李香玉

“‘不聰明的孩子也能成為拔尖創(chuàng)新人才。只有堅持面向人人的科學教育，強調(diào)多樣化與實踐性，讓更多青少年實現(xiàn)從興趣到志趣的超越，國家才能把握科技領域創(chuàng)新的主動權?！边@段話赫然印在全國政協(xié)委員、上海科技館館長倪閩景的新作《超越興趣》的封面上。在這本書中，他從揭示科學與技術的本質(zhì)出發(fā)，反思當前科學教育、拔尖人才培養(yǎng)中存在的問題，提出從興趣出發(fā)，以鍛造能力為支點，聚焦科技大概念，在人生不同的關鍵發(fā)展階段實施有效的行動，來實現(xiàn)從興趣到志趣的超越，讓每個孩子都能擁有新科技時代創(chuàng)新創(chuàng)造的力量。

每個孩子都能成為拔尖創(chuàng)新人才

《教育家》：在《超越興趣》的自序中，您提到科學教育面臨著三大挑戰(zhàn)。我們該如何應對？

倪閩景：改革開放40多年來，我國的科學教育取得了很大成就。可以說，科學教育的成功，支撐了我國經(jīng)濟社會40多年來的快速發(fā)展。我們從“追趕”到“并跑”，接下來就是“超越”，而這迫切需要大批拔尖創(chuàng)新人才，科學教育正是人才培養(yǎng)及科技創(chuàng)新的重要路徑?？萍紡妵?，人才為基，教育為本。教育領先，人才才會領先，科技才會領先，這是一個核心難題，同時對我們國家來說也是一次契機。

當前，科學教育面臨著三大挑戰(zhàn)：科學技術發(fā)展速度遠超傳統(tǒng)學校教育變革的節(jié)奏，科學教育的滯后效應越來越突出；隨著需要學習的知識越來越多，每個人的學校教育時間也在不斷延長，但是，新的科技知識每兩年就會翻倍，每個人的學習速度已遠遠落后于科技知識的發(fā)展速度；校內(nèi)的科學教育與科學界的學科發(fā)展偏差越來越大，教科書內(nèi)容已不再代表科學界的前沿觀點。

這些不僅是我國科學教育面臨的挑戰(zhàn)，而且是全球性難題。在全球科技創(chuàng)新的關鍵節(jié)點，如果我們對科學教育做出一些適當?shù)恼{(diào)整，那么就有可能實現(xiàn)“彎道超車”。

我這本書實際上有三個核心觀點：一是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)應當面向所有孩子，如果我們只是寄希望于一小部分孩子，很可能會錯失真正有創(chuàng)造力的人；二是學校教育應該多樣化，給孩子們更多機會、更大空間、更多碰撞，這樣才能培養(yǎng)出多樣的大腦、多樣的興趣；三是科學教育要突出實踐性，這是科學教育的第一特征，而我們在這方面相對薄弱，哪怕是做實驗也缺乏探究性實驗，而大多是驗證性實驗，按照規(guī)定步驟做，做出來就成功，做不出來就失敗。

拔尖創(chuàng)新人才的涌現(xiàn)有很大的隨機性，我們?nèi)丝诨鶖?shù)大，如果能夠厚植“沃土”，面向所有孩子播下科技創(chuàng)新的“種子”，讓他們實現(xiàn)多樣化發(fā)展，那我國的科學教育很可能在一代人時間內(nèi)就能處于全球領先位置。相反，如果我們培養(yǎng)的都是單一化的人才，一萬個就像一個人，則無法發(fā)揮人口基數(shù)大的優(yōu)勢，難以產(chǎn)生原創(chuàng)性、突破性的發(fā)現(xiàn)。

《教育家》：現(xiàn)實中對于拔尖創(chuàng)新人才的認知存在誤區(qū)，如將其等同于“掐尖”。您認為該如何扭轉這類思維？

倪閩景：我們在培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才方面是缺乏經(jīng)驗的，過去對拔尖創(chuàng)新人才在認識和培養(yǎng)方法方面存在兩大誤區(qū)。

一是誤認為拔尖創(chuàng)新人才是“天選之人”，只要有適當?shù)姆椒ò堰@些天才篩選出來，然后進行培養(yǎng)就可以了。但事實反復證明，只要智力正常，每個人都有可能成為拔尖創(chuàng)新人才。小時候智商超群、成績出眾，長大后成為拔尖創(chuàng)新人才的其實并不多。著名物理學家丁肇中甚至說過：“我?guī)缀跽J識每一位獲得諾貝爾物理學獎的科學家，我可以負責任地說，這中間幾乎沒有一個考第一名的。”

二是誤認為把超常兒童歸攏到一起，做超前拔尖學習和難題訓練就能培養(yǎng)出拔尖創(chuàng)新人才。實際上，多年來幾乎所有集中培養(yǎng)的少年班、創(chuàng)新班、英才班都算不上成功。學界甚至對“是否存在拔尖創(chuàng)新能力”開始出現(xiàn)很大分歧，越來越多的人認為，之所以有些人能夠成為拔尖創(chuàng)新人才，是因為他們擁有了拔尖創(chuàng)新的創(chuàng)造性成就，而重大的創(chuàng)造性成就往往與環(huán)境有高度的相關性，同時存在很大的偶然性，偉大不可以被計劃。

學習的本質(zhì)是塑造人的大腦，不一樣的大腦才是未來創(chuàng)新的基礎。不同的學習過程、學習內(nèi)容、學習程度、學習經(jīng)歷、學習方法，會在大腦中形成不同的神經(jīng)回路，不同的神經(jīng)回路意味著不同的知識結構和思維方法，而不同的知識結構和思維方法，會讓人對同樣的事物產(chǎn)生不一樣的看法，對同樣的問題產(chǎn)生不同的解決思路。拔尖創(chuàng)新人才是在思維多樣化中涌現(xiàn)出來的，因此，教育多樣化才是培育拔尖創(chuàng)新人才的本質(zhì)和方法。

雖然我們要寄希望于每一個孩子，但實際上成為拔尖創(chuàng)新人才確實還是有一些規(guī)律的。關于拔尖創(chuàng)新人才，學界有以下幾個共識：第一，拔尖創(chuàng)新人才的根本特征是具有創(chuàng)造力；第二，創(chuàng)造力需要堅實的知識基礎，專門領域知識的積累是拔尖創(chuàng)新人才產(chǎn)生的必要條件；第三，不是知識越多，創(chuàng)造性越強，相關領域知識經(jīng)驗的增加與創(chuàng)造性之間呈有趣的倒U形曲線，知識過多成為習慣和經(jīng)驗，可能會束縛新觀念的產(chǎn)生和連接；第四，拔尖創(chuàng)新人才的知識結構往往以開放方式存在，能不斷產(chǎn)生知識新關聯(lián)、涌現(xiàn)新問題；第五，有強烈的內(nèi)在動機，對相關領域有著特殊的興趣和癡迷，而不是為了名譽、地位、金錢等其他因素；第六，拔尖創(chuàng)新人才往往具有堅強的意志力和韌性，有極強的鉆研精神；第七，創(chuàng)造性并不是普遍性特質(zhì)，天賦一般只限于一些特定的領域，只有極少數(shù)人才可能在多個領域中表現(xiàn)出創(chuàng)造性；第八，拔尖創(chuàng)新人才往往集中在某一時期或某一地區(qū)，思想的互相激發(fā)作用十分明顯。

青少年兒童如何超越興趣

《教育家》：您表示：“科學教育的關鍵期，不僅指掌握科學知識，更重要的是指科學態(tài)度的養(yǎng)成?！睂η嗌倌陜和瘉碚f，科學態(tài)度的養(yǎng)成主要指向什么？

倪閩景：機遇是沒法計劃的，但機遇確實是給有準備的大腦的，這個有準備的大腦就是指他們要擁有與眾不同的觀察能力。不同的人觀察能力是不同的，可以把觀察能力分為四級：第一級是常規(guī)觀察能力，是常人都擁有的發(fā)現(xiàn)一般事物變化的能力；第二級是特殊觀察能力，有些人會擁有比其他人更敏銳的感覺系統(tǒng)，如擁有特殊的香味識別能力或色覺識別能力；第三級是有韌性的連續(xù)觀察能力；第四級是洞察能力。

下面介紹幾種能提高科學觀察能力的基本方法。

第一，低幼階段訓練兒童的感官敏感度。最好的方法是把兒童放到自然界中，因為自然界中有最豐富的色彩、最全面的聲音、最系統(tǒng)的形態(tài)，在低幼時期通過與環(huán)境的互動，使兒童形成最初的腦神經(jīng)元的連接。兒童的觀察能力是在每一次動手操作練習和對自然環(huán)境的注意力中建立起來的。

第二，鼓勵兒童養(yǎng)成廣泛閱讀的興趣以形成足夠的知識儲備。只有在腦神經(jīng)元中存在相關的知識，才能觀察到相關知識呈現(xiàn)出的科學現(xiàn)象，通過觀察發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象，完全是每個人大腦中的知識體系在發(fā)揮作用。因此，觀察是“腦動”，而非“眼動”。

科學家研究發(fā)現(xiàn)，低齡兒童在觀察圖形時，剛開始眼球運動的軌跡是雜亂的。隨著年齡的增長，兒童的眼球運動軌跡才越來越符合圖形的輪廓，這意味著通過持久觀察，在對事物或現(xiàn)象有更深理解的同時，兒童的眼腦系統(tǒng)是在不斷完善的。增強持久性的最好做法是提高兒童觀察的系統(tǒng)性，讓兒童知道可以從多角度來觀察，可以從整體到局部來分解觀察，可以利用多感官去觀察同一事物，與人分享自己觀察的結果。一個人有了持久的觀察習慣，他能克服觀察過程中所遇到的各種障礙和困難，把觀察進行到底，這種“鍥而不舍”正是觀察力得到鍛煉和提高的過程。科學觀察的持久與系統(tǒng)，會產(chǎn)生結構化觀察結果，揭示自然界中一些潛在的、不易被人覺察到的本質(zhì)。

第三，保持好奇心是提高觀察能力最重要的因素。用磁共振功能成像技術研究人的大腦發(fā)現(xiàn)，有強烈好奇心的人在觀察到自己感興趣的現(xiàn)象時，整個大腦會像放煙花一樣，這是創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)在大腦中的體現(xiàn)。

《教育家》：培養(yǎng)青少年從興趣到志趣所需要的價值觀和韌性，您有什么建議？

倪閩景：青少年對某個現(xiàn)象或事物產(chǎn)生興趣是普遍且經(jīng)常的，其基本特點是對現(xiàn)象或事物保持傾向性和某種程度的專注性，深度“浸泡”在其中并產(chǎn)生愉悅感，這就是興趣。興趣最重要的作用是讓青少年在愉悅的激勵下，積累更多相關領域的知識，架構起較為豐富的知識結構與經(jīng)驗，但在學習過程中，一旦碰到難以克服的困難或不再有新鮮感時，大腦可能不再讓你體會到愉悅，這時候就有可能出現(xiàn)興趣中斷。在大腦不再做出獎勵時，能繼續(xù)保持艱苦的學習，就需要價值觀和韌性的加持，這時候對學習的興趣就轉化為志趣。志趣最大的特點是專注性與穩(wěn)定性，在大腦中出現(xiàn)間歇性、波動性不愉悅時，依然可以保持正常的學習狀態(tài)，這樣的學習者才可能走得更遠，成為某一領域的專家，甚至成為領軍人才。因此，只有形成了對科學的志趣甚至癡迷，我們的科學教育才算成功。

在科學學習上讓青少年超越興趣，形成志趣，有四個很重要的教育要求。一是需要對觀察、概念、探究、實驗有比較深刻的體驗，掌握基本的科學探究技能與方法，這是支點；二是對自然世界表征的結構與功能、系統(tǒng)與平衡、變化與恒定、多樣與統(tǒng)一、規(guī)模與尺度、模塊與控制等大概念有開闊的把握，這是對科學統(tǒng)一性的洞察；三是對抽象的范式、思維方法和程序有一個基本認識，并對理論與模型、溝通與協(xié)作、科學態(tài)度與科學倫理產(chǎn)生深度反思，涌現(xiàn)出個性化的韌性和價值觀；四是通過從現(xiàn)象到問題，從問題到課題，從興趣到志趣，真正讓更多青少年在繁重的學習壓力下突破個人的功利心，成為既癡迷科學又靈活有趣的人。

教育要強調(diào)多樣化和實踐性

《教育家》：基于我國基礎教育現(xiàn)狀，該怎樣促進教育的多樣化發(fā)展？這對教育者提出了什么樣的要求？

倪閩景：當今的孩子，他們學習不再是為了生存，甚至也不是為了更好地生活，而是為了找到自己生活的意義。他們所追求的是自己喜歡、覺得有意義的事情，比如有的人熱衷于探險，有的人執(zhí)著地做志愿者，有的人對科學有特別的興趣，有的人對體育、藝術感興趣……事實上，這樣的組合才會營造一個和諧發(fā)展的社會。

在基礎教育階段，我們現(xiàn)在的問題不是知識學習太少，而是太多。和美國的小學生和初中生相比，中國孩子的課時量大、作業(yè)量大，中國孩子在課余時間的主要任務是完成作業(yè)，而缺乏戶外運動和社會實踐的時間。

教育的核心在于培養(yǎng)孩子的好奇心和思維能力。缺乏好奇心，就沒有創(chuàng)新力；缺乏思維能力，就不會有思想，也不會有發(fā)明創(chuàng)造。教育不僅僅是傳授知識，更是培養(yǎng)品格、塑造人格。在我看來，人格的核心在于自主性、專注度、韌性，當孩子具備這三個特質(zhì)時，不論他將來從事哪個行業(yè)，都會收獲成功和幸福。如果家長和老師只盯著孩子的考試成績，讓孩子考個好大學、找份好工作，而忽略了對這三個要素的培養(yǎng)，則極易導致孩子患上“空心病”、遇到困難就“躺平”，那么即使考上好大學也沒有價值。此外，家長和老師不要怕孩子犯錯，其實創(chuàng)新從來不是完美無缺，缺陷和錯誤會帶來多樣化，從創(chuàng)新的角度來看，這是優(yōu)勢。

《教育家》：您表示：“實驗探究才是科學學科最應該有的樣子，手是人的第二大腦，動手實驗最能塑造科學大腦。”當前，基礎教育階段的理科課程依然“重解題輕解決問題”，您認為這一問題的癥結在哪里？

倪閩景：問題的癥結主要有兩點——

第一，教師不擅長做實驗。我們要提供更高質(zhì)量的教師培訓，幫助理科教師提升實驗操作技能。理科教師也要積極動手實踐，別怕犯錯，實驗做不出來也正常，說不定還會有新發(fā)現(xiàn)呢。

第二，實驗要么不考，要么是書面考試。許多教師認為讓學生做實驗浪費時間，還不如讓學生記住實驗的具體步驟，第一步做什么、第二步做什么……我將之稱為“實驗灌輸”。這不是做實驗，而是講實驗、背實驗。人工智能的發(fā)展給學生提供了更多動手實踐的機會，我們可以利用AI模型對學生的實驗操作視頻進行評分，并給出相應扣分或得分依據(jù)來鼓勵孩子動手實踐。 目前，AI評分的準確率已經(jīng)超過人工評分。

當前，我國的教育教學和教育評價亟待一次深刻的變革，它的問題不在考試科目的多少、如何組合，也不在考試的難易度，而應是一種教育范式改變，探索一種以我們自己為主的、適應人工智能時代的教育范式。

倪閩景，全國政協(xié)委員，民進中央委員，民進上海市委副主委，上海市科協(xié)兼職副主席，上海科技館館長。著有《學習的進化》《自主物理實驗》等科學教育圖書。