与表达、合作与分享、质疑与创新；寻访日，围绕文化探访、项目研究、实践创造三大主题，制定三条寻访路线，实施年级、班级、伙伴团三个层面的寻访活动；讲学日，设立“解小院士讲坛”，开设“立志宣讲”“研究分享”“解小科创专利高峰论坛”三大主题论坛；生活日，依托“活力四季”课程定期开展“创意生活日”活动，创意布置校园公共空间和班级场馆；庆典日，搭建“童创专利”“创意嘉年华”“诺贝尔颁奖典礼”三大活动平台。

3.寻梦支持系统，让科学精神生长出充盈的情感体验

解小在实施科学教育过程中，注重儿童与儿童、儿童与导师的团队学习形式，在“人生导师”“唤醒伙伴”“智慧亲人”三方面进行设计，为每个儿童结对一位校内或校外的科学导师，让每个儿童参与一个科学学习的伙伴团队，给家长提出科学学习型家长陪伴的基本要求。学校还设计了圆梦评价机制，包括“能量徽章”“圆梦人评价手册”“科学达人晋级评选”三个层级的评价。涵育科学精神需要科学共同体的支持，学校以科学导师团形式鼓励儿童进行科学学习，与科学对话，唤醒好奇心、激活想象力、激发探索欲。

四、科学场景学习的几点思考

1.构建科学学习场景，需要有问题意识

知识介绍型的场馆、主题廊道等设计增强了科学知识的可读性和普适性，嵌入生成式人工智能模块和机器人导览有助于场景“活化”。如针对“物种为什么需要多样性”“人类如何认识经典作用力”等问题，学校可以从“物质与能量”“功能与结构”“稳定与变化”“系统与模型”等形而上的视角构建科学场景，在这些根本问题中设计鲜活案例，对儿童科学精神的培养具有现实意义。

2.强化场景实践，将科学理解应用于问题解决过程

科学场景设计要基于真实的系统，如校内污水处理系统、校内动植物园、教室空间通风与照明等，通常涉及科学实验、工程实践、技术应用等。儿童在场景学习中，增强文献检索能力、实验设计能力、团队组织能力、实验数据收集和分析能力、工程设计和艺术表达能力等。

3.科学学习的理性表达，使得思维水平趋向精准与深刻

儿童在科学实践中，必然要面对思想表达，这种表达将科学理解上升为“内化与超越”，这也是人类文明（包括科学发展）的传承方式。儿童在科学写作、实践作品的演示与演讲过程中，需要调动思考力、逻辑力和语言组织力，此时的思维处于紧绷和高度运转状态，长期历练将有助于增强思维的精准与深刻、清晰与结构化。

一个民族的科学精神成长，要看这个国家的科学教育水平，更要看科学精神涵育中的育人情怀和理性实践。