卡爾·韋曼

　　作者介紹:卡爾·韋曼:2001年諾貝爾物理學獎得主，現任英屬哥倫比亞大學卡爾·韋曼Carl Wieman科學教育計劃主任

　　盡管科學在現代社會的作用越來越大，但科學教育對大多數人來講仍然是遙遠和次要的話題。這種情況既短視也是非常危險的，因為歸根結底，科學和技術不僅是現代經濟發(fā)展的首要驅動力，也越來越在許多重要的公共政策，特別是與氣候變化和醫(yī)療衛(wèi)生相關的問題上成為一種核心力量。

　　可以肯定，人們對更多更好科學教育的需求并沒有完全忽視，但人們的注意力卻很少集中在大學科學教育。有切實數據表明，這也是在不花費巨額代價的條件下如何取得重要進展的唯一一個教育層次。不僅如此，除非在大學階段制定更高的科學教育標準，否則將很難在小學和中學階段取得更大的進步。

　　傳統(tǒng)的觀念是大學科學教育并不存在多大問題�？茖W家和工程師的培養(yǎng)速度可以與過去相提并論，盡管很少有非科學專業(yè)的學生認為科學必修課有意思或有用處，人們也普遍認為這與科學本身的特性相關。

　　但過去20年間見證了不同學科領域的科學家對大學科學教育方興未艾的研究努力。上述研究的成果，以及在學習上的大幅收益和在相關教學試驗中獲得的利益，顯示出改善大學科學教育的巨大機遇。

　　但抓住這些機遇需要完全不同的教學方法，需要把科學教育當作一門科學來對待，并設立極其嚴格的教學效率標準。它還要求放棄涉及很廣、由來已久的錯誤看法:即理解科學僅僅意味著掌握一系列的科學事實和解決問題的方法，而掌握這些事實是成為科學教師的唯一資質要求。

　　科學教育研究清楚地表明:真正理解科學，正如正確應用科學所表現出來的那樣，并不僅僅局限在掌握信息。相反，需要建立與學科相關的思考方法，來反映如何構建"知識"以及對相關的范圍和限度的特定理解，以及如何認識自然、如何在不同的環(huán)境下有效地利用這樣的認識。建立這樣的思考方法是與掌握事實截然不同的一種經歷，也需要截然不同的教學方法對其進行支持。

　　在許多領域，今日的科學教育與19世紀中葉的醫(yī)學教育有許多類似之處，當時達到全新層次的科學的嚴密與長久以來的信仰和備受推崇的傳統(tǒng)醫(yī)學療法相互遭遇。例如，放血療法已經沿用了數千年之久，并建立起了療效說明的細致理論。放血療法的療效也有令人信服的證據:經過治療以后，大多數人的病情得到了恢復，就像許多學生(盡管所占比例很小)在我們以講課為基礎的傳統(tǒng)大學的科學課堂上得以成長，最終成為了科學家。

　　但在幾十年間，人們在如何看待醫(yī)療方法方面發(fā)生了重大的改變。嚴格的科學標準得以采用，人們也更深入地理解了人體的復雜結構，并建立了更高標準的療效證據。某些病人在放血后存活下來的事實已經不足以證明放血療法的療效。

　　盡管這種變化導致療效好得多的療法出現，但人們并不能迅速、自然而然地取得這樣的成績。即使在今天，很大一部分人仍然拒絕承認醫(yī)學，而選擇鄰居或親屬講述的只有意識支持的家庭療法來治療疾病。

　　沒什么理由認為科學的科學教育方法的確立要比醫(yī)學療法更加容易。但這一過程已經開始，而且它的完成為從放血療法過渡到疫苗和抗生素的教育等價過程提供了希望。如果繼續(xù)研究并有效落實科學教育領域新的發(fā)現，那么所有大學學生接受更有意義的科學教育就將成為可能。

　　讓學生們對身邊的世界有更深入的了解無疑益處多多。這也能使他們在至關重要的公共政策問題上做出更明智的決策，并且成為勞動大軍中更有創(chuàng)造力、也更高效的成員。

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