■本报记者 沈湫莎

    一部科幻大片《流浪地球》瞬间带动了天文热。日前举行的“未来科学+”寒假科学营，当问到有多少人未来想当宇航员时，50个孩子齐刷刷地举起了手，说到“引力弹弓”“黑洞”等名词，不少孩子更是头头是道。但是，当老师发问：“航天员进入太空后，腿会变粗还是变细？”愿意站起来回答，或者“开脑洞”的孩子便明显减少了。

    在科学营，孩子们知识储备之丰富，让老师感到惊喜，但是多的是孩子们对知识“一五一十”的重复，少的是想方设法探索这些知识如何能用上，以及这些知识是怎么来的。几位现场授课的科学大咖不约而同表示：过去的世界，占有知识就已经是一种成功；但未来的世界，获取知识并运用知识的能力才是关键，动手和动脑一样不可或缺。

    科学教育要还原到知识产生的场景中

    爱迪生发明灯泡的故事世人皆知，爱迪生尝试了各种各样的材料，终于找到了既能发光又耐烧的钨丝作为灯丝的最佳材料。然而，你真的了解灯丝吗？在科学营课堂之一“成为爱迪生”中，没读过这个故事的孩子个数为零，但是让这些孩子们自己动手还原则很困难。

    哪些材料能发光？铜丝、铁丝呼声最高。当孩子们亲手为它们通上电，却发现它们不发光，意外的是，为牙签通上电后，发光了。

    “成为爱迪生”的授课老师、上海STEM（即科学、技术、工程、数学）云中心主任张逸中表示，在传统科学课中，老师总是先把结果、也就是已经形成的知识告诉孩子，而失去“寻找”的过程，科学课就变成了语文课。“要把知识还原到产生它的那一刻，爱迪生可能花了好几年才找到合适的材料，我们可以用一节课的时间，但探索的过程不能少。”

    中国科学院物理研究所研究员曹则贤说：“科学教育除了传授知识，更重要的是传授科学方法和科学精神，孩子们探索什么材料能发光时，其思维方式和现在的科学家探索未知领域是一样的，教会他们像科学家那样思考问题，这更重要。”

    “成为爱迪生”的课上还发生了“戏剧性”的一幕，钨丝是被爱迪生验证过的最适合做灯丝的材料，但当孩子们把钨丝通上电后却发现，它只亮了很短一段时间就熄灭了，难道爱迪生的故事是错的？当孩子们把钨丝放进灯泡时答案才揭晓，原来灯泡中氧气很少，钨丝才能烧很长时间，但暴露在空气中，大量氧气让钨丝过快燃尽。

    为孩子们表演化学实验的戴伟来自英国，他说：“有学生告诉我他从来没有亲手做过化学实验，这在英国的老师看来是不可想象的，因为化学就是实验学科，不做实验怎么可能学好化学？”

    不久前，张逸中在不同学校做了同一个试验——让孩子们动手证明水的沸点是100℃。结果不管做多少次试验，沸点都没有恰好停留在100℃。一再鼓励下，孩子们想出了各种可能原因——器材不对、环境变化、试验出错……张逸中说，孩子给出各种可能性的过程才是珍贵的经验，因为这是他们动手并思考的结果，“科学教育绝对不能缺少动手环节，这往往是知识产生的源头。”

    刷“人造题”发现不了科学上的“真问题”

    戴伟说，如果仅仅是用眼睛观察，当然也能得到很多东西，但只有通过动手，才能产生真正的互动，在互动中用动态的眼光来认识世界，与只用静态的眼光来观察世界，效果是截然不同的。

    著名物理学家杨振宁说过，物理学的根源是物理现象，实际上许多令人振奋的科学发现，就是科学家从身边不起眼的一个小问题入手的。同样是从数字中找规律，瑞士数学教师巴尔末从氢气光谱的一组四个数字中找到了推动量子力学跃迁的公式；匈牙利数学家波利亚在散步时遇到同一个人好几次的经历，让他发表了“随机行走模型”，至今仍被广泛地应用于诸多领域。

    曹则贤批评了现在有一些完全不从实际出发的题目，比如，在一排数字中空一个位置，要学生根据其他数字的规律推算出空缺的数字，有时解题的关键是把题目倒过来。“这样的题目除了占用学生的时间，根本没有任何意义。”他认为，要让孩子学会发现“真问题”、思考“真问题”，这是我们的教育最需要补上的一块“短板”，而方法就是动手作实验。