创造机遇 让科学苗子走进科学

1十年来，参加北京青少年科技俱北京青少年科技俱乐乐部部科研实践活动的学生有 1000 余人。其中 470 人撰写了科研论文、考察报告或实验报告，累计 108 名同学的论文被评为优秀，60 名同学的论文被评为突出。王绶琯院士在科技俱乐部培养目标中特别强调，科研实践活动“要刻意避免掺杂任何应试教育 、 应赛教育的思想和做法” ，但是科技俱乐部的学生会员在科研实践中的研究成果在各类正规赛事中获得诸多殊荣。学生参赛获奖不是科技俱乐部追求的目标，而是科研实践活动的必然结果。创创造机遇造机遇 让让科学苗子走科学苗子走进进科学科学纪纪念北京青少年科技俱念北京青少年科技俱乐乐部成立部成立 10 周年周年周周 琳琳今年是北京青少年科技俱乐部成立 10 周年。10 年前，出于一种严肃的社会责任，我国著名的天文学家、原北京天文台台长、中国科学院院士王绶琯先生联合 61 位老科学家共同倡议，并得到了中国科学院科普领导小组、中国科协青少年部、国家自然科学基金委员会、中国技术交流中心、北京市科委、北京市科协、北京市教委、北京青少年科学基金会的支持，及北京四中、人大附中、景山学校、北大附中等学校的积极参与，于 1999 年 6 月成立了北京青少年科技俱乐部（以下简称为科技俱乐部） 。从此，科技俱乐部在主任王绶琯院士和常务副主任、原北京市科协常务副主席季延寿先生主持下，为早期发现和重点培养展露才华的科学苗子开展了艰辛的工作。王绶琯院士经过深思熟虑书面提出了关于科技俱乐部活动的思路、目标以及活动模式和工作模式，这些都是科技俱乐部 10 年来工作的基本指导思想。王先生以耄耋之年始终坚持着不懈探索和辛勤工作，他和王乃彦、匡廷云、郑哲敏、林群、黎乐民等老科学家一起为培养 21 世纪的科学英才而呕心沥血；几百名第一线的科学家们在承担着国家重点科研课题的情况下，欣然接受科研导师的聘请，他们不辞辛苦、不计报酬，以满腔的热情为托起中国科学明天的太阳而殚精竭虑。科技俱乐部成立的 10 年，是探索科技教育新路的 10 年；是科学家们无私奉献的10 年；也是科学苗子明日的杰出科学家初露头角的 10 年。本文就科技俱乐部的培养目标、培养对象、教育途径、科学素质的培养等问题谈谈自己的理解和看法。2发现科学苗子并使之走进科学发现科学苗子并使之走进科学科技俱乐部培养目标的前瞻性和教育活动的公益性科技俱乐部培养目标的前瞻性和教育活动的公益性科技俱乐部和中学的教育对象是一致的中学生。科技俱乐部的科研实践活动和中学课堂教学一样，都是培养人的教育活动，都有自己的培养目标。科技俱乐部培养目标的前瞻性，是与我国中学教育培养目标相比较而言的。科技俱乐部的创始人王绶琯院士提出的并得到 61 位科学家及有关方面认同的科技俱乐部的“活动宗旨” 、 “活动目标”即培养目标是：一、帮助参加活动的每一个学生“走近科学” ，使之成为日后各行各业具备高科学素质的优秀人才；二、更上一层，经过教学互动，从中发现可能的“科学苗子（明日杰出的科学家） ” ，帮助他们走进科学。 ”我国中学的培养目标是：“使受教育者在德、智、体、美、劳诸方面都得到发展，成为坚持社会主义方向，具有社会主义道德，掌握中等科学文化基础知识和初步劳动技能，体魄健全的社会主义公民。 ” （班华主编中学教育学人民教育出版社 1992 年版，第 80 页）教育学关于培养目标的完整表述，其内容应包括两个方面：培养何种社会成员的规定；对教育对象形成何种素质结构的规定。科技俱乐部和中学培养目标的第一部分即培养何种社会成员的规定，其表述虽然不同，前者表述为“优秀人才” 、 “科学苗子” ，后者表述为“社会主义公民” ，但实际上是一致的，因为“优秀人才” ， “科学苗子”也是“社会主义公民” 。科技俱乐部和中学在培养目标的第二部分，即对教育对象形成何种素质结构的规定，是有区别的。科技俱乐部培养目标的前瞻性就突出地表现在这里。中学教育是普通教育，要求教育对象掌握中等程度的科学文化知识和初步的劳动技能，为提高现代人的一般素质打好基础，是发展共性的教育。科技俱乐部是在中学生全面提高一般素质的基础上，经过相对独立的探索未知的科研训练，学习科学方法、发展创新能力，提高科学素质，使其“走近科学” ；从中发现可能的“科学苗子” ，帮助他们“走进科学” 。科技俱乐部的培养对象并非全体中学生，而是那些学有余力，热爱科学的优秀高中生，是发展他们科学方面的兴趣、爱好和特长的教育，是发展个性的教育。科技俱乐部培养目标的前瞻性，就体现在它培养对象所具备的科学素质的要3求上及未来发展方向“明日杰出的科学家” 。科技俱乐部的科研实践活动并非中学教育的延伸和补充，更不是中学生参加各类科技大赛的培训班。关于这一点王绶琯院士在谈到科技俱乐部培养目标时多次强调：“在科研实践活动中，要刻意避免掺杂任何应试教育 、 应赛教育的思想和作法。”关于这一指导思想，在俱乐部学生会员中也是十分明确的：有的同学在中途放弃了，听他们说，不如去搞学科竞赛，有竞赛一、二、三等奖乃至国际奥林匹克竞赛金牌，走运的话还有保送大学的机会。毫无疑问我们的科技俱乐部活动，没有任何这样的目标可以朝着去奋斗，没有任何哪怕是一点功利色彩的实惠或利益。但是润物细无声，几年来，科技俱乐部的活动给我的影响是潜移默化的，是深远的。 （臧充之 北京四中 春雨润物第 177 页）真正的科学不是“赛先生”。 （黎蒙 周烁 清华附中 春雨润物第 203 页。 ）科技俱乐部的学生会员参加科研实践活动，除外出科学考察的食宿及交通费自理外，其他都是免费的。这在商品经济的大背景下，学生参加一期培训班要花几千元，在请家教一个小时要花几百元的今天，科技俱乐部教育活动的公益性不能不说是一个突出的特点。正因为科技俱乐部培养目标具有前瞻性，教育活动具有公益性，而无功利性的特点，所以一开始就得到了学校、家长和各界人士的大力支持和帮助；受到了著名的科学家和两院院士及有关部门领导的关心和重视。中国科学院科普领导小组、中国科协青少年部、国家自然科学基金委员会、中国科学技术交流中心、北京市科协、北京市科委、北京市教委、北京青少年科学基金会等都是科技俱乐部活动委员会的委员单位。科技俱乐部的基地学校从当初的北京四中、人大附中、景山学校、北大附中等 4 所，发展到现在的 23 所。俱乐部的学术指导中心从当初的几所发展到现在的 48 所，先后有 86 个科研团组的 568 位科学家担任了学生的科研导师。有几十位中科院院士和工程院院士经常关心着科技俱乐部的科研实践活动。把顶尖的科学人才早期培养锁定在高中阶段科技俱乐部培养对象的选择性科技俱乐部培养对象的选择性4科学史上有个现象值得注意和研究。王绶琯院士悉数了有关世界上杰出的科学家作出杰出贡献时的年龄段的资料：牛顿（英国），在 23 岁时发现了万有引力。爱因斯坦（德国），在 26 岁时发表了狭义相对论。达尔文（英国），在 22 岁到 27 岁的 5 年里进行了他的环球考察。波尔（丹麦），在 28 岁时提出了原子模型。海森堡（德国），在 25 岁时提了测不准原理。泡利（瑞士籍奥地利人），在 25 岁时发现不相容法则。狄拉克（英国），在 28 岁提出反物质理论。李政道、杨振宁（美籍华人），2 人一起在 30 岁时发现宇称不守恒定律。沃森（美国）和克里克一道提出 DNA 双螺旋结构，时年 25 岁。 （春雨润物第 6页）20 世纪 100 年中诺贝尔物理学奖获得者共计 159 人次，其中 30 岁以下的占29.9，40 岁以下的占 67。说明杰出的科学家首次创造高潮，一般出现在 30 岁之前。这一组资料说明科学史上许多重要的科学发现是由年轻的科学家做出的。这些杰出的科学家科学发明的高峰期是在二十几岁。王绶琯院士把这一现象称之为科学成就的“年龄规律” 。这个“年龄规律”是我们提出科学人才早期培养的客观依据。这一规律提示我们新一代杰出的科学人才早期培养的重要性和紧迫性。顶尖的科学人才早期培养，早到什么程度？从哪一个年龄段入手？小学和初中是全面打基础的义务教育阶段，与之相适应的只能是对小学生和初中生进行不同层次的科普教育，目的在于让他们了解科学，培养兴趣。大学是高等教育，大学生已经进入了专业学习和训练的阶段。把顶尖的科学人才早期培养锁定在高中阶段是个比较合适的选择。高中学生的年龄一般在 15、16 岁到 18、19 岁。这个年龄段在心理学上称之为青5年初期。经过义务教育阶段的高中学生已经具备了比较全面的扎实的基础知识和基本技能。优秀的高中学生的学习活动已经达到了比较高的水平，智力发展已经接近成熟。他们的抽象思维水平、概括能力有了显著提高，能借助概念进行合乎逻辑的推理活动，能独立地根据事实材料进行分析综合，作出结论。他们的思维具有一定的独立性和批判性，对别人的意见不再轻易相信或盲从，喜欢独立思考，遇事有主见。随着书本知识的积累，实践经验的丰富，抽象思维水平的提高，他们的想象力、创造力得到了迅速发展。高中学生的意志行为也表现出明显的自觉性和坚持性，他们能够做到为实现自己的理想而进行艰苦地磨炼。高中学生所具备的各方面的基本素质虽然与科技俱乐部培养对象的要求相一致，然而并非“人人皆科” 。高中阶段是一个人开始严肃考虑自己的未来生活道路的时期。高中学生往往根据自己的兴趣、能力、价值观选择未来的职业，而社会主义事业是需要各种各样的人才的。因此，高中学生选择未来的职业也是多种多样的。其中选择了以科学研究作为奋斗目标的多数高中学生，迫于高考升学的压力，他们都把百分之百的时间和精力用在了必修课上，几乎没有余力。只有那些科学“志趣已明、禀赋已显，常规课程已难以满足要求，学有余力”的优秀高中生才是科技俱乐部选择的培养对象。10 年来，科技俱乐部每年由基地学校推荐参加科研实践活动的优秀高中生 200 到250 人。由于学术指导中心的实验室吸收的学生人数有限，每年只有 120 到 150 人能参加实验室的科研实践活动，还有 100 多名学生难以如愿。事实说明，科技俱乐部选择了优秀的高中生，优秀的高中生也选择了科技俱乐部。科研实践活动、野外科学考察、科学名家讲座、科学家与中学生联谊会科技俱乐部教育途径非常有利于培养学生的科学素质科技俱乐部教育途径非常有利于培养学生的科学素质培养目标的实现，总要通过一定的教育途径。科技俱乐部向学生会员全面实施培养目标的教育途径有四条：科研实践活动、野外科学考察、科学名家讲座、科学家与中学生联谊会。其中主要教育途径是科研实践活动，野外科学考察、科学名家讲座、科学家与中学生联谊会都是科研实践活动的延伸和补充。中学向学生实施培养目标的教育途径主要是课堂教学。教育途径实施的自主性和实践性就是指科技俱乐部与中学在教育途径实施上相比较而存在的显著特点。课堂教学有很多优点，比如说它是传授知识的好形式；提高了教学效率；充分地6发挥了教师的主导作用等等。课堂教学是有生命力的，至今它还是学校教育的主要途径。但是课堂教学的缺点也是显而易见的，那就是它无视学生个性差异，不利于因材施教；忽视了学生在教学中的主体作用；忽视了学生实践能力的培养。科技俱乐部教育途径中的科研实践活动和科学考察活动，学生从网络检索、查阅书籍、提出课题、实验设计、实验操作、采集样品、数据处理、分析调查资料到撰写论文，以及最后论文答辩，其全过程都是在学生动手实践中自主完成的。科研导师的作用主要是指导方向，指点方法，答疑解惑。学生参加科学名家讲座和联谊会也不像课堂教学那样，坐在那里被动地听讲作记录。由于名家讲座的内容都是关于前沿科学，中学生听起来会有一定困难。所以在听讲之前，学生要查阅与讲座主题相关的文献资料，做到有备听讲。听讲中不懂的问题记录下来，通过会上交流或会后讨论加以解决。中学生与科学家联谊会是科学名家与中学生面对面座谈。科学家讲自己的经历和研究体会；讲科技史上的故事；讲科学发展前景；讲我国科研现状学生讲自己的科学理想，向科学家求教科研实践中碰到的问题及其他方面自己