作者简介
孙昌璞，理论物理学家，中国科学院院士，中国工程物理研究院研究生院创院院长。
我来自中国工程物理研究院，研究领域主要是理论物理，包括量子物理、数学物理和量子信息基础理论等，近些年主要开展面向国家战略需求的基础研究。我在教育方面最主要的工作，是从2015年起在北京创建了中国工程物理研究院研究生院，开展了特色研究生教育的探索与实践。
科学教育作为国家发展和科技创新的基石，在国家创新体系中有不可或缺的作用。特别是在中小学阶段，科学教育对于孩子们理性思维和逻辑能力的培养至关重要。因此，它也直接关系到国家的未来与社会的进步。《中小学科学教育》期刊的创办是贯彻习近平总书记关于科学教育指示批示精神的关键举措，也是落实教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》的重要环节。这标志着我们国家对于培养未来科学人才、提升全社会科学素养的重视和决心。《中小学科学教育》期刊应该有高起点、高定位，不仅要为科学教育工作者提供一个学术交流的平台，促进教育理念和实践方法的创新，还要能够架起科学教师、科学教育研究者和决策者之间的沟通桥梁，让大家通过这一平台共同探索和分享最有效的科学教育方法。
十多年来，除了从事科学研究，我还一直负责高等量子力学的教学工作，对中学物理教育也有较多的关注，担任了人教版物理教材的顾问，为中学物理教材撰写了前言。自2022年起，我担任了“北京大学物理学科卓越人才培养计划”科学指导委员会主任，与中学物理教育工作有了更加密切的联系。在长期组织和参与我国物理学科发展的战略规划工作的过程中，我深刻意识到物理教育的重要性。在近十年创建中国工程物理研究院研究生院的实践中，我们进行了需求导向基础研究的模式创新探索与实践，具体的工作集中在复杂体系统计热力学、能源物理和长储系统可靠性理论。在科学与工程交叉领域的工作使我更加深入地认识到全才和专才教育之间的辩证关系。总体来说，我的工作聚焦于物理学领域的科学前沿探索以及面向国家战略需求的基础研究。虽然这些研究主题听起来似乎与中小学科学教育相距甚远，但实际上，它们之间有着紧密而深刻的联系。
作为多个学术期刊的主编，我深知要办好一本刊物，首先要明白我们面临的问题和挑战是什么。实际上，办好《中小学科学教育》期刊面临的问题和当前我国中小学教育面临的问题是一致的。当前，大众对教育质疑最多的是“应试教育”带来的单一指标上的“内卷”，大家都体会过“内卷”带来的苦处。北京大学物理学科的“卓越计划”就是为了寻求更为科学合理的人才选拔方式，而非简单地通过高考和竞赛来筛选人才。奥林匹克竞赛对于高端人才的选拔很有帮助，但是如果做得不好也会有负面作用。比如，2023年的物理学奥赛中有一道题，涉及热机在两个不同温度黑洞之间做功的问题。伴随着黑洞辐射和输运，高温黑洞质量将不断变小，最后将无法定义温度。因此，怎样讨论相关的热力学过程是科学前沿颇具挑战性的重要问题。如果在一般层面上也不会有大的问题，但放在前沿科学研究的层面上，其正确性就必须慎重考虑。对于考生来说，他们必须给出“正确答案”，以获得高分。这就逼着他们必须默认错误的前提，即黑洞不管多小都得有温度。否则，就无法在竞赛层面上答“对”问题。我们对参加竞赛的学生做了一些调查，发现即使有的学生意识到了这个问题，也不愿意指出这个题目有问题，只能尽可能猜测出题人想要的“标准答案”。
也就是说，这个题目在“考试”层面上是“对”的，但是从科学研究的角度上来看还没有简单的答案，最终怎么给出答案还是一个大的科研挑战。直观的答案在科学上并不严谨甚至是错误的，学生即使能够意识到这一点，也只能用直观但不甚正确的答案。这种为了得高分却丢了科学精神的现象，在“应试教育”中并不鲜见，也反映了“应试教育”与科学前沿研究之间的认知差别。科学本质要求更加开放的探索过程，鼓励质疑和创新精神。然而，在高度标准化的考试中，考生为了得分而不得不接受或应用可能已过时的或被质疑的观念。这种做法虽然符合评分标准，却可能抑制学生的探究精神和内生的创新能力。科学发展需要容纳不确定性和新理论，因此教育体系应当鼓励学生对现有知识保持批判性态度，而非仅仅为了考试成绩而学习。学生应该坚持科学精神还是面对应试妥协？就个人而言，没有一个非黑即白、非对即错的答案。希望《中小学科学教育》期刊可以对这些比较尖锐的问题做一些理念和技术层面的深入探讨，为解决当前教育中的难题和挑战提供开放的思路。
一方面，“应试教育”以考试成绩为评价标准虽然不理想，但在一定程度上体现了难得的公平，然而也导致了教学内容和学生学习过程的单一化。在这种教育模式下，学生被迫学习应试知识，无形中就会被功利主义裹胁，忽略了科学精神和批判性思维的培养。另一方面，“应试教育”加剧了不必要的社会竞争压力，家庭为追求高分而投入大量时间和金钱，导致学生身心负担加重。这种“内卷化”趋势不仅削弱了个体的综合素质，也抑制了我国教育创新的步伐。因此，教育评价体系亟须多元化，以促进学生的全面发展和教育的整体进步。我们现在建设创新型国家，要实现科学技术的高质量发展，如果没有创新思维和批判性思维就不会产生拔尖创新人才。
我期望《中小学科学教育》能够成为科学教育领域的权威期刊，推动国内外科学教育研究的交流与合作。通过发表高质量的面向问题和实际需求的研究成果，为科学教育实践提供指导和参考。在此，我也想对所有的中小学科学教育工作者表达我的敬意，希望大家在激发学生科学兴趣、培养实践能力和创新思维、培育科学精神方面持续发挥作用。期望《中小学科学教育》能够鼓励教师积极参与科学教育改革，让学生深切感受科学的魅力。同时，我建议以期刊为平台加强高层次的科学教育师资培训，让中小学教师了解科学前沿，提高专业素养和教学水平。
相信在我们所有人的共同努力下，《中小学科学教育》期刊一定能够发挥出它应有的作用，为我国的中小学科学教育事业作出更大的贡献。
引文格式
孙昌璞. 探索科学教育新路径 培育创新型人才[J]. 中小学科学教育, 2024(4): 7-8.
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