把科学种子种进毛南山乡课堂
“螺蛳粉再好吃，一天吃八碗，谁还会喜欢？”10月23日，广西环江毛南族自治县教育局会议室里，话音落处，台下169名骨干教师会心一笑，随即安静下来。这是中国科学院“科学与中国”科普助力乡村振兴行动走进环江活动中小学骨干教师培训的开场一幕。 环江是我国唯一的毛南族自治县、国家乡村振兴重点帮扶县，也是中国科学院对口支援县。面对当地科学教育优质资源不足，教师教研视野有待拓宽，课堂科教形式较为单一等现实问题，此次活动由中国科学院学部科学普及与教育工作委员会主办、中国科学院科技创新发展中心承办（该中心同时也是国家级继续教育基地），专门邀请中国科学院院士、中国科学院数学与系统科学研究院研究员袁亚湘、中国科学院国家天文台研究员姜晓军、中国科学院计算技术研究所研究员代锋、中国科学院动物研究所研究员赵亚辉以及中国科学院植物研究所研究员王强先后登台授课，为一线教师带来前沿的科学教育思考。 跳出标准答案，守护好奇的火种 科学教育要激发好奇心、想象力、探求欲，让学生在试错、反思、改进中体验科学探索的曲折过程。袁亚湘的开班报告《科学教育的使命》，从数学课堂切入，直指当下科学教育存在的问题。
图为袁亚湘为教师们讲解科学教育的使命。樊晓丽摄 “两个小朋友，每人领三个苹果，一共几个苹果。解题时是写成3乘以2还是2乘以3呢？虽然结果都一样，可有的试卷机械限定书写顺序，写法不符便判定错误。”袁亚湘耐心解释，评判标准太单一，学生的思路就被框死了，慢慢地就会变成照着套路走的“复印机”。对此，台下不少教师点头称是。 此外，更值得警惕的还有对犯错的零容忍心态。“孩子学走路摔跤，我们不会因此斥责他；可学生做错一道习题，却常常要承受批评，久而久之便畏惧尝试、回避思考。”袁亚湘放慢语速，语重心长地说，犯错本就是科学探究的必经之路，错题恰恰是暴露知识漏洞最直观的信号。“课堂上多一分包容，孩子就多一分再试一次的勇气。” 作为深耕数学领域的学者，袁亚湘结合学科实际提醒在场教师，数学学习不等于机械刷题。难题本身自带趣味，就像打游戏闯关，正是因为存在挑战才让人自觉投入，但无休止的题海，反而会一点点消磨掉孩子原本对数理学科的喜爱。他提出，学习本应是一件快乐的事，科学教育尤其是数学教学，不能一味追求分数，更要保护孩子与生俱来的探究欲。 “科学教育不仅是传授知识，更是点燃火种。作为一名中学教师，守护孩子们心中科学探索的种子，助力其生根发芽、开花结果，我们责无旁贷。”听完袁亚湘的报告，下南乡初级中学教师谭应干深有感触地说。 拥抱前沿技术，掌握探究的工具 科学精神是教育之魂，前沿科技则是拓展课堂边界的工具。姜晓军和代锋立足课堂实践，从不同维度阐释技术工具对于科学教育的价值。 姜晓军以《认识宇宙的工具和方法》为题，为教师打开天文学家的探究工具箱。从嫦娥系列探月工程到“中国天眼”，从电磁波观测到引力波探测，一个个真实科研实例，把遥远晦涩的天文研究，转化为教师们能够理解的探究范式。
图为姜晓军为教师们讲解不同科研工具的能力。樊晓丽摄 他讲到，人类对宇宙的认知，从来都不是一步到位。很多旧的观点会被新的观测证据推翻，有些任务，即便已完成预设目标，科研探索也不会就此止步。观测、假设、验证、修正……正是这样反反复复的过程，人类才得以一点点拨开宇宙的面纱。这套求真务实的探究逻辑，完全可以迁移运用到中小学科学课堂。 轮到代锋上台，现场一下子热闹起来。他请两位教师现场比“怎么算更快”：一位用九九乘法表，一位用纳皮尔算筹斜线相加。前来的两位教师，一位教语文、一位教地理，算得格外认真；代锋打趣道：“在场的数学教师们需要反省一下”，引来满堂笑声。台上低头疾算，台下也跟着在本子上验算，课堂里响起一阵低声讨论。比赛结束，掌声随之响起。
图为代锋请两位教师现场比赛计算速度。樊晓丽摄 代锋借这场小比赛点题：工具一直在变，但选择什么工具、判断结果对不对，始终要靠人。 他举出现场见闻：用AI识别树木，很快就能得到一个识别结果，但更重要的是教会学生反问“这个结果是否可信”。AI能够充当得力的研究助手，但绝不能直接拿来当作现成的答案机器。新技术时代，教学重心要转向教会学生提出好问题、甄别信息真伪，牢牢守住独立思考的主动权。 扎根乡土风物，用好身边的教材 最好的科学探究素材，往往就蕴藏在脚下的乡土大地。王强和赵亚辉则结合自身教学和科研经历，启发在场教师将科学求真与自然美育融为一体。 “你们脚下这片大山，就是不用花钱的科学教室。”王强指着窗外连绵的喀斯特峰丛说，“课后闲暇，带上孩子们走进山野，蹲下来看一看岩缝里的小花、溪边的野草，认真观察、做好记录，就是一堂高质量的科学实践课。” 分享各类芳香植物时，屏幕上出现薰衣草的影像，台下立刻有教师认出，王强笑着应和：“看来老师们都是行家。” 他结合自身野外科考经历谈到，野外寻访植物常常奔波数日却一无所获，山林科考途中还曾与毒蛇不期而遇。科研并不只有发现新物种的高光时刻，更多的是一次次落空与反复尝试。这份直面失败、耐心坚守的品质，同样可以迁移到日常育人当中。 王强认为，自然教育重在引导孩子近距离感知身边草木之美。他建议各校依托校园现有植被制作植物科普标牌，开展简单的种植、观察记录小实践，让学生在看得见摸得着的自然事物当中，萌发主动探究的内在动力。 “中国特有淡水鱼类，一共有多少种？”在赵亚辉的课堂上，这一问题引来教师们争先抢答。台下答案从100一路攀升到1000多，当有教师答出“1100左右”时，赵亚辉公布答案：1081种。 他讲到，我国丰富的鱼类资源就在大家的身边，环江喀斯特溶洞的地下河中，就生活着只在此地栖息繁衍的特有珍稀鱼类。对教师而言，这些家门口难得的生物资源，正是开展生物科普、启发学生探索自然的鲜活素材。 为期一天半的培训落下帷幕，散场时，一些教师仍围着专家继续询问交流。洛阳镇中心小学教师韦弄草表示，将进一步融会贯通，把学习到的新理念融入到教学实践中。环江毛南族自治县高级中学教师牙小丹说：“我定把科学精神融入课堂，引导学子格物致知、开拓创新，勇担科技报国使命，成长为堪当民族复兴重任的时代新人。”