科学工作室与未成年人素质培养

科学工作室与未成年人素质培养（2007年9月20日）中国科普研究所翟立原背景《全民科学素质行动计划纲要》是全面推动我国公民科学素质建设的长远规划。它以促进经济社会和人的全面发展为出发点，通过发展科学技术教育、普及与传播，力争尽快使全民科学素质在整体上有大幅度的提高。贯彻实施上述《纲要》，最重要的就是努力提升现阶段未成年人群体的科学素质。而在这一过程中，除了依赖学校提供的科学课程外，加强校外未成年人科普资源的建设（包括科学工作室的建设）也是至关重要的。一、科学工作室的界定及发展历史（一）科学工作室的界定和其宗旨青少年科学工作室的界定：青少年科学工作室首先要考虑青少年的生理发展特点和心理发展特点，鼓励他们通过参与青少年科学工作室的活动，乐于学习，学会学习，善于学习，促进自身能力的提高和健康人格的形成。其次，青少年科学工作室倡导的是科学工作，即科学活动。这里所说的科学活动，既有自然科学类的活动，还有技术类和工程类的活动。当然，无论上述那一类活动，其体现出的科学方法的传播都应是最主要的特色。第三，青少年科学工作室之所以强调是工作室，就是要具备相应的活动场地，配有一定的设施、器材和工具，并以实验和相关实践活动为主要活动形式。青少年科学工作室可以定义为：具有相关的设施、器材和工具，以青少年参与实验和相关实践活动为主要活动形式，以传播科学方法为主要特色的科学活动场所。（二）青少年科学工作室发展历史早在20世纪80年代初，校外科学教育就已受到世界多数国家的重视。那时，许多发达国家就都拥有众多的青少年科学俱乐部，这是校外科学教育的一种重要组织形式。科学俱乐部通常可分为三类：普通俱乐部、专业俱乐部和实验俱乐部。而最受青少年青睐的则是实验俱乐部。正如国际校外科技活动协调委员会（ICC）在当时的一份报告中所描述的：“实验俱乐部是最先进的一种类型。尤其是它拥有用于化学、自然科学、物理、电子学的各种实验室以及机工车间、档案室和小型天文观测台。”ICC的报告中指出：“谈到科学工作，就暗示出原始反映的想法和下述严格方法进行的个人分析。这就是我们所称的科学研究。科学不意味着精心贴标签式的学习，而体现着阐明宇宙的不懈努力中一种灵巧而活跃的思想方法。进行科学研究的正确途径是实践，要先从最简单的工作入手，然后转向更复杂的问题。”上述这种科学工作，即参与实验和相关实践活动的科学探究活动，对青少年科学素质的培养无疑具有非常重要的作用。从上世纪80年代至今，许多发达国家和发展中国家，开始在科技馆、科学中心和其他校外科学教育机构中增设了青少年科学工作室或是诸如化学、生物、电子、发明等专项工作室。20世纪80年代以来，我国校外领域也相继出现了发明、电子学科的专项工作室。从2001年至2005年底，中国科协为贯彻和落实《中共中央办公厅、国务院办公厅关于加强青少年学生活动场所建设和管理工作的通知》（中办发[2000]13号）有关精神，已资助19个省（区、市）科协青少年科技中心（或科技馆）、基层科协和社区等建立了55个“青少年科学工作室”。这些分布于全国各地的青少年科学工作室包括机器人工作室，生物、化学、环境保护工作室，或是电子、发明等工作室。除了专项科学工作室，还有上述全部或几项集成的综合科学工作室。二、与未成年人素质相关的探讨（一）对公民、素质和科学素质的理解未成年人是未来的公民。何谓公民？《现代汉语词典》的解释为：具有或取得某国国籍，并根据该国法律规定享有权利和承担义务的人。从这一定义来看，公民具有自然属性和法律属性两个方面。公民的自然属性反映出公民首先是基于自然生理规律出生和存在的生命体。公民的法律属性是指公民作为一个法律概念，以一个国家的成员的身份，参与社会活动、享受权利和承担义务，应由国家法律加以规定。未成年人作为未来的公民，需要逐步培养自身良好的素质，这是其未来能否享受公民权利和履行公民职责的关键。需要指出的是，这里所说的素质，并非心理学上指人的神经系统和感觉器官上的先天的特点，而是指平日的修养，即后天所习得的品质结构，也就是我国素质教育中所特指的素质。这里所说的素质，与英文中“literacy”相对应。在现代社会，提升公民的素质，特别是提升公民的科学素质，已引起越来越多国家的关注。一些西方国家主要沿用了美国米勒对公众科学素养的界定，即公众科学素养由三个维度组成，即科学知识、科学方法和科学与社会的关系。《全民科学素质行动计划纲要》指出，“科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力”。这一界定中的“四‘科’二能力”，全面诠释了我国公民科学素质建设的基本目标。（二）对未成年人科学素质培养子目标制定的多元化思考1、对未成年人科学素质培养子目标的几种界定（1）美国学者米勒的界定米勒对公众科学素质的界定，主要从科学知识、科学方法和科学、技术与社会这三个维度考虑，并据此制定子目标。这种界定主要强调了公民应从整体去认识科学，去理解科学。这种界定有助于对科学的综合理解。（2）我国教育改革中科学课程对科学素质的界定我国正在进行的基础教育改革中，新科学课程对科学素质的界定也是三个维度，它们是：知识与技能，过程与方法，情感与价值观。这种界定不仅要求学生了解科学知识和科学方法，更要“养成”运用知识和方法解决实际问题的技能，“培养”相应的情感和价值观。因此，其更能体现素质的内涵。（3）公民科学素质的提升可从健康素质、生活素质、从业素质和文明素质四个方面制定子目标当前形势需要我们按照《科学素质纲要》所提出的公民具备基本科学素质的一般界定，即使其具备“四‘科’二能力的要求，紧密联系公民个体的实际需求，进一步细化目标，从小目标着手，制定切实有效的科学传播内容体系，并建立相应的评估指标体系，才能真正促进公民科学素质的全面提高。经过研究，我们认为，可以将针对公民科学素质的目标分解成健康素质、生活素质、从业素质和文明素质四个二级目标。这样，提升公民科学素质的目标将更为清晰具体，有利于各级政府、相关科技、教育、科普等机构和团体实施操作。2、依据提升未成年人科学素质的子目标可制定相应的科学传播内容体系要提升未成年人的科学素质，首先要依据健康素质、生活素质、从业素质和文明素质这四项清晰具体的子目标，制定相应的科学传播内容体系。（1）与提升未成年人健康素质相关的科学传播内容体系包括以下6个方面内容体系的科学传播。首先，是涵盖饮食与健康的相关科学知识、方法和技能。其次是涵盖心理与生理成长发展的相关科学知识、方法和技能。第三是涵盖人身安全与伤害预防的相关科学知识、方法和技能，其中人身安全议题包括欺凌弱小者、窥视袭击、虐待孩子、骚扰和家庭暴力等。伤害预防议题包括自行车安全、季节性安全规则、日晒安全、家庭安全、防火安全、座椅安全带的使用以及急救等。第四，是涵盖物质的使用与滥用的相关科学知识、方法和技能，其中包括药物的使用与滥用，烟草、酒精或其它麻醉品的预防，毒品的危害和艾滋病的防止，以及识别庸医、巫医等。第五，是涵盖环境与健康的相关科学知识、方法和技能。第六，是涵盖体育运动与健康的相关科学知识、方法和技能。（2）与提升未成年人生活素质相关的科学传播内容体系包括以下4个方面内容体系的科学传播。首先，是涵盖居家生活的相关科学知识、方法和技能，包括节约性社会的理念和节水、节电及节能的新方法，环保意识与垃圾分类，厨房用具、家用电器、汽车和自行车的正确使用及简单维修，物品的储藏与保管，居室的清洁等。其次，是涵盖消费与理财的相关科学知识、方法和技能。第三，是涵盖家庭成员和邻里间沟通及和谐共处的相关科学知识、方法和技能。第四，是涵盖休闲娱乐的相关科学知识、方法和技能，包括琴棋书画的修习，花卉养殖的基础，计算机及互连网的使用，文艺欣赏和外出旅游的选择等。（3）与提升未成年人从业素质相关的科学传播内容体系包括以下5个方面内容体系的科学传播。首先，是涵盖自我管理的相关科学知识、方法和技能，包括积极的态度和行为、责任心和适应性等。其次，是涵盖学业基础状况的相关科学知识、方法和技能，包括智力，交流、思维和终身学习的能力等。第三，是涵盖具体所从事专业工作的相关科学知识、方法和技能。第四，是涵盖与他人合作的团队精神的相关科学知识、方法和技能。第五，是涵盖与创新能力相关的科学知识、方法和技能等。（4）与提升未成年人文明素质相关的科学传播内容体系包括以下3个方面内容体系的科学传播。首先，是涵盖公民道德的相关科学知识、方法和技能，包括胡锦涛总书记提出的“八荣八耻”和“爱国守法、明礼诚信、团结友善、勤俭自强、敬业奉献”的基本道德规范等。其次，是涵盖个体文化积淀的科学知识、方法和技能，包括文化对人精神的熏陶，文化对人智力的催化，以及文化对人行为的影响等。第三，是涵盖人与社会和谐相处的相关知识、方法和技能，包括学习并知晓基本的文明礼仪，养成良好的个人生活行为和习惯，自觉维护公共场所的环境和秩序等。第四，是涵盖人与自然环境和谐相处的相关知识、方法和技能，包括可持续发展的理念，关爱生命的意识，以及个人环保行为的养成等。三、充分发挥科学工作室的教育功能——培养未成年人的科学素质对于一个科学工作室而言，最重要的就是利用其教师资源和科技设施资源，面向未成年人开展科学传播活动，并逐步提升他们的科学素质。而这也正是科学工作室教育功能的具体体现。众所周知，我们所说的教育，是培养人的一种社会活动，是使人社会化的过程。因此，科学工作室就是要面向未成年人，以培养其科学素质为目标。（一）我国校外青少年科学工作室的现状中国科协青少年工作部与中国科普研究所组成联合课题组，于2005年12月至2006年1月，对全国范围已建成并运行一年以上的95个青少年科学工作室的负责人进行了问卷调查。与此同时，联合课题组还对一些省（自治区、直辖市）的青少年科学工作室进行了个案研究。这些研究基本上可以全面、客观地描绘出我国校外青少年科学工作室的现状。1、五年来在全国建成并运行的近百个校外青少年科学工作室，充分体现了各级政府、科协系统和社会各界对青少年科普工作的高度重视从2001年以来，全国建成的校外青少年科学工作室已近100个。在95个接受问卷调查的青少年科学工作室中，有40.0%是由中国科协青少年部使用财政部专项经费牵头资助，由省（自治区、直辖市）以下各级政府、科协和社会各界配套资助建成并投入使用的。还有52.6%是由省（自治区、直辖市）科协青少年科技中心使用省级财政专项经费牵头资助，由地区（市）以下各级政府、科协和社会各界配套资助建成并投入使用的；还有7.4%是得益于相关政府部门、企业、其他科教组织或机构的资助建成并投入使用的。调查还表明，从2003年以来，各级政府、科协系统和社会各界对青少年科学工作室建设的投入增长非常快，这主要反映在每年全国范围内青少年科学工作室的增长速度上。例如，2003年建成了13个青少年科学工作室，2004年建成的数目为22个，而2005年一跃变成了39个。从对接受调查的95个青少年科学工作室的综合统计来看，其活动场所总的使用面积接近1万平方米；为青少年科学工作室购置的科教设施和活动器材总价值约合人民币1000多万元。它使人们从这些科普资源的建设，实实在在看到了各级政府、科协系统和社会各界对青少年科学素质培养所注入的心血，以及为加强和谐社会和创新型国家建设所做的努力。2、近百个校外青少年科学工作室以其丰富的内容和多样的形式，每年为全国范围近30万人次青少年提供了参与校外科普活动的机会科学探究和工程技术实验或创新，是青少年科学工作室为青少年提供的两类主要活动内容。就科学探究类而言，目前主要涉及的内容是物理学、信息学（含英特尔“求知计划培训”）、数学、化学、地球与环境科学、生命科学和空间科学，认同率依次为75.8%、56.8%、49.5%、36.8%、32.6%、27.4%和18.9%。就工程技术实验或创新类而言，认同率从高到低依次是机器人搭建活动（85.3%）、模型（含航空、航海和车辆模型）制作活动（67.4%）、发明创造