第二章 科技活动和青少年科学素质
袁正光

    青少年科技活动作为教育的一部分,已有一个多世纪的历史。我国青少年科技活动经历了50年代、60年代的发生和发展。此时,正值世界新技术革命的高潮,我国也正在着手制定实现现代经的关键。

    于是,人们对科学技术现代化看成是实现四个现代化的关键。于是,人们对科学技术的功能、科学技术自身发展的特点以及现代科学技术对人才提出的新要求,开始了深入的研究和广泛的宣传,使得青少年科技活动一开始恢复就有一个较好的社会环境和良好的理论基础。

    当我们对现代科学技术发展特点及其对人才的要求进行研究的时候,当我们对正在恢复和发展青少年科技活动进行总结的时候,我们便意识到并及时,不在于在各项比赛中获得名次,而根本目的在于培养青少年的科学素质的。科学素质不仅对将来从事科技工作的青少年是重要的,对来从事其他船业工作的青少年说,在现代化社会里也同样非常必要。

2.1 科学素质的意义用其特征
2.2 科学素质的智力因素结构
2.3 科学素质的非智力因素结构
2.4 青少年科技活动是培养和提高 青少年科学素质的必要途径
2.5 青少年科技活动的发生与发展

2.1 科学素质的意义用其特征

    一、 建构主义哲学的启示

    当代哲学家有一个新的哲学派别,叫建构主义哲学,它是由多学科的科学家,包括物理学家、数学家和心理学家创建的。心理学家,大家比较熟悉的如瑞士的皮亚杰,他是认识发生论始人。这是一个多学科组成的综合体。在建构哲学中有两个概念,一个是"神经网络封闭性",这是现代生物学,尤其是对神经系统神经元研究的一个重大发现。我们用三个方框表示如下(图2-1):

    

    我们把人接受外来信息,产生行动的过程简化为三个方框框组成的路线。第一个是感受器,接受信息,然后感受器传递给中枢神经,最后中枢神经经过加工传送给效应器,效应器产生行动。过去我们总认为这是直线式的,感受器接收外面的信息传给中枢,中枢传给效应器,效应器直接输出Q。对神经系统深入研究表明,效应器的信息还要反馈回感受器S。也就是说,感受器除了接收外来的信息I以外,还要接收效应器反馈的信息S。而且更为惊人的发现是,接受外来信息的感受器约有1亿个,可是,接受反馈信息的感受器竟有10万亿个之多!也就是说,我们第一次接受信息的时候,新信息I和反馈回来经过加工的老信息S之间的比例是1 :100000(1 :10)。所以我们每次接受的信息,新的信息实际上只占约十万分之一,而其余部分则是原来的反馈信息。由于新信息占的比例太少,所以在系统论里就将其看作是封闭系统。当然,新信息尽管只占约十万分之一,但是是绝对不可少的因为反馈的10万也是通过以前的新信息加工而成的。这个概念说明了我们每次接受一个新信息有赖于原来的10万个信息的帮助,这是非常重要的。

     第二个概念叫作"认知结构封闭耦合"(图2-2)。

    图2-2 对操作结果的感知

    第一个方框表示客体,就是我们的认识对象。第二个方框表示人。人在认识客观的时候,首先要操作客体,也就是给客体施加影响,不操作客体的认识是不可能的,这在量子力学里,对电子的观察表现最为突出。然后是人对操作结果的感知。以上由客体和人之间组成一个认知结构,由于主体每次接受的信息都是主体对客体操作后的信息,这样形成一个封闭的结构,这叫认识结构的封闭耦合。

    将上述两个概念结合起来,得到两点启示:第一,人在接受信息的时候所感受的信息中绝大部分是自身反馈的信息(I :S=1 :10万);第二,即使是来自外来客体的新信息也是经过主观操作过的信息。于是,人对事物的认识有赖于人自身的认知结构,也就是说,人的认知结构决定了人对客观事物的认识水平。这个结论在教育学上具有相当重大的意义。我们常常看到一些孩子非常用功,可是学习效果就是不好。新的知识,或说新的信息,对每一个孩子来说都是平等给予的,但有的孩子接受得好,有的接受不好,这就是孩子的认知结构不一样(假如同样是努力的)。因此从小逐步建立和完善孩子的认知结构是教育的关键。一个人对客观事物的认识,包括学习的好坏,很大程度上依赖于已经建立起来或正在建立起来的认知结构。这个看法与美国的布鲁纳的课程结构论有点不谋而合。他是从另一个角度强调从小给孩子建立知识结构的重要性。那么,我们还要进一步追问,人的认知结构是怎样形成的?上面的认知结构封闭耦合示意图给我们的另一个启示是:人的认知结构是主体和客体组成的一个系统,它是在主体对客体进行操作,并对操作的结果进行感知的无限循环中形成的。于是有个更重要的结论出来了,即:第一必须有主体和客体的结合;第二主体必须对客体进行操作,然后对操作结果进行感知。假如我们的孩子长期没有客体,没有认识的对象,就是一本书,那么认知结构始终建立不起来。这里给青少年科技活动提供了一个重要的理论依据——帮助孩子们从小同客体结合,以建立自己的认知结构。因此我们强调要孩子们实验、操作、观察,到大自然中去,就是为了使他们能够尽早地把自己(主体)和客体相结合,建立并不断完善自己的认知结构。这里的认知结构是由客体和主体组成的一个系统。认知结构表现在主体方面也应该有一个合理的结构,我们称为认知结构的主体部分。人的认知结构的主体部分就是本章要讲的科学素质。

    二、提出青少年科学素质的根据

    提出青少年科学素质的根据是:

    1、 现代科学技术高速度和综合化发展对科学技术工作者乃至整个国民的要求;

    2、 现代化社会对现代化人的基本要求;

    3、 科学家、教育家、企业家对自己成功经验的总结以及对卓越人物的心理特征的研究。 如,我国著名科学家、原中国科学院院长卢嘉锡曾经谈到科学家的"元素组成"是C3H3,指的是clear head(清楚的头脑)、clever hands(伶俐的双手)、clean habit(洁静的习惯)。他说:"这是对科学工作者总要求的一个很好的总结,也是值得少年朋友们努力去追求的。"

    国际水稻研究所张德慈博士与中国进修生谈话,他在回答"一位科学家应当具备的素质和条件"的问题时提出:

    1、兴趣与好奇心;2、大胆想象;3、真实客观;4、观察敏锐;5、聪明理智;6、小心谨慎;7、训练有素;8、合乎情理;9、精确诚实;10、长期坚持。

    美国总统科技顾问基沃斯博士说,现代科技人才必须具备以下三个条件:第一,资质聪慧,富有才华;第二,有强烈的进取和探索精神;第三,有协作精神,以利于形成跨学科跨专业来解决问题的科技人员群体。

    贝弗里奇在《科学研究的艺术》一书中谈到科学家的性格时指出:"研究人中在很多方面酷似开拓者。研究人员的品格:事业心和进取心;随时准备以自己的才智迎战并克服困难的精神状态;冒险精神;对现有知识和流行观念的不满足;以及急于试验自己判断力的迫切心情","也许,对于研究人员来说,最基本的两条品格是对科学的热爱和难以满足的好奇心。""聪明的资质、内在的干劲、勤奋的工作态度和坚韧不拔的精神,这些都是科学研究成功所需的其他条件。科学家还须具备想象力,这样才能想象出肉眼观测不到的事物如何发生,如何作用,并构思出假说。"

    杨振宁在谈到创造性研究的条件时说:"我认为有三个条件,即直观能力强、有耐心和信心。"

     美国哈佛大学国际事务研究中心提出现代化的人的素质的9个方面:

    1、 愿意接受新事物,思想上较倾向于革新和变化;

    2、 乐于发表见解,也比较民主,对各种意见有思想准备,以为是自然的,不必加以提防;

    3、 时间观念强、准时、守时;

    4、 对人本身的能力较有信心;

    5、 计划性较强,办事讲程序;

    6、 普遍的信任感,对周围世界和其他人有较多的信任;

    7、 信奉并愿意遵循"公平待人"原则;

    8、 对新式教育感兴趣;

    9、 比较尊重他人。

    法国学者德雅克·塞尔旺一施赖贝尔在他著名的《世界面临挑战》一书中写道:"智慧比知识更有力量。"这是我们时代的哲学基础之一。他说,信息是平列的。知识是组合起来有深浅之分的,而智慧是有生命的,并且是灵活的。现代科技的发展提出了这样的要求,即要求人们有一种能驾驭科学的智慧。

     物理学家劳厄更有一句名言:"重要的不是获得知识,而是发展思维能力。教育给予人们的无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西。"

    "剩下来的东西"是什么?我们说,就是科学素质!

    三、科学素质的基本特征及其定义

    科学素质的基本特征:

    1、 科学素质是基础性的,但又是本质性的、不可缺少的基本因素;

    2、 科学素质是早期形成,影响终身,终身起作用的持久因素;

    3、 科学素质一经形成,可以不断发展、完善和健全,但难以根本改变,是一种稳定的因素;

    4、 科学素质是一个由若干子系统组成的综合性的、整体性的复杂系统;

    5、 科学素质有很强的共性,但体现在每一个人身上又有鲜明的个性。科学素质的共性寓于每个人的个性之中;

    6、 科学素质是在家庭、学校和社会的教育环境中逐步形成的。科学素质的形成是一个潜移默化的无形过程。

    科学素质的定义:科学素质是从小养成,不断发展,最基本但又是终身起作用的科学素养和心理品质。

    科学素质的结构性:科学素质包括智力因素和非智力因素,由知识结构、智力结构和非智力因素结构三个层次的结构所组成(图2-3)。这三个层次互相依存、相互影响、相互渗透,形成一个综合性、整体性的素质结构。其中知识结构是整个素质结构的基础,智力结构是在知识结构的基础上形成,并反过来促进知识结构的进一步完善,智力结构的形成过程中同时形成的,三者相互影响,互为完善。如果说知识、能力是科学素质中的能力因素,那么非智力因素可以说是科学素质中的动力因素。     



2.2 科学素质的智力因素结构

    一、 科学素质的知识结构

    知识结构是由结构合理的、扎实的基础知识所组成。

    1、 科学素质首先是指一定程度的基础知识 如果把一个人所具有的知识分为基础知识和专业知识,那么基础知识则属于人的素质所必须具备的知识。人的素质需要什么样的基础知识呢?我们以基础教育的尺度来衡量,分小学、初中、高中三个阶段。我国现在的状况是在城市普及初中,在农村普及小学教育。而日本和美国的同龄青年的高中入学率分别是94%和97%,也就是说作为人的素质的基础知识在日、美是高中程度的知识,而我国城市仅仅是初中程度,在农村则是小学还不到。再从25岁以上人口平均受教育年限来看,日本是11.1年,美国是12.4年,而我国才5年。应该说,在现代社会,基础知识包括了高中以前的科学文化知识。

    2、 作为科学素质的基础知识还必须具备合理的结构

    作为科学素质的基础知识,不是一个单一的知识,而是由数学、自然科学、社会科学、人文科学及哲学组成的一个基础知识结构。从目前通行的高中课程来看,包括数、理、化、天、地、生;文、史、哲、政、经、法。其中还应包括学、艺术、音乐、体育等方面的知识,并且彼此形成一个合理的结构。

    合理的知识结构有两个含义:一是所学的知识不是单一的,也不是残缺的,具有一定的广度;二是在学生的头脑里形成初步的知识框架,对一个高中生来说,要求懂得人类的知识分数学、自然科学、社会科学、文史科学以及哲学,而每一门学科又包括某些具体学科,以及每一门学科由哪些基本概念、原理和理论组成。这种结构或者说知识框架的形成,对于将来适应新的学习和工作非常重要。

    3、 作为科学素质的知识还必须是扎实的

    我们知道,知识是人类关于客观事物的事实、本质,以及规律的认识成果。知识由概念、原理(定理、定律)和理论组成。知识又总是通过符号,包括文字符号、图形符号和数学符号进行表述、记载和交流。

    所谓扎实的基础知识,就是说不仅是记忆表达知识的符号,更重要的是理解和运用知识本身。教师在传授知识时,总是通过符号向学生交流的。仅仅记住符号就是我们平常说的死记硬背,并不等于理解知识。理解知识有两重含义:一是理解符号与符号所表示事物的联系,透过符号理解事物的本质和规律。一般说来,概念是表达事物的本质,而原理、定理、定律以及理论是表达事物(包括自然现象和社会现象)的规律。而这些概念、定理总是由文字符号或数学符号(数学公式)来表达的。所以我们要通过符号去理解它所表达的事物的本质和规律。仅仅记住符号而未能理解符号的意义是没有多大用处的。目前这种仅以考分来衡量学生的办法很容易造成只记住符号不懂意义的状况;二是理解知识内部的联系。正如丁肇中教授1979年在北京八中讲话时所:"在物理、数学、化学、生物等领域里,认真地想一想每个自然现象发生的原因,设法理解各种自然现象之间的内部联系。这样我们不但能掌握已知的科学成果,而且可能发现新的问题。" 综上所述,科学素质首先就是要具备一定的、结构合理的、扎实的基础知识,而且这种基础在头脑中形成一个初步的知识结构,这是科学素质的基础。

    二、 科学素质的智力结构

    关于人的智力、能力有各式各样的定义,比较一致的看法是:"智力是人的认识能力的总和",而能力包括认识客观事物的能力和改造客观事物的能力。可见智力是属于认识的范畴,是人的各种能力的基础,是人的素质的重要组成部分。事实上,当一个人在认识世界的时候,总是伴随着对世界的改造。所以我们这里谈的智力,也往往包括了某些面的能力。但是,作为人的素质的智力或能力,应该是最基本、最基础的,它包括观察能力、思维能力和实践能力(又分为演绎思维和归纳思维)、形象思维能力以及直觉、灵感和想象力。

    1、观察是人类认识世界的开始,也是一个人认识世界的开始。

    科学始于观察。我国地质学家李四光曾说:"观察是得到一切知识的一个首要步骤。"狄罗德说:"我们有三种主要的方法:对自然的观察、思考和试验。观察收集事实;思考把它们组合起来;实验则来证实组合的结果。"

    观察能力是有一定目的的、有组织的知觉。观察分为直接观察和间接观察。直接观察是自己亲自观察,获得第一手材料;间接观察是利用别人观察的材料。这两种观察能力都是必须具备的。但作为人的素质,直接观察更是不可缺少的。日本一至六年级规定做180个观察,200多个实验。在小学一年级就开始设"理科",课本中有关于动物、植物、光线、磁铁、岩石等的观察、模仿和游戏,让儿童通过直接体验,积累对自然现象的感性认识,培养学生对事物进行科学观察的习惯和能力。

    孩子们不仅对自然现象进行观察,对社会现象也从小开始观察,日记、作文等则是孩子们观察社会现象并进行思维的结果。 培养孩子的观察能力,包括培养他们观察的兴趣、观察的方法和技能。如通过对比、顺序以及用多种感觉器官参加活动的观察方法和细致、深入、全面的观察习惯等等。

    2、思维能力是智力结构的核心。

    牛顿说:"如果说我对世界有些贡献的话,那不是由于别的,只是由于我辛勤耐久的思考所致。"普朗克说:"思考可以构成一座桥,让我们通向新知识。"爱因斯坦说:"学习知识要善于思考、思考、再思考,我就是靠这个学习方法成为科学家的。" 可见思考是十分重要的。思考有思考的规律,思维能力就是按照规律思考的能力。钱学森同志在《关于教育科学的基础理论》(《思维科学》1987年1月)中把思维能力区分为个体思维和社会思维。个体思维又分为抽象思维、形象(直感)思维和灵感(顿悟)思维,还有直觉和想象。

    一般说来,科学家主要用逻辑思维进行创造性活动,而文学艺术则主要用形象思维进行创造性活动,但是正如文学家也需要逻辑思维一样,科学家也需要形象思维。爱因斯坦对光速的思考、化学家对苯环结构的思考,以及分子生物学家对双螺旋结构的思考,都是借助形象思维而成功的。同样,文学家虽运用形象思维来表达他们的感受、情感,表现他们创作的主题,但他们对人和社会透彻、明晰的理解仍然需要抽象思维。 当然,无论是科学家还是文学家都需要灵感、直觉和想象。灵感是在知识积累和长期思维前提下顿悟。直觉则是思维的"感觉",具有无限的思维洞察力。直觉往往是正确判断和创造的开端。当然直觉的结果必须用实践去检验,用逻辑思维去论证。想象则是一种创造性形象思维,是创造性活动必不可少的一种思维能力。

    在基础教育中,数学尤其是平面几何,无疑是培养学生演绎思维的最好课程。欧几里得几何学创立于公元前300年左右,至今仍不失为中学的一门基础课程,其重要原因就在于它的智力价值。欧几里得几何学从几个公理出发,经过一系列的推论,建筑了欧几里得几何学的大厦,充分证明人类演绎思维深邃的认识能力。反过来,欧几里得几何学2000年来又成为人类训练自己演绎思维能力的有力工具。

    同样,17世纪、18世纪形成的物理学,是人类归纳思维方法的伟大成果,反过来中学的物理学又成为训练人类归纳思维的有力工具。也是同样的道理,优秀的文艺作品包括诗歌、小说、散文、戏剧等等,是人类形象思维的艺术结晶,同时又是人类一代又一代用以训练形象思维的有力工具。只要我们仔细分析,中小学的许多课程,几乎都分别是人类各种思维能力的结晶,同时又是培养学生各种思维能力的有力工具。科学家和文学家们在发展、创造这些知识过程中所表现出卓越的思维能力(包括逻辑思维能力、形象思维能力、灵感、直觉和想象力),如果我们的教师能够在传授知识的过程中生动地揭示蕴藏其中的这些智力宝藏,那么对教育,对学生素质的培养是十分有利的。

    3、实践能力是创造力不可缺少的重要因素。

    作为科学素质的实践能力对青少年而言,主要表现为动手能力。针对我国目前的教育情况,这几年科学家们批评呼声最高的是忽视学生动手能力的培养。杨振宁曾在人民日报发表文章说:"要增强中国的社会生产力,需要的是很多会动手的人。我接触到很多第一流的物理学家,他们很能动脑筋,很会做实验,却不善于应付各种考试。如果光凭考试取人,这些人就可能被埋没。"杨振宁教授在接受《儿童时代》记者采访时还说:"不该说,读书努力就是好学生,应该说,有很强的动手能力和创造精神才是好学生。"我国原高能物理所所长张文裕甚至说:"现在的教育不重视对孩子动手能力的培养,实在不利于培养人才。如果说现在高考升学率是4%,那么我怀疑人才还在96%里边。"丁肇中教授在回答怎样成为优秀生时说:"有一条共同的要求,就是任何时候都不要死读书,不要被分数牵着鼻子走,而要善于独立思考,勤于自己动手,使自己具备竞争的能力。"美国诺贝尔奖金获得者温伯格教授也说:"重要的不是无休止的听课,而是通过研究来学习。一个优秀科学家必须具备许多重要的素质,单靠听课、作业、考试是不足以培养这些素质的。历史上许多有成就的科学家都是学生时期开始他们研究生涯的。爱因斯坦从16岁开始研究空间和时间的概念,费米在念中学时就喜欢自己动手,用一些简陋的设备去测定书上讲过的一些物理量。"

    动手能力是获得知识的必要手段,动手能力又是检验知识是否正确的必要手段,同时动手能力还是促进思维能力发展的必要手段,最后动手能力几乎与创造能力相提并论,确确实实是创造能力不可缺少的重要因素。

    创造力是人的各种能力的综合发展。人的素质正常发展,最终是为了发挥自己的创造能力。

    综上所述,以观察能力、思维能力和实践能力为主干构成的智力结构,是人的素质的重要组成部分,这是建立在人的基础知识之上的人的素质结构的主体结构。



2.3 科学素质的非智力因素结构

    非智力因素结构是人的素质结构中的最高层次,是由道德结构、意志结构和审美结构所组成的统一体。非智力因素结构即是人的素质结构中的一个子系统,一个高层次的子系统,同时它本身又是一个复杂的综合系统。

    一、 道德结构

    道德,是一个人正确处理人与人、人与社会的关系的思想和行为准则。道德本身也是一个复杂的结构体系,而且对于社会上不同的职业,还有不同的职业道德。这里所说的人的素质的道德结构是指最基本的道德,也可以说是人的道德素质。人有了这个最基本的道德素质,就可以进一步建立整个道德体系的大厦,相反如果缺少了这个基本道德素质,那么一切道德宏论都是空洞的,无源之水。这个道德素质结构就是:诚实、爱心、正义、好学。这八个字,是一节道德之源。所以称之为道德素质。而且这8个字对正在中小学念书的孩子,又是具体的、形象的,具有实实在在的可吸收性。 诚实,是道德素质的第一要素,做人的基本准则。诚实是实事求是的根基,而实事求是又是一切科学乃至一切工作的准则。从小没有诚实的素养,长大很难有实事求是的精神。相反,如果一个社会长期盛行不实事求是之风,那么学校的诚实教育将无力进行下去。

    爱心,道德素质的又一重要因素。爱心的形成是从具体到抽象的,遵循韦恩图规律。首先是爱父母、爱兄弟姐妹、爱友邻伙伴,然后是爱同学、爱老师,将来发展为爱同仁、爱人民、爱祖国、爱大自然、爱护公共财物、热爱生活,热爱社会。我们多年来忽视友爱的教育,尤其忽视爱心的培育,违背爱的教育的儿童心理特点。仅有抽象的爱祖国、爱人民,往往是根本不懂得爱。我们的小学课本缺少爱爸爸妈妈的内容,我们的儿歌也缺乏这方面的内容,爱爸爸妈妈是爱的基础,爱的种子。苏霍姆林斯基在他的学校门口挂的标语是:"爱你的爸爸妈妈吧!"他回答别人的提问时说,如果小时候不热爱爸爸妈妈,长大能爱祖、爱人民吗?这是很有道理的。对于儿童来说,爱是具体的对学生进行爱的教育要从具体到抽象。从孩子的身边,从培养爱心开始,再扩展到整个社会。

    正义,就是公正、正派、平等、公道。这是孩子从小就应该形成的一个非常重要的观念。事实上,许多调皮的孩子,都能接受正义这个概念,常常以打抱不平、主持公道、惩罚邪恶为荣,为高尚。正义又是孩子崇高道德的又一颗优良种子。正义是人类自始至终追求的高尚品德,正义又是孩子从小就能接受的行为准则。孩子从小有正义感,懂得坚持正义是应有的品德,那么长大以后他会进一步弄清什么是正义,什么是非正义,到那时正义感将成为他良好品德的基础,成为坚持真理,修正错误,扶正驱邪,主持正义,主持公道的良好基础。相反,如果从小缺乏正义感,长大以后就很难有良好的道德,这是不言而喻的。

    好学,是热爱学习,有浓厚的、强烈的学习兴趣。学习兴趣,是科学家们倍加赞赏的一种心理品质。他们中的许多人,甚至把兴趣看成自己成功的重要因素之一。爱因斯坦"热爱是最好的老师。"学习兴趣,不仅是学生在学习期间的最活跃的内在动力,学习成功的重要因素,而且学习兴趣的进一步发将成为学生的志向以至成为学生终身为之奋斗的崇高理想。我们几乎可以这么说,小学教育如果能培养起学生学习的兴趣,是教育的最大成功,相反,教育如果没有引起学生对学习的兴趣,无论如何,是教育最大的失败。厌学是学生中的可怕因素,将来到社会,厌学更是可悲的社会现象。

     二、 意志结构

    意志,是一个人能把握自己以达到预定目的的心理能力。一个人的意志结构包括独立性、果断性、坚持性、自制性和自我平衡性。

    意志结构是人格结构,也是人的整个素质结构中不可缺少的力量因素。是一个人事业成功必不可少的心理品质。在我国的教育中,意志教育也是一个薄弱环节。 独立性是意志力的重要特征,对于青少年的素质表现为鲜明的个性。一个人形成自己的独立性,也就懂得尊重别人的独立性,因此它蕴藏着自尊、尊人和民主意识的性格基础。

    独立性教育,实质上是自尊和尊人的教育。尊重自己的独立性,同时也尊重别人的独立性,是现代民主意识、开放意识不可缺少的心理素质。

    如果说独立性、果断性和坚持性是意志结构中的动力系统,那么自制性则是意志结构中的制动系统。正如一部汽车一样,不仅要有高功率的马达,动力,而且必须有良好的刹车。人的意志系统也一样,除了有顽强前进动力,还必须有良好的自制能力,以适应周围的环境,调整自己的行动,对任何不良的欲望和错误的行为能自觉主动地控制和克服。

    在意志结构中,还有一个十分重要的因素,那就是心理平衡能力。人一生中,无论是学习阶段,还是走上工作岗位,顺利和困难,胜利的欢乐和失败的苦恼,赞扬与批评,好话与诽谤,总是少不了的。怎样在各种情况下都能经常保持自己的心理处于积极平衡的状态,这是心理健康的重要标志。对青少年学生素质的要求来说,心理平衡能力尤其表现为开朗、幽默。这包括两个方面,一方面是对情绪反映有一个正确的思想方法,把情绪看成是自己选择的结果,而不是他人或环境强加给自己的。相信自己在驾驭着自己的情感。例如听到批评,你可以选择闻过则喜,而不是不快,遇到不公,你可以认为生活并不总是公正的,而处之泰然,不必计较。总之你可以选择、驾驭自己的情感。这种思想方法和能力是生活中必不可少的;另一方面是要学会减轻心理压力的技巧和能力。一旦已经产生心理压力,可以通过转移、代偿、升华的方法减轻心理压力,使自己的心理迅速恢复平衡状态。心理自我平衡的能力是人的素质中极重要的一部分,它是整个意志结构中的调节和平衡系统,使人经常处于良好的积极状态,使人的心理始终保持健康;而人的心理健康既是智力发展的必要条件,也是道德形成的重要基础,更是身体健康的重要因素。

    三、 审美结构

    审美结构是在智力结构、意志结构和道德结构的基础上形成的更高层次的精神境界,同时反过来又促进智力结构、意志结构和道德结构向更高级的、更完善的形式发展,相互促进,相互渗透,形成良好、高尚的素质结构系统。

    人的审美结构主要表现为一个人对美,包括自然美、社会美、艺术美和科学美的美感意识。表现为敏锐的审美感觉,丰富的审美想象,强烈的审美情感以及融化于审美情感之中的思维活动。美感和审美是一个愉快的心理活动,是一种高级的精神享受。一个人的心理建立起一个良好的审美结构,具备一定的审美情感和审美能力,那么他的精神生活、精神境界将达到更高级的程度,并使其他的心理素质在更高的境界下得到充分的发展和完善。

    在中学阶段的教育中,青少年学生应该受到自然美、社会美、艺术美和科学美四个方面的美育。培养对这四个方面的美感和审美意识。

    自然美。江山如画,大自然以其特有的山、水、花、鸟,鲜艳的色彩,悦耳的音响,生意盎然的姿态给人以美的享受。青少年学生对自然美的感受可以丰富他们的生活,陶冶他们的情操,激发他们热爱大自然、热爱生活、热爱祖国的情感。教育应该充分利用节、假日以及野外活动的时间引导学生感受自然美,培养他们的审美意识。当然学校的环境、教室的美化更是潜移默化的美育。

    社会美。主要表现在人性美、人情美,是通过人的行为和情感表现人的善良和勤劳。学生对社会现象美与丑的价值判断是学生审美结构的重要方面。"助人为乐"是美的;"整人为乐"是丑的价值判断;勤劳勇敢是美的;好吃懒做是丑的价值判断等都是青少年美育的重要内容。

    艺术美。是自然美和社会美的升华,是艺术家对自然美、社会美审美感受的艺术结晶。文学和艺术,包括小说、诗歌、散文、戏剧、曲艺、电影、绘画、音乐、舞蹈、体育等等都是艺术美的载体,它以比自然美和社会美更强烈的艺术感染力丰富人们的生活,陶冶人的情操,给人以美的享受和薰陶,引导人们追求美、热爱美、保护美,从而热爱人生,热爱社会,热爱人民,主持正义,憎恨邪恶。中小学的语文和音乐、体育、美术及其课外活动都承担艺术美的教育。

    科学美。正如艺术家对艺术怀有强烈的美感和激情一样,科学家对科学也怀有强烈的美感和激情。科学美主要表现为自然本身的规律美以及科学家以惊人的创造性揭示和表达自然规律所展示出来的理性美。自然界以它拥有的规律性给人以惊讶和美感,自然界有各式各样的圆,但都服从一个规律C=2πR,即圆周和直径的比例都是3.1415……。这难道不令人惊讶吗?又如指南针,一块小小的磁铁,它总是指向地球的北极,自然界背后竟有如此神奇的力量,难道不值得惊讶吗?人体是一个最复杂的肌体,可是从一个小小的受精卵开始分裂,按遗传信息密码分裂出头、手、脚、眼、耳、口、鼻,而且眼睛总是长在脸的上部,耳朵总是生在头的两边,眼、耳、口、鼻各就各位,世界上几十亿人,人类祖祖辈辈,无论哪个民族,哪个时代,均是如此,大千世界竟有如此"步调一致"的规律,岂不令人惊讶,岂不激起人的美感!规律就是美。正是大自然的这种规律吸引千千万万的科学家终身为之奋斗,为之探索。科学家们又在自己的探索中创造了关于自然规律的概念、原理和理论,竟然把自然的规律美揭示出来,表现出来,这岂不更美。这就是科学美,科学的理性美。你想,科学家们研究了自然界形形色色的圆,最后总结出圆的本质和规律:C=2πR,世界上有哪一个圆有C=2πR那样精确,那样巧妙,那样简洁!同样F=ma一个简洁的公式竟然把物体的质量与受力产生加速度的关系揭示出来,表现得干净利落。

    科学以神奇的精神伟力,和谐的精美结构,严密的逻辑体系,以及崇高的真理价值,集真善美于一体。自然科学的教育如果能使学生对自然界的神奇规律和科学理论的神奇魅力产生一种强烈的好奇心、惊叹感和美感,那么他们将把学习当成一种美好的享受而不是负担。而且他们将终身怀着对科学美的美好情感去追求科学、献身科学,并从中得到欢乐和享受。

    科学美感既是一股强烈的学习动力,又是一种美好的享受。



2.4 青少年科技活动是培养和提高 青少年科学素质的必要途径

    一、 青少年科学素质形成的特点

    达尔文8岁开始收集标本,10岁进行分类;牛顿10岁能观测天象,16岁用实验和理论的方法测定风速;高斯7岁可求解级数,17岁提出最小二乘法;爱因斯坦5岁时一只罗盘惊奇不已:"是什么力量推动指南针一直向北?"13岁时爱上了莫扎特的奏鸣曲、欧氏几何学和康德哲学,几何学的清晰性和可靠性使他赞赏不已,15岁时开始想象:假如人的速度比光速还快,人看到的世界是什么样子?这为他后来创立相对论打下了坚实的基础。 我们根据心理学家、教育家对杰出人才的研究成果,提出青少年科学素质形成的四个特点:早期性、综合性、非传授性和从兴趣开始。

    日本教育家木村久一在《早期教育和天才》一书中提出了儿童能力的递减法则概念。他认为早期教育必须同儿童的智力发展同时开始,教育开始得越晚,儿童能力的实现就越少。儿童的能力如果不在其发达期给以发展的机会,就会一个一个地枯死。

    事实上,每个人都如同前面例举的优秀科学家的儿童期那样,在小学和中学阶段存在天才能力发展的可能性,只是他们较完善地得到实现,而一般人却种种原因未能得到及时开发而不同程度地枯死。 法国学者让·雅克·塞尔旺一施赖赖尔在他著名的《世界面临挑战》一书中说:传授信息比较容易,传授知识就比较困难,而传授智慧那会是望而生畏的任务。这是个潜移默化的无形过程。

    我们在研究人才成长的儿童期时也发现,他们从小就开始表现出那些才华,他们所逐渐具有的科学素质,不是靠传授和说教可以形成的,往往是在家庭、社会、学校的教育环境中,在社会实践中,在认识世界和自我表现的相互关系中,以及在社会成员的相互关系中耳闻目睹、熏陶感染、潜移默化陶冶而成的。 科学素质的形成还是在知识、智力和兴趣、情感、意志、习惯、品德等非智力因素的相互作用下综合发展的过程中形成的。正如爱因斯坦13岁开始形成对自然科学、艺术和哲学的追求一样,三者作为一个整体成为支持他一生的三大支柱,成了他的血和肉。

    最后,良好科学素质的形成总是从儿童的兴趣和好奇心开始的。对大自然、对科学的好奇心和兴趣,是人尤其是儿童的天性。这种天性以无比的魅力,驱动人们探索自然的秘密,追求科学的奥秘。自幼具有强烈的好奇心和兴趣,几乎是每一个有成就的科学家的共性。达尔文小时候曾爬到树上去看鸟儿怎样孵小鸟,从河里钓鱼并仔细观察,采集标本认真研究,这都是兴趣的驱使。他还迷恋和哥哥一起做化学实验。校长曾当着全体学生的面训斥他:"把时间浪费在无用的玩艺儿上。"后来达尔文回忆这段生活时:"那是无用的玩艺儿吗?不,那是我学到的最有用的知识,它使我走进了科学的大门。"

    二、 课堂教学的局限性

    以"课堂为中心"的教学,使学生在一定的空间和时间范围内接受由教师传授的间接知识,训练技能技巧,有利于学生学习系统的基础知识和受到技能技巧的训练。但是作为全面培养和提高学生的科学素质却存在很大的局限性。正如1985年中央在关于教育体制改革的决定中谈到教育的问题时指出的:"不少课程内容陈旧,教学方法死板,实践环节不够重视,专业设置过于狭窄,不同程度地脱离了经济和社会发展的需要,落后于当代科学文化的发展。"事实上,以课堂教学为中心的传统教学是很难克服上述弊病的。这些问题,在"唯分数"教育和片面追求高分的情况下就变得更为突出。这是因为这种教育方法。

    1、难以引起学生的学习兴趣。学习对于孩子来说本来是生动有趣的,但是由于无休止的听课和考试,机械地重复,再加上老师和家长的压力,反而容易引起学生的厌学情绪,结果孩子本身具有的好奇心和求知欲,在现行的教育体制下被悄悄地扼杀于萌芽状态,这会从根本上破坏了学生科学素质的养成。

    2、学生被禁锢在课堂上,智力发展受到约束,能力发展受到阻碍。学生的智力和能力,无论是观察能力、思维能力和实践能力都必须在主体与客体的相互作用中,在集体成员的相互活动中,在主观能动性的充分显露中,才能得以形成和发展。如果让评分成为人的精神生活的唯一的、吞没一切的活动领域,不仅学生表现自己的领域狭窄,教师的关心也局限在知识和分数上,那么学生学习的愿望就会越来越低落,智力和能力的成长就更是不可能的事情。

    3、非智力因素的成长更是受到限制。人的非智力因素,无论是道德、意志和审美都贯穿着人的情绪、情感、情趣的发育,并最终体现于人的性格之中。这些都必须在学生与社会和社会成员的相互融合、相互影响和感染之中逐步形成和发展。把学生禁锢在课堂上,死记硬背,片面追求高分数,不仅影响对知识的掌握、智力的发展,而且也严重地妨碍了学生兴趣、情感和性格的健康成长。

    三、 青少年科技活动可以弥补课堂教学的不足,有利于培养学生的科学素质

    1、教学思想上来看,开展青少年科技活动有利于处理好教学与发展的关系,即传授知识、技能技巧和发展智力、培养能力的关系。

    赞可夫关于教学与发展的教育思想,已为人们所公认。他说:"无论学校的教学大纲编得多么完善,学生在毕业后必然会遇到他们所不熟悉的科学上的新发现和新技术。那时候,他们将不得不独立地、迅速地弄懂这些新东西并掌握它。只有具备一定的品质,有较高发展水平的人才能更好地应付这种情况。在这个时代,学生的发展对他们未来的工作具有多么重大的意义啊!"这一思想肯定是正确的。但是,事实证明,只在课堂内实施这一思想及其教学原则很难收到明显的效果。因为课堂教学这种形式本来就是为传授知识而产生的。这一教学形式对于学生掌握基础知识,训练基本技能技巧有很大的优越性和必要性。但是对于发展学生的智力和能力也有很大的局限性。发展学生的智能,最重要的是观察能力、思维能力和实际操作能力,而在课堂教学中,观察受到限制,思维受到束缚,动手很少机会,能力很难得到发展。如果开展科技活动,就可以真正达到使学生在掌握知识的基础上充分发展智力、能力的目的。在活动中,他们可以到大自然中去观察,在实验或制作中动手,在纷繁的世界中探索,而且他们的兴趣、情感、意志都可以得到较好发展。

    2、从教学内容上看,开展科技活动有利于处理好基础知识学习和现代新的科学知识学习之间的关系。

    课堂教学依据大纲的要求和教材的内容所传授的知识是人类长期积累的知识的结晶,具有基础性、系统性,稳定性的特点。虽然它也是要随着科学技术的发展而不断有所剔除、删减和更新,但是它必然与科学技术发展的速度存有差距。这是因为新的发现、新的创造需要一个综合、概括的过程,才能成为某一学科的基础理论,而基础理论又要经过凝聚、转化才能成为青少年能够掌握的基础知识。而且教学大纲、教科书本身也要求相对稳定。因此课堂教学的内容落后于现代科学技术的发展是始终存在的现象,即使采取在课堂教学中加深难度、提高速度的办法,也难以消除这个差距。因此单靠课堂教学无法解决这个矛盾。一个行之有效的办法就是将课外校外科技活动与课堂教学结合起来。课外科技活动的内容不受大纲、教材的限制,适于加进现代科学的新知识,开阔学生的科学视野。现在普遍开展的电子、机械模型、生物、天文、地学、养殖、种植等活动都与现实生活紧密结合,都不同程度地渗透着现代科学技术新成果的内容。

    3、从教学方法上来看,开展青少年科技活动有利于把传授法教学与发现法教学结合起来。

    传统教学,虽然也有多种方法,但最基本,最主要的方法是传授法,是教师通过讲解教材将基础知识传授给学生。应该说,对于刚开始接受知识的青少年学生来讲,这是完全必要的,有益的。但它也存有弊端,往往导致学生死记硬背和机械训练,阻碍智力和能力的发展。因此在教育改革中,世界各国纷纷提出一些不同于传授法的教学方法,其中以"发现法"最具有代表性。它强调对科学的再发现,主张学生像科学家发现真理一样来获得知识。这种方法有利于充分调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,启发学生主动获得和探究知识,从而学到科学认识的方法。但是实践证明,单靠发现法教学,需要花费很多时间,而且大多数学生很难适应。这一改革没有成功,原因就是青少年在没有一定的基础知识的情况下是很难有所发现的。

    在课堂内,以传授的方法为主给学生以基础知识和基本技能的,而在课外、校外科技活动中引导学生在已有知识的基础上去进行科学研究的尝试,这是学习发现新知识的方法。例如小发明、小论文活动就最具有典型。这样不但克服了传授法的不足,又使发现法有了实施的基础和可能性。

    4、从教学过程来看,开展青少年科技活动有利于处理好教与学的关系,即把以教师为主导和以学生为主体真正统一起来。

    教学过程是教师和学生共同活动的过程。传统教学论强调教师的主导作用,课堂上主要是老师讲学生听。在中小学基础教育阶段,以教师为主导向学生传授基础知识是完全必要的。但是,这种以教师讲学生听为主的课堂教学很难发挥学生的主动性,即使是一个优秀的教师,也只是调动了学生接受知识的积极性,很难给他们以探索知识,运用知识的主动地位。因此有些国家在课堂上实行在教师指导下学生自学为主的教学方法,或者提出以"儿童为中心",这样做又削弱了教师的主导作用,削弱了基础知识的教学,致使许多学生感到无所适从。 开展青少年科技活动,就能真正把教师的主导作用和以学生为主体统一起来,在教学的整个过程中同时重视了教和学两个方面。在课堂上,教师充分发挥主导作用,把知识系统地传授给学生,打好基础,而在课外科技活动中,教师处于辅导地位,学生处于活动的中心。他们可以自愿参加活动小组,自己选择活动项目,在整个活动中都可以充分发展他们独立思考、独立活动、独立创造的能力,而且这些能力的形成又将促进他们在课堂的学习。这里应该明确的是,教师在课外活动中处于辅导地位,并不是降低了对教师的要求,恰恰相反,由于学生的主动性和创造性发教师挥,给教师提出了更高的要求,教师除了向学生补充必要的知识外,主要是在组织、评介、支持等方面起作用。实际的结果是,在整个活动过程中促进了教学相长。

    5、从教学原则来看,开展青少年科技活动有利于处理好共性教育和因材施教,学生的全面发展与兴趣爱好特长发展的关系。

    一定年龄阶段的学生在生理和心理的发展上有一定的共同特征,而社会对人才的需要也有一些共同的要求,因此需要进行共性教育、全面教育,面向全体学生,使每个学生在各个方面都达到教学大纲的基本要求。

     但由于学生从小受到的教育以及环境影响不同,因此同一年龄阶段的学生也有显著的个性差异。同时社会对人才的需要除了共同的要求外,也需要不同类型、不同行业、不同能力,以及不同层次的人才。这就需要对不同的学生实行因材施教,注意发挥学生的兴趣、爱好和特长。苏霍姆林斯基说:"人的天赋、可能性、能力和爱好确实是无可限量的,而每个人在这些方面的表现又是独一无二的。……共产主义教育的英明和真正的人道精神就在于:要在每个人(毫无例外的每一个人)的身上发现他那独一无二的创造性劳动的源泉,帮助每一个人打开眼界看到自己,使他看见、理解和感到自己身上的人类自豪感的火花,从而成为精神上坚强的人,成为维护自己尊严的,不可战胜的战士。"实践证明,单靠课堂教学是难以达到这个目的的,甚至会由于课堂学习的压力过大,则使学生的天赋、才能、特长、志趣在尚未意识到的时候就被埋没了。这就是说:课堂教学对完成共性教育和全面的基础教育有很大的优越性,但对于因材施教育发展个性又确定存在严重的不足。如果开辟两个途径,课外科技活动正好可以弥补这一不足,科技活动内容丰富、形式多样,有可能根据学生的不同特点吸收他们参加不同的活动,使他们的兴趣、爱好和特长得以充分地发展。

    现在的教学以班级授课制为主要形式。这种形式的好处是使学生在固定的时间、空间接受前人的间接知识。但是它的局限性是容易把学生束缚在一个封闭的"盒子"里,很少与生活接触;很少与社会接触;很少与自然接触;学生的精神生活得不到充分的发展。同时,社会各个方面对学校教育的关心和支持也受到阻隔,无形中削弱了办学的力量,好像教育就只是教育部门的事,与社会无关。这样不利于学生的发展,也不利于教育本身的发展。

    斯卡特金在《现代教学论》中谈到,"关于人的科学,肯定一条根本的法则:人的发展是在活动的相互关系的过程中进行的。为了保证学生的全面发展,必须组织他们从事各种形式的活动。"苏霍姆林斯基也说:"不要让上课、评分成为人的精神生活的唯一的、吞没一切的活动领域""不要让学校的大门把儿童的意识跟周围世界隔绝开来,这一点是多么重要啊"。那种单纯以课堂教学为中心的教学形式,弊病恰恰就在这里。如果变这种单一的教学形式为两个途径:让学生在课 学到必要的知识,受到必要的训练;在课外活动中,在他们相互联系的关系中去接触社会、接触生活、接触大自然,各个方面都得到良好的发展。

    同时,通过课外、校外科技活动这个途径实施教育的,除教育部门以外还有社会各个方面以及每个孩子的家庭。所以它既是学校教育的组成部分,又是社会教育的组成部分,可以充分依靠社会各方面。例如科协、妇联、体委、共青团、新闻报刊以至各行业的协调配合。因此,开辟两个途径后,有利于教育面向社会,社会关心教育。

    最后,开展青少年科技活动也有利于实现中小学教育的双重任务。因为在科技活动中学生不仅扩大了知识、发展了智力、培养了能力,同时,他们往往对某一技术领域或学科有更深的了解,甚至获得一技之长。这样,升入高等院校的学生能够更好地得到深造,就业的学生也能较快地适应工作。



2.5 青少年科技活动的发生与发展

    一、国外青少年科技活动简况

    青少年科技活动是科学技术发展的必然结果。

    近代科学诞生于文艺复兴以后的欧洲。在近代科学诞生的时期,从16世纪到19世纪初,别说中小学,就是大学也不允许教授自然科学。当时的大学只允许讲授神学、哲学、医学、建筑、艺术等课程。当然在这些课程里面已孕育着自然科学的知识。但就是不能单独开设自然科学的课程。一批有志于自然科学的科学家,包括伽利略等人,只好在大学外面,成立自发的学术团体,当时叫学社,后来称学会。直到19世纪中期,随着科学技术的发展,首先在德国,大学开始讲授独立的自然科学,成立大学的研究室,并设立了讲授自然科学的"收费讲师"和教授。从此科学和科学家的社会角色才正式确立。随后,在美国一大学进一步设了自然科学的系科,以及专门培养科研人员的研究生院。这些措施对于促进科学技术的发展起到极大的作用。

    到19世纪70年代,科学技术开始大规模的进入人类的生产领域。于是,工业研究室开始出现,影响最大的是美国爱迪生的研究所,德国的西门子公司、美国的贝尔公司的研究机构。它们分别发明了电灯、发电机和电话等重大的技术,有力地推动了人类的电气化和信息化进程。引发了人类近代史上的第二次和第三次产业革命。从此,现代科学技术便一举闯进了人类社会的各个方面。给人类社会的生活方式、生产方式、社会结构以及人们的思想和观念带来了巨大的变化。如今,科学技术已成为人们竞相追逐的灿烂明星。

     科学技术的蓬勃发展,使得科学技术人才急剧增加,科学技术的日益重要,使得科技人才成为一个国家兴旺发达的关键。于是如何培养更多、更好的科学技术人才,便成为社会关注的焦点。这就向教育提出了新的要求,现代科学技术不仅要求教育培养出更多的科学技术人才,同时更向传统的教育提出了严峻的挑战。现代科学技术要求培养有良好科学素质的科技人才,传统的教育远远不能适应现代科学技术的要求。于是,教育改革的浪潮遍及全球。在对传统教育进行改革的过程中,课外科技活动异军突起,成为世界各国教育的一个不可缺少的部分。

    最早兴起的要算学科竞赛。如数学奥林匹克竞赛早在1890年便在匈牙利开始。紧接着有英国的"荣誉数学竞赛",美国的"普特兰数学竞赛"后来才逐步发展为现在的国际奥林匹克数学、理、化竞赛。 当然这些学科竞赛活动,仍然未脱离课堂数学的模式,只不过在内容上有所加深,更加突出思维方法和技能技巧的训练罢了。

    后来,从1978年开始出现综合性的"奥林匹克智力竞赛"。这项活动分3个大组进行,即从幼儿园到五年级;从六年级到八年级,从九年级到十二年级各为一个大组。竞赛既评智力又评动手能力。题目分为两类:一类是事先规定研究题目并限期完成,另一类则要求在竞赛中当场解决问题。这项活动重点在智力和动手能力方面。

    及早培养孩子的实践动手能力和创造能力,一直是青少年科技活动的主要目标。美国科学服务公司在本世纪50年代开始组织每年一次的"国际科学与工程博览会"。比赛的奖励由美国通用汽车公司等40多个企业、政府机构及社会团体资助。参加对象为九至十二年级的学生,由各学会派出评奖人,学生通过活动同科学家、工程师广泛接触,学到很多东西。

    美国还从1942年开始举办每年一届的"科学人才选拔赛"活动。用于选拔在科学、数学、工程技术方面具有才干的高年级学生。这些学生大多进行过一至二年的夏季科学研究训练,参加学校和科研机构的实验室的工作。写出理论研究课题论文,送去参加比赛。评奖时,通过向学生提问,以考察他的创造性思维,对科学的兴趣以及达到的深度。评委会共分12个学科,评比人员一半是科学家,一半是来自资助部门的专家。

    经美国教育会调查证明,通过课外科技活动发现的人才更可靠,更能体现出真正的才能,更有科学的预见性。1979年,对过38年来的情况进行调查,在得奖学生中,后来有99%获双学士、硕士学位,70%获博士学位,已有10人获诺贝尔奖金。

    此外,美国还有由《读者周刊》主办的"全美少年儿童发明赛"(面向小学生),美国模型基金会主办的"美国发明"少年儿童发明赛,以及"杜拉谢尔电池公司竞赛"、"巴代西尔文理科教育出版社公司发明赛"等。

    原西德从1966年始举办"青少年研究发明竞赛",分9个学科或专业:数学、信息学、物理、化学、生物、地球和宇宙、工业技术、电子学、改善劳动环境,1978年后又增设节能、原料再利用,生活条件的改善等内容。由教育部和科学部长发奖。 英国则有英国青年调查者奖励协会开展各种校外科技活动。还有英国青年科学家协会,青年工程师俱乐部以及英国求实协会,组织青年学生的各类科技活动。 荷兰菲利浦电器公司出资主办的"欧洲青年科学家及发明家菲利浦竞赛"。每年春天轮流在欧洲各大城市举行。

    在亚洲,日本青少年科技活动更是有声有色。由日本发明协会举办的"全日学生儿童发明工夫展",从1941年开始,每年一届,已有50年的历史。这项活动目的在于培养孩子们对发明创造的关心和欲望,培养他们的观察能力和创造能力。该协会举办的"世界青少年创造发明展",从1972年开始,其意图是为了丰富世界各国儿童的观察力和创造力,有30多个国家参加,日本发明协会还积极组织各地方的少男少女发明俱乐部,以推动青少年科技活动的广泛开展。

     原苏联的课外、校外科技活动,也是历史悠久、形式多样,内容丰富。从莫斯科建立第一个少年自然科学家和农业实验家活动站,至今已有60多年的历史。据统计,全苏有近10万个校外工作机构,其中少年宫、少年之家近5000个,少年技术专家工作站近3000个,少年自然科学家工作站近1000个,儿童观察站近200多个,儿童铁路线47条,少儿船队160个,少儿图书站近万个。

    在原苏联每年1月3日至9日被定为全苏少年儿童科技生产周。每年举办全苏少年技术家和发明家作品观摩展。

    苏联校内的课外科技活动以及苏霍姆林斯基的巴甫雷什中学最为典型。这是所乡村中学,其特点是上午上课,下午进行各种课外活动,让学生干他们喜欢干的中情。校长苏霍姆林斯基认为:"下半天应当是学生自由活动的时间。在这些时间里学生可以读课外书,参加科学——学科小组的活动,在野外劳动,观察自然界的现象和人们的劳动。"学校通过各种课外活动,"在下半天'点燃起许许多多的火堆',吸引学生去深入钻研各学科领域。这所学校所在的村子有居民6000人,其中出了工程师84人,医生41人,农艺师38人,教师49人,其他专家30人。校长苏霍姆林斯基自豪地说:他培养的是合格的公民。

    由于世界各国青少年科技活动的蓬勃发展,在联合国教科文组织内成立了"国际科学普及和校外科学活动的发展协调委员会",专门从事课外和校外科技活动的研究和协调工作。曾任该委员会主席的英国科学家R.A.史蒂文斯说:"世界上每个国家都需要更多的科学家和技术专家,每个国家都需要使这些人得到更好的训练,有更广阔的视野,有更广的知识以提高能力,来应付现代科学技术上诸多跨学科的复杂问题。世界上每个国家都在大力改善各自的正规科学教育以克服上述重重困难。然而这是一场无法取胜的战争。科学技术发展之迅猛,使正规科学教育不可能赶上其进程。……就目前及在未来可能预见的年代里,在某种程度上讲校外活动为成功地解决这一问题带来了最大的希望,而且的确是唯一切实可行的希望。"

    二、我国青少年科学活动概况

    早在50年代,受苏联教育的影,我国少先队的活动,就把科技的内容作为一个重要的方面。各地的少年宫和少年之家几乎都有科技活动的内容。这些内容包括了数、理、化,天文观察、气象观测,生物技术,农作物栽培,地震预报,太阳能利用等等。国家体委领导的两模一电(航空模型、航海模型和无线电)几乎成了我国科技活动的传统项目。许多后来的航空、航海和无线电技术的人才都在这些活动中受到过熏陶和影响。 "十年动乱"期间,我国青少年科技活动一度处于停滞状态。

    1979年,为推动青少年科技活动的恢复和发展,中国科协、国家教委、共青团中央和国家体委联合举办了全国青少年科技作品展览及第一届青少年科学论文讨论会。与此同时,常州团市委向全国少年儿童发出了爱科学、学科学、用科学的倡仪书。

    至此,青少年科技活动又在全国各地迅速恢复并逐步发展。这时,我们的教育界也恢复了高考、中考等升学考试制度。升学考试制对于提高教育质量,克服盛行一时的开后门现象起到了很好的作用。但与此同时,只重分数的考试标准和片面追求升学率,它给带来了严重的损害;对于现代科学技术所迫切需要广泛开展的青少年科技活动,也是一个巨大障碍。这种状况至今还严重存在。所以青少年科技活动在我国出现了一般学校比重点学校活跃,低年级比高年级活跃的反常现象。尽管仍有一些重点中学,如华南师大附中,广州执信中学、湖南华容一中坚持开展青少年科技活动并取得可喜的成绩。

    1980年,中国科协在泰安召开有团中央、国家教委和国家体委参加的青少年科技活动的工作会议,这些会议进一步明确了青少年科技活动的目的、意义、作用、性质和任务。并提出了加强青少年科技活动的阵地和辅导员队伍建设,使青少年科技活动开始走向规范化。

    同年,经国务院批准,成立了以周培源为组长,团中央、国家教委、全国妇联、国家体委有关领导为副组长的全国青少年科技活动领导小组。

    1981年,在北京召开了第一届全国青少年科技辅导员代表大会并成立了中国青少年科技辅导员协会。大会第一次提出青少年科技活动的根本目的在于培养和提高青少年的科学素质,并对科学素质进行了初步的概括。人民日报为此发表了《要在培养青少年科学素质上下功夫》的评论员文章。

    1982年,在上海举办了第一届全国青少年科技发明竞赛活动,进一步推动青少年科技活动向着培养青少年学生创新精神和创造能力方面发展。从此,每两年一届的全国青少年科技发明竞赛活动便形成制度,坚持至今。

    1983年,为进一步提高农村中小学校的青少年科技活动,中国科协在宜昌召开了全国农村青少年科技活动工作会议,确定了农村青少年科技活动的目的、任务和原则。 为推动青少年科技活动的理论探讨,1983年底,中国青少年科技辅导员协会在南宁召开了第一届全国青少年科技活动理论研讨会。这次会议,对我们青少年科技活动进行了较全面的总结和初步的理论探讨。从此以后,青少年科技活动理论研讨成为全国辅协的经常性活动并坚持召开每年一届的理论研讨会。这对于探讨青少年科技活动的理论,提高青少年科技辅导员的素质都有重要的意义。1986年,在中国青少年辅协的第二次代表大会上提出了努力培养青少年的创造精神。1990年在第三次代表大会上提出了培养科学精神,全面提高科学素质。这都标志着我国青少年科技活动的不断深化和青少年科技活动理论研究的不断发展。 在最近的几年中又相继开展了计算机活动,数、理、化奥林匹克竞赛,等等。

    近10年来,青少年科技活动还有一个非常突出的特点,那就是学会每年暑期开展的科技夏令营。包括地质、生物、天文、气象、石油、煤炭、铁道等等,通过短短的暑期生活,青少年在学习探索自然或操作实践中,同科学家和科技工作者在一起学习科学研究的方法,开阔科学视野,培养科学兴趣,并受到集体活动熏陶。对于各学会来说,即尽到了普及科学的义务,更为本学科培养了后备人才。

    三、青少年科技活动展望

    科学技术在一日千里地向前发展。科技教育只有不断改革,才能适应现代科学技术迅速发展的要求。

    美国卡内基教学基金会主席、美国教育家波伊尔在谈到教育时说,21世纪对人才素质的要求意味着某些固有教育观念的转变。"下一个世纪是每一个新生事物都处在疾速变化中的世纪,需要具有创造性思维和懂得合作精神的人"。他提出三个方面:"首先必须改变那种只给学生正确答案的课堂教学方式,而代之以学生共同参与讨论的创造性教学;其次,由于未来世界的科学研究日趋依赖群体的合作和知识的交流,课堂教学应与之相适应,强调合作地解决问题;第三,鉴于未来世界科学研究向多学科交叉融合的方向发展,人的知识的组合将由此发生变化,今天的课堂教学方式必须为这一变化作准备。"

    未来学家A.托夫勒在《为明天而学——未来教育中的作用》一书中指出,目前的教育被紧紧地束缚在过去和现在之中,未来的概念遭到忽视。罗马俱乐部在题为《学无止境》的报告中指出,目前的教育制度是在培养学习正在消失的东西。提出"创新学习"可以使人们自觉地提高"预见事态的能力"并发挥对策参与作用,"创新学习"突出了人的主观能动性。该报告认为应该把跨学科研究有关的问题列入现在学校的教学大纲,以使从儿童时期就开始培养人们对全球性问题的自觉学习态度。 科学技术以及科学学、心理学、教育学的发展,为教育提出了新的要求,也为教育提供了新的理论基础。

    从教育的发展趋势来看,今后的教育必将是:

    1、 更加重视知识的广博性,吸收新知识的及时性;

    2、 更加重视智力的培养和发展,尤其是实践操作能力和创新能力的发展;

    3、 在非智力因素方面,更加重视群体意识和合作精神培养;

    4、 作为人的全面发展,更加重视对科学兴趣和科学美感的熏陶,以便让学生从学习开始,感受到人生的欢乐与幸福;

    5、 整个教学更加强调兴趣性、活泼性、主动性和实践性;

    6、 我国的教育要真正求得发展,必须首先改变"只重分数"和"政治化"的评价标准。 以上趋势的发展,一方面推动课堂教学自身的改革,另一方面将彻底改变"课堂教学为中心"的状况,实行两条途径培养人才,达到"课内打基础,课外求发展,内外结合出人才"的目的。

    可以预料:

    1、以企业资助,社会团体组织的各种青少年科技活动将百花齐放。世界性的活动将更加多种多样,青少年不仅参加国内的各种活动,还将更频繁地参加国际的重大活动。

    2、科技活动阵地星罗棋布,综合性的"科技馆"更加普及,专业性的科学馆,如"天文馆""数学科学馆""地学科学馆""地质博物馆""航空馆""航天馆""船科技馆""兵器科技馆""汽车科技馆""农业科技馆""生物工程馆""人体博物馆"等等,也将不断出现。到这些场所参观、活动将成为每一个中小学生学习的不可缺少的部分。

    3、中小学校教育将用三分之一,甚至一半的时间开展各种课外和校外活动,其中包括:文学艺术、体育和科技,而科技活动将占更大的比例。

    4、每一个中小学教师,不仅以课堂教学,同时以精心辅导课外和校外活动迎得孩子们的尊敬以及自我满足。可以说,不能辅导课外活动的教师就不是一个好教师,就难以受到孩子的欢迎和尊敬。




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