【編者按】6月12日，合肥市包河區(qū)宣布聘請中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動化系教授王永、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院新媒體研究院副院長徐奇智等6人擔(dān)任多所小學(xué)科學(xué)副校長。未來，或許會有大量的高校教授，會被聘為中小學(xué)的副校長。以下為王永、徐奇智的自述。

6月16日上午，王永在合肥市師范附屬小學(xué)作主題講座《科學(xué)技術(shù)與發(fā)展》。圖片來源：合肥市教育局

王永簡介

1978年10月到1982年7月就讀于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班，提前一年畢業(yè)于無線電電子學(xué)系自動控制專業(yè)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位?，F(xiàn)為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動化系教授、博士生導(dǎo)師，振動控制與運動體控制實驗室主任；導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制博士點負(fù)責(zé)人；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生教育電子信息工程類負(fù)責(zé)人；安徽省教學(xué)名師。

以下為王永的自述：

我本人做小學(xué)生時受教育不多，小學(xué)一共只上了3年；人生經(jīng)歷中沒有擔(dān)任過小學(xué)教師，之前也從未想過還會在職業(yè)生涯后期兼任小學(xué)校長。但既然人家那么信任我，本著履行“大學(xué)教授的社會責(zé)任和義務(wù)”的考量，我欣然應(yīng)聘，并盡力做好。

在接過聘書之后的半個月時間里，我已參加了合肥師范附屬小學(xué)兩次活動：一次是聽了一堂小學(xué)科學(xué)教育公開課，并給到場的科學(xué)教師們作了一個“科學(xué)與技術(shù)”的講座；還有就是以科學(xué)教師的身份，參加了一次“科學(xué)教育比賽課”的錄制活動。

“傳遞正確的知識給孩子們，保持他們的好奇心”

我認(rèn)為，對于小學(xué)的科學(xué)教育，就是要盡量傳遞正確的知識給孩子們，以及保持他們對未知世界的好奇心。

首先要傳遞準(zhǔn)確、正確的知識，而不能有錯誤概念。非常遺憾的是，我們的課堂上，甚至在我們的教科書中還有一些令人不樂觀的情況。

在某次科學(xué)課堂上，我聽到老師說太陽系有8顆行星，并以此為引子開展進(jìn)一步的科學(xué)課教學(xué)活動。我詫然，不是應(yīng)該講“八大行星”嗎？我們知道：太陽系有許多小行星（最新的說法有100多萬顆），我們小時候?qū)W的是“九大行星”，在“冥王星”被開除后也是“八大行星”啊。當(dāng)我從旁邊拿起教科書發(fā)現(xiàn)，教科書上寫的赫然就是8顆行星。雖然在后來的課程進(jìn)程中，老師和學(xué)生，都提到過除了這8顆行星以外還有很多小行星，但是教科書上為什么不明確提“八大行星”的概念，為什么不簡單提一下從“九大行星”到“八大行星”的科學(xué)認(rèn)知過程，這本來更可以激發(fā)同學(xué)們的興趣的呀。

再者，好奇心之于小孩子是無比重要的。它是發(fā)展探究欲、培養(yǎng)專注力的基礎(chǔ)。我家孩子在能夠讀書的時候，就主動要求我們給他訂閱了科幻刊物，并經(jīng)常主動跟我們交流一些科幻期刊上的故事。這時我們都會興致勃勃地跟他討論，針對有些問題，還會一起去了解相關(guān)科學(xué)技術(shù)的過去和現(xiàn)在，并共同展望未來的發(fā)展。這使他對新科技的發(fā)展一直抱有濃厚的興趣。

在家庭環(huán)境里，沒有必要、也不可能一本正經(jīng)地給孩子講授專門的科學(xué)知識。我認(rèn)為每一個孩子對新事物都是充滿好奇的，作為家長，并不需要刻意追求，只要不阻止、不打擊就很好了。

當(dāng)然，能有意識地鼓勵和引導(dǎo)就更好了。比如，可以跟孩子一起學(xué)習(xí)，討論一些共同感興趣的問題，可以說“我也不太清楚，但我們可以一塊兒去把它弄清楚”，然后鼓勵孩子上網(wǎng)搜索答案或者到圖書館查閱一些專業(yè)書籍，這樣他也許會更感興趣。

如今很多家長都只想著讓孩子趕快把課程學(xué)好，會說“你不要亂看閑書，把課程成績搞好才是重要的”“你那個分?jǐn)?shù)還不高呢”，這會在不經(jīng)意間澆滅孩子的好奇和熱情。

“我們的教育有太多的一廂情愿”

剛當(dāng)教授不久，我曾向一位老前輩請教“如何做一名好的教授”。他說：“我希望你不僅是一個優(yōu)秀的科學(xué)家，這個我不擔(dān)心，因為環(huán)境和進(jìn)取心會促使你在科學(xué)研究上不懈努力；我更希望你能夠經(jīng)常想一想——如何同時成為一個優(yōu)秀的教育家?！?/p>

這句話對我影響很大，這些年來我也一直在這個方向努力，試圖探究一些教育方面的規(guī)律。多年的實踐與思考使我切身感受到，教育研究是一件很難的事情，因為從思想提出，經(jīng)實踐檢驗、優(yōu)化迭代，到廣泛認(rèn)可，周期很長，影響因素很多。不是我們認(rèn)為道理上對的做法就一定能有好的效果?，F(xiàn)實中有不少所謂的教育改革和創(chuàng)新，在一段時間后都被證明是一廂情愿、自以為是。

我想說的是，我們不能一廂情愿。而我們的教育工作者，甚至是一些教育學(xué)專家很容易一廂情愿，把自認(rèn)為正確的教育理念強加給低齡的受教育者。

目前有一種普遍現(xiàn)象，很多研究生，尤其是理工科研究生，研究成果很好，但他的論文寫不好，尤其是語言文字表達(dá)很不流暢。

作為對比，楊振寧雖然學(xué)習(xí)使用中文的時間并不長，23歲以后的語言環(huán)境和工作語言都是英語，但他的中文表達(dá)能力一直非常好，甚至還能寫古體詩。若要更廣泛更深入地研究下去，可能會發(fā)現(xiàn)幾乎所有接受過私塾教育的人，語文能力都非常強。我認(rèn)為，私塾教育中要求背誦蒙學(xué)經(jīng)典是決定性的。

還有一個例子是：有一次我在廣場上看到一個10歲左右的小孩在滑旱冰，動作非常復(fù)雜，快速且有難度，但他滑得非常熟練輕巧。從旁觀他的父親處得知，他才練了不長時間。這讓我大為驚嘆！我想，如果讓我們?nèi)魏我粋€成年人穿上旱冰鞋、戴上保護(hù)裝備，即使在專業(yè)老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，能學(xué)得那么快嗎？能那么精巧嗎？我自以為不行，而且估計絕大多數(shù)的成年人都不行。為什么？我以為，這種技巧上的學(xué)習(xí)與掌握能力是跟年齡密切相關(guān)的。

回到前面的問題，我認(rèn)為：低幼階段的最大的優(yōu)勢就是機械記憶與簡單模仿，不是理解基礎(chǔ)上的記憶。而專家們總覺得不理解的記憶是不科學(xué)的，記不住的，只有在理解基礎(chǔ)上的記憶才是科學(xué)的。

我們本來應(yīng)該發(fā)揮低幼兒童的特點，在蒙學(xué)階段，讓孩子們多背強記經(jīng)典的范文，他們會一輩子都忘不了。但現(xiàn)在的做法是要求他們先理解，然后在“理解的基礎(chǔ)上”記憶，但事實上，這樣做效果可能反而打了折扣。按照認(rèn)字、組詞、造句、看圖說話的順序，循序漸進(jìn)，最后才是作文；對課文的學(xué)習(xí)也總是試圖讓學(xué)生們先理解、再總結(jié)什么段落大意、中心思想，等等。這些做法貌似合理，卻違背了因齡施教的基本原則，浪費了記憶的黃金時段。我認(rèn)為這是現(xiàn)行的教育思想中摻雜了過多的“一廂情愿”的一個典型例證。

徐奇智。受訪者供圖

徐奇智簡介

本碩博均就讀于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。本科學(xué)的是科技英語，碩士讀的是科技傳播，博士則是科技哲學(xué)專業(yè)?，F(xiàn)為中國科大科技傳播系教師、中國科大先進(jìn)技術(shù)研究院新媒體研究院副院長、全國青少年科技輔導(dǎo)員培訓(xùn)基地安徽基地副主任。

以下為徐奇智的自述：

當(dāng)大學(xué)老師與當(dāng)小學(xué)副校長，對我而言沒有差別。因為我本身就是做科學(xué)教育研究的。我需要走進(jìn)校園，與老師和同學(xué)們溝通交流，共同實踐新的科學(xué)教育理論和方法，收集并分析數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完善教學(xué)課程內(nèi)容及方法。

“知其然，知其所以然”

早期，我的科普對象主要是成年人，為《自然》《科學(xué)》《細(xì)胞》等世界前沿的科學(xué)雜志繪制科研成果海報與雜志封面，把一篇篇抽象的論文變成一幅幅生動的科學(xué)圖像，讓普通人也能看懂頂級期刊。

簡言之，就是將晦澀的科學(xué)原理通過易懂的方式傳播給大眾。一段時間后，我發(fā)現(xiàn)科普對成年人“不起作用”，最多只是傳遞一些知識，卻很難改變他們的定式思維。

這種定式思維體現(xiàn)在方方面面。比如，在養(yǎng)育孩子的過程中，我經(jīng)常與家人發(fā)生矛盾。孩子發(fā)燒時，我的家人認(rèn)為要捂得嚴(yán)實，出汗后就可以退燒。但科學(xué)的做法應(yīng)該是及時解衣散熱。

相反地，在教育孩子時，我發(fā)現(xiàn)他很快就能接受新知識?！坝孜嵊滓约叭酥?。”既然可以教自己的孩子，索性讓所有的孩子都來學(xué)習(xí)。我認(rèn)為這是一件很有意義的事。

我真正開始從事青少年科學(xué)教育是源于一場高中化學(xué)課程的觀摩課。課后我與授課老師聊天，問到如何向?qū)W生們講解金剛石晶胞的切割，以及晶胞中有多少個原子。

他的回答是：不教，記下具體數(shù)字就行。因為每門課的課時時間有限，并且即使花了兩三節(jié)課講解，也不一定能說明白這個抽象的問題，而在考試中，這可能只是一道選擇題。所以“性價比”最高的方法就是讓學(xué)生背下來。

我繼續(xù)問，如果考的是其他晶體結(jié)構(gòu)怎么辦？他的回復(fù)是：高考中常見的晶體只有十幾個，全背下來就可以了。

我很驚訝，科學(xué)教育的核心從科學(xué)思維、科學(xué)精神的培養(yǎng)變成了科學(xué)知識的簡單背誦。長此以往，學(xué)生不會去思考知識是怎么來的，反而會留下一個固有印象，科學(xué)知識是確定的，只有正確答案和錯誤答案。這與科學(xué)本質(zhì)相違背，科學(xué)知識都是不確定的。

正確的教學(xué)方法，應(yīng)該是“知其然并知其所以然”。于是，2016年，我發(fā)起“火花學(xué)院”項目，希望為中小學(xué)教師創(chuàng)建一個完善的科學(xué)可視化教學(xué)資源庫，幫助教師利用可視化技術(shù)講解科學(xué)中的重難點。

我的孩子也上小學(xué)了，很喜歡這些科普產(chǎn)品，會經(jīng)?？椿鸹▽W(xué)院的內(nèi)容，比如《聲光熱能》這本書，在聲音的現(xiàn)場這一節(jié)，有個可視化的小實驗，孩子可以通過交互操作將瓶子里的空氣抽走，從而感受瓶子里振鈴聲音的變化。

對于年齡更大的孩子，可視化技術(shù)還可以幫助他們理解更加復(fù)雜的科學(xué)知識。以化學(xué)舉例，溶解和電離是宏觀的現(xiàn)象，老師們通過實驗讓孩子進(jìn)行觀察，同時告訴他們電離的方程式。但在方程式的符號和宏觀實驗現(xiàn)象之間，缺少了微觀的運動，孩子無法理解“溶解是一種動態(tài)平衡”。可視化技術(shù)剛好可以補上這些肉眼看不到的微觀過程，充當(dāng)了抽象符號和宏觀生活經(jīng)驗之間的橋梁。

不僅是微觀現(xiàn)象，還有像太陽系這種尺度上巨大的、電子躍遷這種時間上短暫的、板塊漂移這種時間上漫長的，以及相對論量子力學(xué)這種概念上極度抽象的內(nèi)容，都是可視化在科學(xué)教育中的用武之地。

目前，火花學(xué)院已成為全球規(guī)模最大的科學(xué)可視化教學(xué)資源庫，在全國4萬多所學(xué)校得到應(yīng)用，教師用戶超過30萬，惠及2000萬名中小學(xué)生。

注重發(fā)展核心素養(yǎng)

中國教育最大的優(yōu)勢在于學(xué)生的知識量是足夠的，基礎(chǔ)知識掌握得比較扎實。在保持這個優(yōu)勢的情況下，又要讓學(xué)生掌握深層次的思維能力，這給教學(xué)改革帶來巨大的挑戰(zhàn)。

在我看來，這意味著要把新的信息技術(shù)用到課堂上，把課堂時間用好，讓學(xué)生在課堂上就能理解新知識，聽完就能記住。課堂效率提高后，課后負(fù)擔(dān)就減輕了，學(xué)生們就有更多時間去發(fā)展核心素養(yǎng)。我認(rèn)為這個可能是教育改革的方向。

我一直在強調(diào)思維、核心素養(yǎng)、底層素養(yǎng)。對于個體來說，能夠掌握的知識總是有限的。在科技日新月異的信息爆炸時代，每天面對的更多是自己“未知”的知識，而非“已知”。孩子要在未知中實現(xiàn)個體的更好發(fā)展、作出理性的決策，讓生活中更多幸福、更少負(fù)面現(xiàn)象，包括批判性思維、創(chuàng)造性思維、溝通能力、學(xué)習(xí)能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、信息素養(yǎng)在內(nèi)的核心素養(yǎng)就起到至關(guān)重要的作用。相比起人腦能記憶的知識量，這些底層的素養(yǎng)在人生中起到更關(guān)鍵的作用。

我認(rèn)為，應(yīng)該從以下方面培養(yǎng)青少年的科學(xué)思維：一是讓他們介入到知識的生產(chǎn)過程中，而非簡單地把最后的結(jié)果告訴他們。知識生產(chǎn)過程包括觀察現(xiàn)象、歸納總結(jié)、提出問題、探究原因、判斷結(jié)論是否準(zhǔn)確，等等。

二是養(yǎng)成多角度看待問題并進(jìn)行綜合評估的習(xí)慣。對于社會上的各種現(xiàn)象以及生活中發(fā)生的種種事情，孩子需要慢慢擺脫單一的評價標(biāo)準(zhǔn)，從各種角度對同一件事情進(jìn)行評價，還要掌握不同的評價標(biāo)準(zhǔn)，理解不同的評價標(biāo)準(zhǔn)可能帶來不同的結(jié)果，也就可以更理性地看待爭議，并平和地對待他人。

三是掌握以論證為核心的理性思維，能夠區(qū)分什么是證據(jù)、什么是觀點、證據(jù)是否有效支持觀點、是否存在論證謬誤。對于任何信息，都可以在采信或決策前，用這種方法進(jìn)行思考，而不盲信盲從。

自從受聘小學(xué)副校長，我從為老師“洗腦”開始，進(jìn)行了一些培訓(xùn)，作了《人工智能時代的科學(xué)知識論素養(yǎng)培養(yǎng)》《科學(xué)究竟是什么？》講座。

目前，我正在撰寫《思想俱樂部》一書，定位是面向小學(xué)高年級學(xué)生，通過跌宕起伏的故事情節(jié)，演繹科學(xué)家、哲學(xué)家、思想家們對知識的探討過程。我希望讓冷冰冰的科學(xué)變得生動而溫暖，用思想之花激發(fā)青少年求知的熱情。

（原標(biāo)題《頂尖大學(xué)教授，要去當(dāng)小學(xué)副校長》）