向世清，博士，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所研究員。長期從事激光物理與工程技術(shù)的前沿研發(fā)，是參與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略與決策咨詢、基礎(chǔ)教育改革咨詢、科技創(chuàng)新中心發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)計等多領(lǐng)域戰(zhàn)略專家，也是上海市最為活躍的科技創(chuàng)新教育專家之一。

前面幾講，我們針對當(dāng)前科學(xué)教育中最基礎(chǔ)層次上的一種“不完備”——“知識概念與現(xiàn)實實際或?qū)嵺`的分離”，給出了實際中在教學(xué)行為上如何解決這一“分離”的基本思維和原則方法，大家應(yīng)該感受到了教育中的這樣一些已被忽略許久的內(nèi)涵性要求；也讓大家看到，如果忽略了這樣的要求，教育會趨向什么結(jié)果（也更為客觀地說，許多人才剛剛認(rèn)識到教育中還有這樣的本質(zhì)性理論規(guī)律的內(nèi)涵要求）。延續(xù)這樣的思路，這一講，我們將沿襲“給出一種不完備然后隨即給出相應(yīng)解決方法”的敘述方法，開始對第二種“不完備”進(jìn)行闡明和剖析，即在當(dāng)前科學(xué)教育中廣泛存在的“技能與知識的教學(xué)分離”。

技能，是常見的一種概念，泛指人們在生活或工作中用來做事或者干活兒的基本技術(shù)操作能力（英文中對應(yīng)較準(zhǔn)確的是skills 所表述的含義，尤其指通過手最終實施操作的做事技術(shù)技能，即包括手及如何控制運用手的技能）。它一般包括了各種動作（運動）技能和各種心智技能（如圖1 示意）。從基本的意義上解釋，它通常指的是一個人自身運用此前已經(jīng)建立的知識經(jīng)驗，在一定的練習(xí)后形成的某些特定的動作方式；同時，也進(jìn)一步拓展至所形成的智力活動方式。這些方式都是能夠完成事情或者做好工作的技術(shù)、技巧、能力保證。從技能的水平或者層次來說，它可以分為初級技能和高級（技巧性）技能。前者是借助于有關(guān)的知識和過去的經(jīng)驗，經(jīng)過練習(xí)和模仿而達(dá)到“會做”某事或“能夠”完成某種工作的水平（不可否認(rèn)，其中還有部分技能具有一定的天生稟賦）；后者則要經(jīng)過反復(fù)練習(xí)，完成一套習(xí)得性操作系統(tǒng)以達(dá)到近乎自動化的程度。而在各種技能之中，心智技能有更為高級的性質(zhì)和特點，當(dāng)一個人進(jìn)行較復(fù)雜的活動時，心智技能往往有更重要的作用（這也是人與動物可能存在的最大差別之一，即人可以更高水平地使用大腦智慧）。必然地，他們的訓(xùn)練也就往往需要更為復(fù)雜和高級的過程。

在現(xiàn)實中，人的技能一般具有與適用對象的針對性和專用匹配性，即往往因所做事情的種類（例如職業(yè)）而有不同，且在使用時往往有單獨和復(fù)合使用的不同要求。對于不同的個人來說，每個人一般都會達(dá)成大家都差不多具備的多種技能，以及普眾化的技能水平，但是也會因為經(jīng)過長期的積累和練習(xí)之后，每個人還都會有不同的技能掌握情況，包括種類和水平，各自的側(cè)重、比重、熟練、擅長等，均因人而異。如果能夠?qū)崿F(xiàn)某些方面技能的特別高水平，超越常人，則會成為技能專家，有更多的能力適用空間，還往往會很受人歡迎。當(dāng)今社會，更是希望人們能夠成為具備專業(yè)性技能的高技能專業(yè)人才（如圖2 示意），要求是其具備高超的動手能力、極強的適應(yīng)能力、規(guī)范的專業(yè)能力和突出的創(chuàng)造能力（按照我國當(dāng)前的較明確定義，高技能人才是在生產(chǎn)和服務(wù)等領(lǐng)域崗位一線的從業(yè)者中，具備精湛專業(yè)技能，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，能夠解決生產(chǎn)操作難題的人員，包括技能勞動者中取得技師和高級技師職業(yè)資格及相應(yīng)職級的人員，主要分布于第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)中技能含量較高的崗位）。無論如何，隨著人類社會的不斷發(fā)展，今天的每一個人最起碼都必須建立一定的技能綜成，這是應(yīng)對生活和工作的基本要求（例如，對于科技創(chuàng)新活動而言，高水平的創(chuàng)新技能是人們進(jìn)行創(chuàng)造性活動的重要條件）。

科學(xué)技能（或更多稱為科技技能，拓展一點說，在科技創(chuàng)新教育中它還可包含創(chuàng)新技能）一般特指與科學(xué)或科技行為相關(guān)的技術(shù)性和操作性技能，具有多方面的種類，也自然包括一般技能（例如科學(xué)觀察技能、動手組裝技能、數(shù)據(jù)計算技能等）和高級技能（例如深度分析技能等）。當(dāng)然，現(xiàn)在更多的還有很多方面的專業(yè)科技技能，特別是許多以前從未有過、隨著科技發(fā)展而不斷涌現(xiàn)出的新型專業(yè)科技技能，例如當(dāng)前風(fēng)行的軟件開發(fā)方法論、云端技術(shù)、主動安全、IT 自動化、AI 及機器學(xué)習(xí)、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自然語言處理、金融科技、并行計算、量子計算等，這些當(dāng)然都需要更為專業(yè)和長期的深度學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。

從基礎(chǔ)角度講，科學(xué)技能從一開始就是科學(xué)教育中必不可少的基本內(nèi)容之一。中小學(xué)生的科學(xué)技能主要是指為他們具備基本科學(xué)素養(yǎng)與能力所需要的多種技能，主要包括科學(xué)探究、動手實踐、研究方法、實驗方法、測試分析、創(chuàng)新方法等，以實際可操作性為主要核心。在這些基本技能中，有一些屬于完成基本科學(xué)學(xué)習(xí)與實踐所必需的通用性基本技能，例如包括但不限于為了科技活動而需要的動手實踐或探索技能、動腦分析技能等，是從小應(yīng)該確保學(xué)生掌握的基本教學(xué)任務(wù)。必須強調(diào)的是，掌握必備的科技技能對于科學(xué)教育是必須完成的任務(wù)，絕不是可有可無和可多可少。因為，這其中關(guān)聯(lián)到了基本的科學(xué)素養(yǎng)，即便在未來不從事科技工作，通過所掌握的基本技能和素養(yǎng)，也可幫助每一個人在未來達(dá)成科學(xué)化的高水平生活奠定基礎(chǔ)性能力。同時，技能的習(xí)得中也絕不是簡單達(dá)成操作效能，它會極大地反向促進(jìn)知識的認(rèn)知和掌握，促進(jìn)學(xué)習(xí)深度和能力提升。此外，研究已經(jīng)確認(rèn)，從小對基礎(chǔ)科學(xué)技能的掌握情況也直接決定了學(xué)生今后學(xué)習(xí)科學(xué)可能達(dá)成的水平層次（很遺憾的是，隨著應(yīng)試教育逐步推進(jìn)，我國中小學(xué)生的技能教學(xué)已經(jīng)被擠壓得相當(dāng)薄弱，學(xué)生的技能水平實際上呈現(xiàn)出一種“歷史低谷”。甚至可以說，在當(dāng)前的學(xué)校教育和社會教育中，學(xué)生能夠較為完備地掌握基本的科技技能客觀事實上已經(jīng)是一件顯得較為奢侈的事情。與此相關(guān)的是，真正具有帶教科技技能的科技教師現(xiàn)在也沒有多少了。更有甚者，很多教師都認(rèn)為學(xué)生掌握足夠多的科技知識即可，有沒有科學(xué)技能顯得并不是很關(guān)鍵。這樣的認(rèn)識實在是不懂科技的表現(xiàn)！苦笑）。

按照科學(xué)界比較有共識性的說法， 現(xiàn)代科技社會中，作為合格公民的社會人，應(yīng)該從小逐步建立一套基本的科學(xué)技能， 通用和主要包括以下13 種基本技能： 觀察（Observation）、推理（Inferring）、預(yù)測（Predicting）、測量（Measuring）、分類（Classifying）、交流（Communication）、工程與過程工具技能（Making and Tooling）、形成假設(shè)（Constructing Hypotheses）、控制變量（ManipulatedVariables）、確定操作性定義（Forming OperationalDefinition）、完成實驗（Finishing Experiment）、解釋數(shù)據(jù)（Interpreting Data）、建立模型（MakingModels）。有了這樣一套技能，生活于現(xiàn)代社會的科技背景下，一個人才能夠較為正常地滿足日常生活和工作的需要。所以，作為基本要求，中小學(xué)的科學(xué)教育中，理應(yīng)在這些基本技能的教學(xué)上，建立完備和必需的教學(xué)要求（就算簡化一些，也應(yīng)該有一個基本的要求集合）。

然而，我國現(xiàn)實的科學(xué)技能教育的現(xiàn)狀真的不容樂觀，了解實際情況后有些還會讓人感到觸目驚心。經(jīng)過廣泛的觀察和深入研究，我們發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)有的科學(xué)技能教學(xué)缺失非常嚴(yán)重。形成這一結(jié)果的原因是多方面的，但主要原因很簡單，那就是三方面的原因。一是針對中小學(xué)生的科學(xué)技能的教學(xué)要求并沒有明確和具體化。當(dāng)然，我們是有一些要求的，例如分布于自然課、勞技課或通用技術(shù)課之中，但均較為模糊，而且因為不夠重視的原因，一般要求較低，甚至可有可無，所以更多是簡單地達(dá)成低層次水平即可，例如簡單的觀察技能。二是科學(xué)技能本應(yīng)該與科學(xué)內(nèi)容一起完成教學(xué)，卻因為教學(xué)分科的原因，僅僅變成了一種單獨的教學(xué)。例如本應(yīng)在物理課中最好地完成技能教學(xué)，但現(xiàn)在的物理課幾乎只關(guān)注知識性掌握，技能只能單獨體現(xiàn)在通用技術(shù)等課程中的簡單訓(xùn)練。三是因應(yīng)試教育最終考試時基本沒有技能測試要求（客觀上，技能也較難放到考卷紙面上進(jìn)行有效考查），造成對技能教學(xué)的越來越輕視甚至忽視，壓根兒就沒有想到技能教學(xué)做到位會有什么好處和意義，甚至是使得學(xué)生都逐步以為，“學(xué)好知識就有了一切”。此外，還有一些原因也很關(guān)鍵，例如就連很多科技教師都不知道學(xué)生應(yīng)該掌握哪些算是基本必備的科學(xué)技能（您覺得這樣的科技教師算是合格的嗎？還有，沒有科技技能的教學(xué)會讓學(xué)生變成什么樣？）