**[編者按]**近年來,“不刷題的吳姥姥”團隊創作了大量科普作品,引發社會廣泛關注,形成了“吳姥姥現象”。2024年11月,由中國科普研究所、中國科普作家協會、上海市科學技術協會主辦的“從吳姥姥現象看‘新質科普力’——吳於人科普作品研討會”在上海舉行,與會專家、學者、媒體人等從科普創作、科普產業、科學教育等角度展開研討,特別強調了新質生產力為科普創作帶來的機遇。本刊編輯部依托研討會特別策劃“吳於人科普創作研討”專題,選取5篇研討稿件以饗讀者,為更多科普創作者提供借鑒和參考。

科學是好玩的,科學是有趣的。最近,兩位同濟大學的老師不約而同地提到這個話題,一位是海洋與地球科學學院的汪品先院士,另一位是物理系的吳於人教授。汪院士在他新近出版的《科學與文化》(人民日報出版社2024年版)一書前言中提到:“作為生產力,科學是有用的;作為文化,科學是有趣的。”但是,我們往往說了前半句,丟了后半句。科學是有趣的,基礎科學的原動力不是應用,而是好奇心,所以老師用不著虎著臉教,學生也不用皺著眉頭學。課堂上就是要點透這“有趣”的“趣”在哪里,以及究竟是什么樣的“好奇心”造就了偉大的科學家。

吳於人教授的《吳姥姥不刷題·科學真好玩(第一輯)》(江蘇鳳凰美術出版社2024年版)系列圖書,書名就明確提出“科學真好玩”。吳老師在前言中說,“當我發現要解決相當一部分中國大學生對物理學習的熱情不高,習慣于刷題,缺乏質疑意識,不愿意動手探索,創新應用的動力和能力均不足等問題時,我一方面和老師們研究如何有針對性地改進大學物理教育方式,另一方面也開始研究與實踐優秀科技人才的早期培養模式”。2018年,吳老師聯合同濟大學的教授、博士共10人成立了“不刷題俱樂部”,探索以短視頻的形式進行科普。2021年起,他們的科普短視頻逐漸在抖音走紅,成為百萬粉絲熟悉的“科學姥姥”。這套結合數十個廣受青少年讀者青睞的短視頻編寫的《吳姥姥不刷題·科學真好玩》身兼科普讀物和教材兩種角色。

相繼出版的這兩本書,都傳遞出作者深邃的思想張力和嚴密的邏輯思辨力,也因為這兩本書都具有一定程度的教材或者教參屬性,引發了筆者對科普與教材或者教參話題的進一步思考。

一、優秀教材不足,制約人才培養十幾年前,《文匯報》曾組織討論影響我國創新發展有哪些障礙,教科書編寫不足就被提及。一位生命科學領域專家表示,他在20世紀90年代讀大學時就發現,國內大多數教科書組織松散,閱讀性較差,讀來索然無味。

近年來,多位專家從不同側面點出了現行教材的不足,并提出改進建議。2024年4月23日,《光明日報》刊發文章《科學教育教材內容建設》探討我國科學教育質量存在的主要不足,不少受訪者都提到“科學教育教材內容建設、教輔讀物開發相對滯后的問題十分突出”。中國科學院院士、古生物學家周忠和在《“科學·閱讀·文化·教育”漫談》一文中說:“高中時期我比較榮幸地看到一本科普讀物,就是班主任給我們訂閱的《化石》雜志,這個是唯一一本課外閱讀雜志,這本雜志對我未來高考選擇古生物學產生了一定影響。”可見,好的科學教輔讀物有多重要。在他看來,目前使用的不同版本的科學教材,編寫質量都應再提升。比如,應當增強科學知識的系統性和邏輯性,避免碎片化堆砌,加強對科學方法、科學思想和科學精神的體現等。北京師范大學科學教育研究院院長鄭永和也持同樣觀點:“我國現有科學教育課程內容相對滯后,與當下科技發展脫節,不能很好地反映世界科學前沿及技術重大進展;院士和優秀科學家較少參與中小學科學教材編寫;科技倫理教育、科學思維訓練體系性較弱,對學生的科學態度、科學方法、科學精神培養不足。”

那么,好的教材應當是什么樣的?

在國家重點實驗室從事細胞生物學科研的一位專家介紹,國外一些優秀教材通常會講到本學科發展史上著名科學家做出的貢獻,包括這些發現是怎樣做出來的,哪些是天才性的發現,這些偉大的發現經歷了怎樣的失敗以及如何又峰回路轉。以《發育生物學》(原書第11版)[Developmental Biology(Eleventh Edition),科學出版社2020年版]為例,這本教材有兩個突出特點:一是以生動且通俗易懂的語言形象地描述了發育生物學領域的開拓性探索及前沿性進展;二是以互動的形式提供了更多的“翻轉”課堂、實例研究和學習手段等附加內容,促使讀者去感知并研究這個世界。這本書在講到現在廣泛使用的固體微生物培養基時,圍繞當年培養基的來歷,引出了一段故事。巴斯德研究所一位研究人員苦苦求索,能想到的試劑都試過了,但培養基固化后效果不佳。他夫人見狀在旁邊說了一句:“你加一點瓊脂試試看。”果然,一加進去立即見效。瓊脂是家庭主婦日常烹調的常用品,她對其性能了如指掌。真可謂一個生活常識成就了一項大發明。

近年來,國內也出版過一些堪稱范本的教材。汪品先等人所著的《地球系統與演變》(科學出版社2018年版)就是其中一例,該書的前身是研究生課程的講義,是作者20年課堂實踐的產物。筆者雖然是外行,也能沉浸于這本80多萬字的教材之中,這本書可以打通讀者的認知,帶領讀者走進地球系統的開闊地帶,幫助讀者樹立地球系統科學的思維方式,而且所有文字不艱澀,甚至是趣意橫生的。這正是科學普及追求的甚高境界!

二、優秀科普圖書,兼具教材意義和價值多年前,不少專家就呼吁有關部門重視教科書的編寫問題,建議借鑒國外經驗,潛心編寫有中國特色的教科書,同時助力提升文化創新。目前,國內教科書、輔導教材在引發興趣,講述生動性、豐富性、啟發性方面已有所改觀,但是在能啟發青少年學生的科學思維、能引發學生的求知欲和研究興趣等方面,尚未達到理想狀態。從這一角度來看,吳於人團隊主編的《吳姥姥不刷題·科學真好玩》不僅是科普圖書,更具有教材的意義和價值。

“不刷題的吳姥姥”一直以“不刷題”為特色。不刷題的本意是讓苦惱于題海的學子有所解脫,通過直觀的實驗和通俗講解,還原某個物理學原理、定律,并解釋定理產生的來龍去脈,幫助學習者從對物理定律、定理、概念的死記硬背中進入概念得來的實踐實驗課中,更好地理解概念形成的本原,并在此過程中比較自然地習得知識,理解概念。這是對長期以來灌輸型知識學習方法和教學體系的反思,讓人看到了新時代新形勢下科學教育變革的曙光。這種探索是對科學教育創新改革的有益嘗試,也對現有的教學方法提供了一種補充。

《吳姥姥不刷題·科學真好玩》基本上是循著“引出話題(現象)—科學實驗—原理講解—解疑釋惑—知識拓展”來層層推進。比如,為了讓聽眾理解凹面鏡的反射原理是怎么回事,作者設計了一個“撈花”的實驗:在一個不透明的盒子的底部放一個凹面鏡,將一朵小花貼在盒蓋的內壁,并在小花旁的盒蓋上打一個圓形的洞。這個實驗現象的詭異之處在于實驗者能看到盒子里的花,卻怎么也撈不到。作者希望借助這個實驗幫助讀者了解光的反射和凹面鏡成像原理。配合以上文字敘述的,還有一段段實驗視頻,視頻與文字的結合達到層層遞進的效果。書中每堂實驗課都設計了知識拓展的內容,如上面在介紹了凹面鏡的原理后,對凸面鏡的原理給出這樣的解讀:

凸面鏡和凹面鏡都遵循光的反射定律。凸面鏡對光線起發射作用,凹面鏡對光線起會聚作用。在日常生活中,凸面鏡常用于道路轉彎鏡和汽車觀后鏡,它有助于拓寬觀察視野,讓司機及時注意到其他車輛。凹面鏡常用于太陽灶,它能將密度低、分散的太陽輻射能聚集起來,從而達到加熱食物的目的。一些具備放大功能的化妝鏡,也是運用了凹面鏡哦。

書中每個實驗的拓展內容都可以讓人由該實驗的現象出發,舉一反三,拓寬讀者的知識面。這一設計可以視為這本書的特色和亮點。創作者吳姥姥團隊的可貴之處在于,基于對教學規律和當下教學軟肋的深刻認知,摒棄刷題做法,回歸到知識本身并圍繞其進行形象化教學,結合生活實例設計實驗,還原知識形成的來龍去脈,這樣的學習必定是生動有趣、不枯燥的。

三、對教材編寫及科普創作的多重意義汪品先在《科學與文化》的前言中寫道:“科學創新的潛力要從文化深處去發掘和釋放,不能單靠號召和刺激。”這個“文化深處”,按筆者的理解,也包括中小學、大學教材和教輔讀物的編寫。教材、教輔讀物的編寫自有其規律、規范,但在追尋創新源頭,希望從文化深處去挖掘和釋放創新潛力的呼聲漸起的背景下,編寫出更適合教學規律、更符合創新時代要求,循循善誘、更具啟迪思辨性、更生動可讀的大中小學教材,終會成為剛需。

汪先生的《科學與文化》一書是基于他2021年開設的一門“科學與文化”通識課撰寫的,這本書內容結構對應課程,一共八講,每講兩節課。在課程介紹里,汪先生這樣對學生們說:“開這門課的目的只有一個:讓你多想想。想什么?想科學和文化的關系。”在《科學與文化》新書發布會上,多位參與研討的專家認為,這本書抓住了中國當前創新能力和創造活力仍不夠的要害——創新文化的土壤不夠肥沃。

與此類似,《吳姥姥不刷題·科學真好玩》系列圖書也是在同樣的背景下,開展創新探索。注重思維和興趣引導,結合時代與教學規律探索科學教材的創新,對科學教材編寫及科普創作都有重要意義和價值。

首先,明確不刷題導向,培養孩子的學習興趣。要打破學習靠刷題的慣性思維,更多借助課堂實驗,及閱讀《吳姥姥不刷題·科學真好玩》這樣一類兼顧興趣引導與原理解讀的作品,讓孩子們掌握一些重要而基本的物理、化學、生物學概念。在這一過程中,持續引導、培養孩子的探究興趣。

其次,幫助中小學生樹立基本的科學觀,養成科學的思維方式。正確的思維方式能讓人受用一生,科普圖書或具有科普功能的教材應幫助學生建立實證思維,強調從實驗和觀察得出結論,并養成重復實驗思維,認識到任何實驗結果都應經得起獨立實驗、重復考驗,否則就失去了可靠性。

再次,科學教材與科普創作可以深度融合,優秀的科普圖書也可以作為科學輔導讀本。誠如褚君浩院士在此書的推薦語中所說:“吳姥姥的作品,正是這樣一部能夠幫助我們理解科學、應用科學的佳作,是一部充滿智慧的科普讀物。”這部作品用語淺顯易懂、善用比喻,穿插了大量人文科學背景敘事,概念梳理清晰,邏輯思辨尤為突出,而這些既是科普創作的要素,也是科學教材、教輔讀物的要求。如果將科普作品創作和科學教材、教輔讀物的創作有機融合起來,對于二者在各領域的發展都可以起到事半功倍的效果。

通信作者:

江世亮,上海市科普作家協會原常務副理事長兼秘書長,研究方向為科普理論與實踐。

來源: 中國科普作家協會