华东师大教授任友群谈科技教育：仅靠“纸笔”很难全面检验学生能力

全国青少年科技创新大赛，是面向全国中小学生和科技辅导员开展的规模最大、层次最高、影响最广的青少年科技竞赛活动。8月14至18日，第31届全国青少年科技创新大赛(简称“科技创新大赛”)在上海华东师范大学举行。今年是科技创新大赛举办31届以来首次由高校承办，华东师大因此成为我国首家承办这一赛事的高校，造就了科协和教育两大系统成功合作的范例，书写了大学首次承办科创大赛的历史。

　　本届科技创新大赛为何会在华东师大举办?科技创新大赛如何才能更好发挥其对我国科技教育的促进作用?教育该如何改革才能更好促进科技创新人才的培养?带着这些问题，本报记者采访了华东师大党委常务副书记、教育部信息化专家组秘书长、教育部高中信息技术课程标准修订核心专家组组长任友群教授。

　　记者：30多年来，全国青少年科技创新大赛一直都由中国科协在全国不同城市举办。今年是大赛首次在大学举办，为什么会选择由华东师大来承办本届赛事?

　　任友群：我国目前正在努力建设创新型国家，上海也在加快建成具有全球影响力的科技创新中心。提升我国的“科技创新耐力”，即国家科学技术的持续创新能力，无疑要靠教育，尤其是基础教育阶段的青少年科技教育——而这恰又是中国基础教育的软肋。华东师大作为一所教育学科领先的综合型大学，一直非常关注基础教育的发展动向。科技教育作为当下我国基础教育的热点，是我们关注的重点。

　　上届科技创新大赛举办后，华东师大与上海科协的同志谈到了大赛今后是否可以由大学承办这一话题。几天后，学校发出了由陈群校长签署的给时任中国科协主席韩启德先生的一封信，主动提出由华东师大来承办第31届科技创新大赛。信件很快得到中国科协的积极回应，并派人前来实地考察。考察通过后，我们就正式启动了大赛的筹备工作。

　　记者：您刚才提到青少年科技教育，请问您对如何促进我国科技教育的发展有怎样的思考?

　　任友群：虽然我国在某些领域的科技水平已经走在世界前列，但总体而言基础仍然薄弱。由于种种原因，我国的科技教育长期以来发展得并不顺利，这与传统文化中的一些因素有着不可分割的关系。

　　科学一方面是一种信念，用爱因斯坦的话来说就是“相信世界在本质上是有秩序的和可认识的信念”;另一方面是人类对待世界的一种方式、方法。从根本上来说，科学教育要教的应该是科学的信念和方法。但是在很多人眼里的科学就是科学知识的集合，科学教育成了对科学知识的教育，在分科教学的大背景下，这种倾向就更加明显。设想一下，怎么把对科学信念和方法的考查出成卷子呢?如果不用纸笔考试的方式来进行考查，又有多少人会信服其中的公平、公正呢?对科学知识的教学我们有着丰富而成功的经验，但真正意义上的科学教育还要多向发达国家学习。

　　记者：您刚才提到我国的科技教育要多向西方国家学习，能否介绍一下国外在这方面的情况。

　　任友群：发达国家对科技教育非常重视，当然它们更加重视的是对科学信念和方法的教育。以美国为例，“创新源于教育”，这是美国社会的共识。为培养创新型人才，美国各界对STEAM教育高度重视，目的是把美国年轻人培养成能够为科学和技术而兴奋的一代。所谓STEAM教育指的是一种融合科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、人文(Arts)和数学(Mathematics)等学科的新型教学方式，它强调学生在项目和问题引领下，运用多学科知识创新而科学地解决真实问题，其前身是STEM教育。事实上，只有在解决真实问题的的驱动下，在对科学知识的真实应用中，科学素养的提升才有可能。《地平线报告》是由新媒体联盟发表的预测未来全球教育及教育技术走向的权威报告。2016年的《地平线报告》(K12版)从第一轮投票入围名单来看，全球STEAM教育的兴起趋势将大大提速。

　　美国30年的STEM发展呈现出两大趋势，除了前面提到融合趋势之外，还有一个趋势是从高等教育走向基础教育。实际上，STEM教育的滥觞，《本科的科学、数学和工程教育》报告最早就是针对高等教育领域提出的，而K12领域直至2010年左右才开始大规模实施STEM教育，这主要得益于高等教育领域形成的专业出口和累积下的教师资源。与美国不同的是，我国的STEM教育是从基础教育阶段开始起步，并反过来影响国内的一些高校进行相关学科改革，但我国的中小学和高校在STEM教育的互动方面远不如国外。我们希望通过在高校承办科技创新大赛，从某种程度上弥补在这方面的缺陷。

　　记者：可以说青少年科技教育对科技创新人才的培养至关重要，您觉得我们应该怎样培养具有科技创新能力的下一代?

　　任友群：我觉得要做好科技教育有五个关键词“专精、融合、实践、协作、交流”。中国传统课堂教学模式很好提升了中国学生的“专精”，但“融合、实践、协作、交流”却做得不够好。STEAM教育对美国的科技创新人才起了极大的推进作用。我们可以把STEAM教育作为破解中国科技教育难题的方法，同时也可以通过青少年科技创新大赛这种平台选拔青少年科技创新人才。

　　与STEAM教育强调学科融合相比，分科教学仍是当前我国科技教育的主流。这种教学模式固然巩固了学生的学科知识，但从深层次来看,既不利于学生采取更宏观的视角来理解科学技术的整体意义，也人为设置了学科交叉融合的障碍，局限了学生用多学科知识解决具体问题的可能性。其次，与STEAM教育强调解决真实问题、项目引领学习相较，我国基础教育阶段的科技教育更加强调知识点的掌握和解题能力的提升，对学生发现问题、分析问题和解决问题的实际动手能力培养不够，这是我国现阶段科技教育的短板所在。而科学的实验与观察都需要动手和思考，我们应尽可能地通过一定的实验、情境和开放性的项目让孩子们更多地参与科学探究。

　　除了引进STEAM教育，对我国现阶段的科技教育进行改革，还可以鼓励学生多参加类似于科技创新大赛、大赛等科技赛事。我们在对1075名高中生进行测量与调查时发现，创新类的科技赛事对青少年科技创新人才的选拔和培养有着不可替代的作用。这些比赛激发了青少年的探究欲望、拓展了科学视野，提高了科技创新能力。

　　记者：我国大学与中小学在STEAM教育的互动比较欠缺，您对我们的教育改革特别是高考评价制度改革有怎样的期待?

　　任友群：我国每年有900多万名中学生能考上大学，其中不乏一部分善于创新创造的学生，但仅凭“纸笔考试”是无法全面检验学生的“能力”。要想培养和选拔出有高阶思维能力的学生，必须加大教育改革特别是高考评价制度改革，像ISEF(国际科学与工程大奖赛)和青少年科技创新大赛等，这些影响广泛的青少年科技竞赛活动是通过一种叫“科学集市(science fair)”的方式来评价和选拔优秀人才，它们具有更大的开放性。但目前国内高校普遍对数、理、化等单学科的奥林匹克竞赛成绩比较重视，对各类青少年科技竞赛的关注度不够高。

　　我们研究发现，不少在科技创新方面表现优秀的科技竞赛人才，他们的部分特长要好于单科竞赛中分科成绩出色的人才。但现在的招生制度大大压缩了这批聪明但不那么擅长纸笔考试的孩子们的成长空间。这就需要我们将青少年科技创新人才培养纳入创新型国家战略体系，将科技创新纳入学校教学改革体系。同时，加强国内青少年科技竞赛的规范化建设，提升大赛的公正性及社会认可度。我认为，应该继续探索建立多种选拔渠道，不拘一格为国选才，为不一样的孩子提供更多的成长路径和更大的发展空间。