編者按
科技興則民族興,人才強則國家強。小編特別策劃“530科技教育工作者風采”專欄,致敬以知識詮釋初心、用創新踐行使命的廣大科技教育工作者。他們勇攀高峰、敢為人先,在自主創新中書寫報國志,于攻堅克難里鑄就國之重器。
“記憶可以移植?這是真的。這不是在講科幻,我們上的可是科學課。腦機接口就是要繞過語言,建立一個能夠讓大腦和外界直接溝通的全新界面。試想一下,我們不需要通過語言交流,僅確認過眼神,我就已經知道你的腦子里在想什么了。腦機接口正在從科幻走向現實??”
站在三尺講臺,和淵用幽默風趣的語言和生動傳神的肢體動作正在為高三學生講授人工智能課程。和淵是中國人民大學附屬中學的高中生物教師,清華大學生命科學學院博士,同時還是著名科學家施一公的得意弟子。
用優秀的人培養更優秀的人
2014年,從清華大學博士畢業的和淵走進人大附中做了一名生物教師。放著高學歷的科研博士不干,跑來從事基礎教育,這讓不少人疑惑不解。然而,在和淵自己看來,一切都在情理之中,因為她選擇了自己最想做的職業。
和淵說,每個人都會面臨職業選擇,其實在清華讀博士的時候,除了每天在實驗室做實驗之外,她還在清華學生職業發展協會做一些職業拓展活動。于她而言,她最喜歡和人交流,很喜歡把自己所學的東西教給別人,她也喜歡讀書、思考,并且喜歡且擅長演講。如果將這些“擇己所愛,擇己所長,擇己所利,擇世所需”的四種需求融合成一個圓點,那么教師這個職業正是她未來職業生涯的最優解。
就像任正非所說,在現有的基礎教育界,太缺乏特別優秀的教師培養下一代。和淵也覺得,我們需要更多更厲害的教師。教師們讀過的書、走過的路、見過的人、經過的事和能看到的遠方都在給學生編織一張未來的網絡生態,而優秀的教師去教書可以不斷地把學生的這種網絡進行擴張和完善。我們只有有了更好的人,才能培育出素質更高、眼界更高的下一代,這是時代發展的趨勢。
以不變應萬變的方法突破極限
沒日沒夜地做實驗、改論文、打比賽,做一名科技教師甚至比學生還辛苦。讓生物學教和學的過程變得好玩、有趣,一直是和淵的初衷,在教學過程中,她和學生說了類似的想法。一個學生告訴她,希望在教師指導下共同開發一款游戲,因為游戲是最能讓大家接受的一種好玩的形式。于是,他們從零出發,教案設計—腳本開發—策劃—原畫設計—程序編輯—音樂創作??所有過程親力親為,不僅設計出了有關孟德爾分離定律的游戲,而且還在游戲網站STEAM平臺發布,獲得了很多獎勵。
每次看到學生的作品、論文經過無數次修改和打磨后,成為團隊都認可的精品,自己也會滿心歡喜。每當學生認清了、堅定了自己未來想要走的路,她就倍感欣慰。這種與學生的感情,將是一輩子難忘的師生情。
和淵認為,面對未知的世界,我們不可能總邁出正確的腳步。做科研就是不斷試錯的過程,只有不斷發現并剔除錯誤,才能離真理越來越近。比如對于一個具體事件,我們需要學生花費大量時間嘗試、探究、思考,并做一些刻意的練習,用時間積累經驗,慢慢地總結出規律,再建立一套方法論和邏輯思維模式。
人們常說,“授人以魚,不如授人以漁”。在和淵看來,“魚”是具體的實驗操作、實驗技巧等。中學生的邏輯思維體系正處于建立過程中,他們需要用鮮活的案例具體體會。所以,她就需要親自帶著他們做實驗,教給他們具體的操作和技術,讓他們在學習過程中慢慢體悟。而“漁”則是背后的方法論,是剝去紛繁復雜的層層表象后事物的本質,是看待和分析這個世界的底層邏輯。“漁”非常重要,因為現在知識更新速度太快,一個人不可能把全世界所有的知識都背會、都了解。但是,如果掌握一種“以不變應萬變”的方法,就可以知道從什么角度思考,如何分析和解決問題,具備突破極限的能力。
與傳統教師相比,科技輔導員要不斷更新自己的知識結構,與科技前沿動態聯系在一起。和淵說:“時代在發展,學生太優秀,對于一名科技輔導員來說,自我成長的需求倒逼我們必須不斷尋求進步。除了專業縱深發展,我們還需要做好橫向拓展,要與時代共進步,與學生共進化,不斷地自我迭代。”
要想真正做成大事,就必須依賴內部驅動
交叉跨界、追蹤前沿、熟讀圣賢,和淵最怕自己只剩下沒有靈魂的空殼,變成無趣的人,因此從未停止努力。她大膽將“得到”課程帶進人大附中做教材,為學生上了一堂通俗易懂的“腦機接口”科學課。
為了將大咖們的網絡課程變得適用于高中教學,和淵做了“二次開發”。一是為學生補足知識基礎,她在講課過程中增加了神經科學、人工智能的基礎知識,并結合自身經驗想出了很多生活化的比喻。二是她嘗試給學生提供思考的環境,采用了以討論為主的上課方法,上課時會和學生圍成圈,也歡迎學生使用手機,一邊討論一邊搜索資料。她印象最深的是,賀建奎事件之后,她們整節課都在討論這件事。學生由淺入深,從一開始不理解事件的影響,到后來明白科學共同體為什么如此憤怒。在和淵看來,這樣的教學,不僅能讓學生了解科學技術,更能明辨是非。
如今,跟所有科技教師一樣,和淵面臨的最大的難題就是如何協調好本職工作,平衡好照顧家庭和輔導學生的矛盾。她4歲的女兒總在央求媽媽的陪伴,但做實驗就要跟著細胞的時間走、跟著學生的時間走。而學生只有放學和寒暑假才有空,平時上課忙,下課后更忙。有時候細胞和大腸桿菌的周期就得逼著他們必須晚上10點還要在實驗室收菌,甚至大年三十還要在實驗室陪細菌“過年”。她說,其實沒有所謂的平衡,只有在面對一件件具體事情的時候作出的選擇。
和淵說,要想真正做成大事,就必須依賴內部驅動。內部激勵,是自己對自己的內在要求。外部驅動會讓我們陷入疲于奔命的狀態,當我們贏得某種獎勵的時候,我們的大腦會釋放多巴胺,這能給我們帶來快樂的感覺。但是,每次勝利帶來的幸福感都是暫時的,我們很快就會渴望下一次勝利。我們享受多巴胺刺激的閾值越來越高,就永遠都不會滿足。正反饋的游戲永遠沒有盡頭,不要讓自己活成算法,追求智識的進步和對學生的培養才是根本。成功不是追求來的,那只是你在做大事時無意中得到的副產品。
我們應培養T型人才
常規生物課、生物競賽課、研究性學習課、早培研修課、人工智能課??和淵的日常教學異常忙碌。對她來說,當下最大的機遇和挑戰就是交叉學科的跨界融合。和淵形容,科技教師就是一個個小的孵化器。只有每個科技教師上好每一節課、教好每一個孩子,精心培養孩子們的科學素養,才能讓孩子們在科學的道路越走越堅實。
對于未來青少年科技教育,和淵有著這樣的憧憬:一是我們應用最好的人培養更好的人。她希望更多優秀的碩士、博士投入到未來人才培養中。二是我們應培養復合型的T型人才。因為在后知識經濟時代,人才之間的較量,不再是單純地看其掌握知識和技能的多少。而T型人才既有專業深度,又有思維廣度,能夠跨界思考和探索;既能夠在一個點上專注,投入其中,同時又能夠對外部世界保持開放的心態,接納不同的視角。未來,只有順應時代大潮,構建起T型知識系統的人才,讓孩子們兼備專業深度與寬闊視野,才能讓他們在很多交叉學科中找到觀察問題的新視角和解決問題的新機會。
來源: 中國青少年科技教育工作者協會