科学教育大家谈 | 田刚院士:着力培养数学兴趣 扎实推进科学教育
时间: 2024-07-28 发布者: 文章来源: 科学教育研究中心 审核人: stem 浏览次数: 10

作者简介

田刚,北京大学讲席教授,北京国际数学研究中心主任,中国科学院院士


习近平总书记多次强调科学的重要性,并指出要以建设高质量教育体系为抓手,加快建设科技强国、教育强国。优秀的数学人才、科学人才,是提升国家竞争力的关键,发现和培养优秀科学人才,并提供成长和发展的机会十分关键。在教育部领导下,人民教育出版社重视中小学科学教育,特别创设新刊,让广大教师、家长和公众更加关注、关心青少年的科学教育问题,非常及时也非常必要。下面结合自己的专业数学,谈一谈如何做好中小学科学教育。

一、培养和激发青少年的数学兴趣

我国的数学现在已经取得了显著的进步和发展,这与我们无数的数学教育工作者的努力分不开,当前已经有很多高水平的中国数学家活跃在国际数学舞台上,得到国际数学界的认可。以我多年对数学界教育研究的观察,一流的数学人才应该具备三种基本素质——兴趣、天赋和坚持。要成为数学家不一定要非常聪明,有些人反应稍慢一点,但是对数学有浓厚的兴趣,锲而不舍地坚持下去就有可能取得进展。这种例子非常多,我有一个学生,没有参加过数学“奥赛”,没有能够得到保送,高考时也没有考上名校,只是考上了普通的高校,但他对数学有兴趣,做得非常好,善于思考问题,作出了一些成绩,并且常与国际一流的数学家主动交流。有兴趣、能坚持、能够多思考,这是非常重要的。我们要思考如何培养和激发青少年的数学兴趣,数学兴趣是首要关键的因素,因为数学在科技中的基础地位有广泛的应用,比如,现在人工智能的基础核心就是数学。虽然很多家长也很重视数学教育和科学教育,但是很多人是通过刷题、内卷的方式迫使自己的孩子学习数学的。也有老师问我关于奥数的问题,我想适当的刷题做一些习题练习是有益的,可以锻练思维能力,但是什么东西都有一个度,如果过度地压制孩子,反而可能让孩子产生逆反心理,对数学和科学产生畏惧和厌烦情绪。

中小学教育非常重要,千万不要因为“奥赛”让孩子产生厌倦情绪。还有,在中小学阶段对数学教育特别重要的就是抽象思维,很多时候孩子如果没训练好抽象思维,就会背上“数学很难,我数学是最差的”这样的思想包袱。有的时候一些成功人士竟以数学差为荣,具体例子就不举了。

其实数学教育不是专属于数学天才的,也不是仅仅为了培养数学家的,数学也是国民教育的组成部分,数学教育要包括面向广大青少年和广大公众的教育。实际上数学教育就是教会人们使用科学语言和进行科学思维,在数学习题、做题、解题过程中调动相关知识进行推理、判断。现在网上的信息非常多,包括一些假消息,在一定程度上对我们社会的发展造成了一定的不良影响,因此,要学会思考,能够作出正确的判断,而不是跟风。在这方面,数学教育或者科学教育对思维、对一些判断都是非常重要的。

在学习数学的过程中大脑技能得到锻炼和提升,大脑潜力得到开发,学生解决困难的品格和意志力得到磨砺和增强,坚持不懈、坚毅果断的品质得到塑造和发展,这有助于学生更好地完善自己和认识世界。要学好数学,对数学感兴趣,加强一定的抽象能力的训练、逻辑思维能力的训练是有帮助的。

我们如何在中小学做好工作,《中小学科学教育》这本期刊会发挥很好的作用。无论是培养拔尖人才的科学家,还是提升广大青少年国民素质的教育,都应该从兴趣着手,让数学、科学变得更加亲切。因此,《中小学科学教育》期刊应该重视核心主题,围绕如何培养青少年的科学兴趣这个关键因素开展深入的研究。

二、营造宽松活跃的科学教育环境

关于如何做好中小学科学教育,第二条建议是不能急。急功近利效果往往不好,要耐心培育,创造宽松活跃的科学教育环境,但凡学问做得好的青年人大都有一个特点,他们从小都不是别人催着赶着学的,更多的是自己感兴趣,自己喜欢。几乎这些青年人才都会谈到他们的成长过程中有一位或者几位老师对他们的影响帮助很大,因此教师的引导,教学方式、方法以及教师个人的品德、人格魅力对于青少年的成长非常关键。在学校里、社会上建立浓厚的科学环境,活跃的科学氛围一定要有足够数量的专业人士去做,有热情、专业、关心关爱学生成长的一大批有科学教育背景的教师以及相关专业的人才去做。

因此,我们首先要给予科学教育工作者开展科学教育的实践平台,同时给予他们探索、总结、推广青少年科学人才培养经验和思考的展示交流平台。《中小学科学教育》可以在这方面发挥更大的作用,除了刊载优秀的理论文章,还可以召开研讨会,让更多的教师参与进来,同时开展国际交流。欧美国家在中小学科学教育方面有一定的优势,已经形成了成熟有效的方法,在刊物的运作、论文的选择、栏目设计方面建议加强国际交流合作,多学习,多借鉴海内外中小学科学教育著名刊物、学校的成功经验。

要开展科学教育一定不能缺少国际交流。当年孔子弟子三千,都是来自各地的人。搭建、利用国际交流平台,让不同的文化背景、不同的思想相互碰撞和激发,对于学生的成长、对于教育来说都是很必要的。

三、重视边远地区科学教育问题

最后,要重视我国边远地区中小学科学教育的问题。最近这几年我们在两会上呼吁国家和社会各界更多关注边远地区的教育难题。我们看到在中小学科学教育方面,我国已经取得了诸多喜人的进展和成效,但是在边远地区的科学教育仍显薄弱,可以说是一个短板。这几年在基层调研中发现,基层的青少年在获取和接触最新的科学研究成果和先进的科学思想方面相对有限。比如,有些边远地区的学校缺乏基本的科学教学设施和配套,有的地方的科学教育器材非常好,但是缺乏会使用这些教学器材的教师和师资力量。这是非常重要的,不是仅有硬件在那儿就行了,软件也非常重要。因此师资是很重要的影响因素,不少学校的科学课程是由其他科目的教师代课,教师的素质参差不齐,在专业度和教法方面往往不尽如人意。

由于培训机会少和信息沟通欠缺,一些科学教师的专业知识和教学方法更新相对较慢,偏远地区稍微优秀一些的教师往往倾向于到更发达的地区工作,这些都限制了当地青少年科学知识和科学创新能力的培养。再加上文化氛围的差异,导致当地青少年对理科缺乏学习的兴趣和动力。农村等偏远地区具有科学天赋的学生有待进一步发现和培养。重视偏远地区的科学教育,对于促进教育资源均衡分配,实现教育公平,为国家发现和培养更多的优秀拔尖青年人才意义重大,需要得到社会各界更多的支持和帮助。因此在刊物的编排和选择方面,可以结合广大边远地区的实际条件和情况增设有关专栏,引起大家的关注和思考。一方面,收录农村等边远地区科研教师关于本地区的科学教育业务讨论文章,另一方面,也可以促成发达地区科学教师或有关专家与边远地区教师在科学教育问题上进行交流,为中小学的科学教育献计献策。


引文格式

田刚. 着力培养数学兴趣 扎实推进科学教育[J]. 中小学科学教育, 2024(4): 4-6.


来源:中小学科学教育