科學技術知識能夠直接轉化為生產力，科學方法和科學精神能夠指導人們正確學習、利用科學技術知識，也能夠促使科學技術向更廣、更深、更好的方向發展。培根曾說：“思想是行動的先導，認識是行動的動力。”科學思想是人們尊重科學、相信科學、崇尚科學的思想基礎。因此，要實現人們科學素質的提高，實現用科技提高生產力，實現科技創新，就必須培養科學思想。
豐富多樣的科普工作對普及科學技術知識，倡導科學方法、傳播科學思想，弘揚科學精神起著重要的作用。科學思想是科學思維的結晶，科學認識、科學理論的形成都是科學思維活動。
基礎教育階段是學生認知能力、想象力、人格品德的形成階段，是對學生開展科學教育的重要時期。
這時期的科學教育應以培養學生的科學思維能力為主，讓學生學會科學的思維方法。科學教育不僅讓學生理解科學知識的運用，也可以培養學生觀察生活、提出問題的能力，幫助他們科學地看待世界。
平時老師可以引導學生注意身邊的現象，讓學生沉浸在現象裡，並會觀察這些現象，提出各種問題。在老師的指導下，學生學會如何將問題進行篩選，選擇可研究的問題進行深入思考，試著做出合理假設並嘗試用科學的方法解決問題。
結合生活中的現象進行科學教育能使學生對科學產生濃厚的興趣和求知慾，以學生的興趣為切入點，引導學生自主探究，能促使他們形成重要的科學概念，讓學生們構建起一個知識、技能和良好的思維習慣的“儲備庫”，從而確保他們具備運用探究來獲得發展的能力。
我們發現，在經過科學思維和科學方法的培養後，很多學生在平時善於觀察生活中的各種現象，並提出自己的問題和假設，進行小課題研究。這裡特舉幾個我校學生在日常生活中培養起科學興趣的案例——
01
365天日影測量“新”發現
二十四節氣被正式列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺產代表作名錄後，兩名六年級學生想知道一年的日影是不是像古人說的那樣隨著節氣變化而變化的。於是，兩個孩子去河南登封觀星臺和北京建國門的古觀象臺進行實地調研，瞭解了測量日影的工具的工作原理及製作過程後，開始了他們長達一年、不間斷地日影測量。
他們從2019年10月28日到2020年10月28日，每天中午用一根30cm的鐵桿、紙尺、水平儀、棋盤和正午時刻表，在學校裡測量讀數、記錄、照相。分析測量資料的趨勢後他們發現：冬至（12月22日）的日影最長，接收太陽輻射最少，這驗證了二十四節氣中冬至是進入寒冬的開始。從立夏（5月5日）那天開始，日影長度越來越短，溫度越來越高，天氣越來越熱。也驗證了二十四節氣中的立夏標誌著天氣逐漸變熱。冬至和夏至的日影長度，變化趨勢比較平緩，溫度變化不大，驗證了古人的總結——冬天和夏天曆時比較長，穿冬裝和夏裝的時間長。秋分附近的日影長度變化比較快，溫度變化也快，也驗證了在日常生活中，經常出現前一天穿短袖、後一天穿“棉襖”的現象。
兩個孩子透過實地測量與長期觀察，驗證了日影與古人創立的二十四節氣和一年分春夏秋冬有密切的關係。
02
“蜘蛛俠”爬牆現象背後的探究
一名六年級學生在衛生間洗臉刷牙的時候，發現一隻蜘蛛從牆上慢慢爬下來，產生了疑問，為什麼蜘蛛能在牆上自由自在地移動而不會掉下來呢？
他在詢問家長、查閱資料後發現大家對於這一問題眾說紛紜，有很多種說法。媽媽說是因為蜘蛛腳上有吸盤，有的是說蜘蛛是透過靜電吸附力爬牆的，還有一種說法是蜘蛛透過足上細密的剛毛掛住牆上的微小水分子產生吸附力爬牆的，到底哪種說法是更科學的呢？
孩子先仔細觀察了蜘蛛足的結構，發現上面並沒有吸盤，只有兩種剛毛。這兩種剛毛分別有什麼作用？透過對蜘蛛運動進行更細緻地觀察以及查閱資料，他知道了足上緊密的“短毛”是蜘蛛爬牆的關鍵，他又對蜘蛛為什麼能爬牆設計了簡單的實驗，發現用吹風機將牆面吹的特別乾燥後，蜘蛛只能爬一小段就會掉下來，而此時牆面的靜電吸附力是比較大的。於是，學生得出結論，認為蜘蛛不是用靜電吸附力來爬牆的，而是靠足上的剛毛與牆面上的水分子產生的力來爬牆的。
03
對比養蠶的“新”發現
科學課上學習蠶的一生後，很多同學開始在家裡養蠶。一名四年級學生髮現城市的綠化樹木很少有桑樹。隨著蠶一天天長大，它們的食量慢慢地增加，桑葉供不應求，於是，她讓媽媽幫忙從網上訂購了養蠶飼料，一部分蠶用桑葉餵養，一部分用飼料餵養。過了幾天，她發現用飼料餵養的蠶的生長速度遠遠慢於桑葉餵養的蠶。又過了幾天，吃飼料的蠶開始有死掉的情況，但吃桑葉的蠶卻長得又快又大，沒有發現死亡的蠶。
於是，學生決定弄清楚飼料餵養對蠶的生長週期到底有什麼影響。孩子先後對8批次（400條蠶）進行觀察、記錄及資料的統計、分析。她發現，正常吃桑葉的家蠶的幼蟲期一般為25天左右，而飼料蠶總體的生長週期比桑葉蠶拉長20天左右，發病死亡的案例明顯高於桑蠶。
因此，這名學生得出桑葉餵養和飼料餵養的差別和影響，填補了網路上對於飼料養蠶的誤區，並據此對比結論提出科學養蠶的合理性建議。
培養學生的科學思維能力可以幫助學生養成良好的思考習慣，學會和掌握正確的思維方法。這不僅能提高他們的科學素養、不斷增長才幹，還提高了他們的科學鑑別能力，從而使他們在未來能夠運用自己的智慧去做創造性的工作。
科普教育作為學校科學教育的補充存在於各行各業中，方法也比較多，如科普展覽、科普讀物、科普講座、科普影視資源等。雖然資源非常豐富，但普遍提供的是以科學知識為主的、以點狀的形式存在的內容，孩子們看到的更多是科學事實的羅列。
所以在科普教育中，我們要著重思考的是如何利用豐富的資源，引發學生的思考，讓學生體會到科學發現背後的思維方法，養成用事實說話和尋求方法解決問題的好習慣。
目前，科普教育也面臨著被資本裹挾的危險。很多課外培訓機構利用考證、參賽、獲獎等目標對家長進行“利誘”，讓科普教育走調、變味。科普教育被功利化的現象弱化了提升青少年科學素養的作用，只有腳踏實地的科普教育，才能成為我國創新能力發展的源泉。所以，科普教育除了科學思想、科學方法、科學知識的傳播，更要重視科學精神的傳播，用科學家的例項觸動學生，深刻地挖掘出其科學精神內涵，讓思想道德建設和弘揚科學精神成為科普教育的核心。對青少年的科普和科學教育不是讓每個人都成為科學家，而是希望每個人都獲得科學的思維方式，成為終身學習者。
一個近期比較熱門的新聞是，兒子利用父親的科研成果獲了獎，還獲得了去重點中學的機會，這就是將科普教育功利化的表現。如果科普教育工作以結果為導向，只求產出成果，就會忽視過程。這不僅不利於科研人才的培養，還會讓學生的價值觀產生偏差，嚴重偏離了科普教育的初衷。
所以科普教育應植根於學生的生活，遵循孩子成長的規律，基於孩子的知識結構和認知規律，引導孩子發展科學思維、培養科學精神，這才是科普教育的真正方向。
本文內容來源於“人民政協報教育線上週刊”微信公眾號，作者王歡，系全國政協委員，中國教育學會副會長，北京市史家教育集團校長。
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