致力于推動(dòng)探究式科學(xué)教育的杰出科學(xué)家

1、    致力于推動(dòng)探究式科學(xué)教育的杰出科學(xué)家    jorge+e.allende編者按：本文是2016年4月14日，在智利科學(xué)院為bruce alberts博士和pierre lena博士授予智利科學(xué)院榮譽(yù)院士的儀式上，原智利科學(xué)院院長jorge e allende教授發(fā)表的致辭。文中提到的2位科學(xué)家都在各自的研究領(lǐng)域取得了杰出成就，同時(shí)又在世界范圍內(nèi)積極推動(dòng)了探究式科學(xué)教育的發(fā)展。由韋鈺院士在中國發(fā)起推動(dòng)的“做中學(xué)”科學(xué)教育改革試點(diǎn)項(xiàng)目，也得到了這2位科學(xué)家的幫助。文章題目為編者所加，文章有刪節(jié)。我很榮幸能向智利科學(xué)院介紹當(dāng)選為榮譽(yù)院士的2位極其杰出

2、的科學(xué)家和教育家。今天有2位在科研領(lǐng)域享譽(yù)全球的科學(xué)家的加入，對(duì)于我們科學(xué)院來說也是一個(gè)重要的時(shí)刻。2000年，我曾有幸代表智利科學(xué)院出席在東京舉行的名為“走向可持續(xù)的21世紀(jì)”的一次歷史性的會(huì)議。在那次會(huì)議之前我見過bruce alberts，因?yàn)樵?993年他作為美國國家科學(xué)院主席曾經(jīng)來過智利，當(dāng)時(shí)我是智利科學(xué)院院長，我們一起參加了在圣地亞哥舉行的國際科聯(lián)大會(huì)。但是在那次會(huì)議之前我沒有見過pierre lena。實(shí)際上，在東京會(huì)議的講臺(tái)上我們才初次見面，因?yàn)槠渲幸粋€(gè)討論科學(xué)教育的子會(huì)議的3位演講者就是bruce alberts、pierrelena和我自己。對(duì)于那次子會(huì)議我記憶猶新，因?yàn)閎

3、ruce和pierre都就基礎(chǔ)教育中的兒童科學(xué)教育談到了他們各自的科學(xué)院在探究式教學(xué)方面的工作內(nèi)容，開闊了我的思路，使我有了新的發(fā)現(xiàn)，就像在圣經(jīng)上的頓悟。美國國家科學(xué)院和史密森學(xué)會(huì)曾在20世紀(jì)80年代聯(lián)合發(fā)起了當(dāng)時(shí)名為“國家科學(xué)資源中心”的工程，該工程構(gòu)建了很多模塊幫助孩子們學(xué)習(xí)基本的科學(xué)概念，如物質(zhì)的性質(zhì)、地球的天氣、食品的化學(xué)性質(zhì)等。對(duì)于科學(xué)教學(xué)來說這是一個(gè)與以往不同的方式，它更注重孩子們的動(dòng)手能力，當(dāng)孩子們想要弄明白一個(gè)有關(guān)自然的問題時(shí)，他們通過做科學(xué)實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)。如果他們對(duì)某一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因感興趣，可以先提出一個(gè)可以解釋它的假想，然后通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這些假想是否正確，最后再分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并

4、得出結(jié)論及推斷。而在傳統(tǒng)教學(xué)中，科學(xué)教師只是給學(xué)生講課，并在黑板上寫一串陌生的名詞及公式。這種新的教學(xué)方法給學(xué)生以積極的影響，他們現(xiàn)在會(huì)覺得科學(xué)很有趣，只是一個(gè)用智力理解周圍各種現(xiàn)象的游戲。由于探究式科學(xué)教育總是讓幾個(gè)學(xué)生組成小組一起學(xué)習(xí)，因此可以讓他們懂得團(tuán)隊(duì)合作并尊重不同的觀點(diǎn)。pierre lena在那次會(huì)議上告訴我們，作為最古老、最權(quán)威的機(jī)構(gòu)之一的法國科學(xué)院是如何引進(jìn)這種教學(xué)方法的那也是科學(xué)家之間國際交流的結(jié)果。獲得過1992年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的法國科學(xué)家george charpak曾拜訪住在芝加哥的1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主美國科學(xué)家leon lederman。lederman帶領(lǐng)c

5、harpak參觀了當(dāng)?shù)匾凰谑褂锰骄渴娇茖W(xué)教育的學(xué)校，那里的學(xué)生對(duì)這種學(xué)習(xí)科學(xué)的新方法熱情高漲，給charpak留下了極其深刻的印象，因此他一回到法國就勸說法國科學(xué)院的院士采用這種新的科學(xué)教育方法。1995年，法國科學(xué)院推出la main a la pate計(jì)劃，該計(jì)劃得到了pierrelena和yvesquere的大力支持，并且通過他們獲得了更重要的法國教育部的支持。有意思的是，法國外交部也一直非常積極地向很多歐洲國家乃至全世界推廣la main a la pate計(jì)劃。我們科學(xué)院今天新吸納的2位榮譽(yù)院士都是特別杰出的科學(xué)家，他們在各自的科學(xué)領(lǐng)域?yàn)槿祟惖恼J(rèn)知作出了巨大的貢獻(xiàn)，我必須列舉一下

6、他們的一些重要發(fā)現(xiàn)。bruce alberts在研究生命體內(nèi)關(guān)鍵的化學(xué)變化方面作出了突出貢獻(xiàn)。生命的本質(zhì)特征之一是它的自我復(fù)制能力。過去60年分子生物學(xué)的研究進(jìn)程表明，生命體之所以具備這種獨(dú)特的能力，是由于細(xì)胞里的dna能夠通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成表達(dá)自己所攜帶的遺傳信息，精準(zhǔn)地完成生物的自我復(fù)制。為了讓你對(duì)這個(gè)神奇的過程有個(gè)概念，我們可以想象人類基因組有30億個(gè)字母，這將可以打印出1本100萬頁的書。然而，人類所有細(xì)胞的復(fù)制過程只需要2445小時(shí)就可以完成。alberts博士的杰出成就是弄清楚了參與dna復(fù)制的組成部分。眾所周知，合成dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的2條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫信帕械模虼怂?條鏈以相反

7、的方向進(jìn)行復(fù)制。毫不夸張地說，他花了整整16年的時(shí)間想要研究明白這個(gè)過程，但是直到1976年，他才提純得到了7種能夠復(fù)制dna及其遺傳信息的蛋白質(zhì)。在一次接受采訪的時(shí)候他提到一路走來他失敗過很多次，還告誡年輕的科學(xué)家要記住一句話：“在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，成功教不了你太多東西，但是失敗可以?！背诉@些，alberts博士作為一名科學(xué)家和研究院的領(lǐng)導(dǎo)人還有諸多成就。例如，在20世紀(jì)80年代末90年代初美國國家科學(xué)院提出人類基因組計(jì)劃的時(shí)候，他被邀請主持該計(jì)劃，這在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，因?yàn)樵S多人反對(duì)這個(gè)巨大工程的實(shí)施，但是alberts博士一一說服了他們。這次成功展示了他卓越的領(lǐng)導(dǎo)才能。在那之后不久，也就

8、是1993年，他當(dāng)選為美國國家科學(xué)院主席，并在這一職務(wù)上任職12年。雖然接受這個(gè)職位意味著他必須作出一個(gè)痛苦的決定關(guān)掉他的實(shí)驗(yàn)室，但是他覺得作為科學(xué)院主席他能為科學(xué)教育做更多的事情，并且他確實(shí)做到了。2014年他獲得了美國國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)?，獲獎(jiǎng)原因?yàn)椤霸赿na復(fù)制領(lǐng)域的知識(shí)型領(lǐng)導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，竭力提高科學(xué)教育水平，以及推廣以科學(xué)為基礎(chǔ)的公共政策”。在科學(xué)教育方面他的一個(gè)里程碑式的成就是成立了國家標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估科學(xué)教育委員會(huì)。我還沒有提他另一個(gè)突出的成就他是使用最廣泛的教科書細(xì)胞分子生物學(xué)的資深作者。這本書在全世界范圍內(nèi)使用，現(xiàn)在已經(jīng)是第6版。下面我要說的是一個(gè)觀星者，觀星者這個(gè)詞源自濟(jì)慈的詩初識(shí)查譯荷馬

9、史詩。這首詩精彩地描述了我們看到自然或藝術(shù)中美好事物時(shí)的驚奇感。他覺得讀chapman翻譯的荷馬史詩就是那個(gè)感覺，他把這種感覺比作一個(gè)守望天空的人看到一顆新的行星初次劃入他的視野時(shí)的感覺，或是“胖戴維·科爾特斯”在巴拿馬達(dá)連的一座山峰上注視著浩瀚的太平洋時(shí)的感覺。當(dāng)然，談?wù)損ierre lena教授對(duì)天文學(xué)和天體物理學(xué)研究的巨大貢獻(xiàn)我遠(yuǎn)不夠資格，在這個(gè)房間里有好幾個(gè)人可以做得比我更好。但是，他顯而易見的貢獻(xiàn)是利用地面設(shè)備、機(jī)載設(shè)備和衛(wèi)星設(shè)備在紅外天文學(xué)方面所做的一些開創(chuàng)性工作，以及創(chuàng)造了新的高分辨率成像技術(shù)（干涉和自適應(yīng)光學(xué)）。lena是歐洲南部天文臺(tái)eso理事會(huì)的法國代表，并在智利

10、eso甚大望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)想中起到了非常重要的作用。lena博士還獲得了許多獎(jiǎng)項(xiàng)和認(rèn)可，如由法國政府頒發(fā)的榮譽(yù)軍團(tuán)勛章，英法物理學(xué)會(huì)的圣周獎(jiǎng)及歐洲科學(xué)協(xié)會(huì)的伊拉斯謨獎(jiǎng)。他也是法國科學(xué)院、歐洲科學(xué)協(xié)會(huì)、教皇科學(xué)院、阿根廷科學(xué)院、委內(nèi)瑞拉科學(xué)院、塞爾維亞科學(xué)院、塞內(nèi)加爾科學(xué)院和現(xiàn)在我們智利科學(xué)院的成員；在1995年他還加入charpak和quere，共同啟動(dòng)了la main a lapate計(jì)劃；1991-1997年間他是法國教法研究會(huì)的主席；任職法國科學(xué)院期間他是教育與信息部部長。在最近一次對(duì)他的采訪中，pierre lena發(fā)表了一個(gè)非常重要的觀點(diǎn)：科學(xué)是“人類的集體冒險(xiǎn)，而不是單獨(dú)一個(gè)國家的活動(dòng)”

11、。在那次采訪中，他告訴了我們20歲的年輕人托馬斯·楊的故事。托馬斯·楊在劍橋的一個(gè)公園散步的時(shí)候看到2只天鵝在池塘里優(yōu)雅地移動(dòng)并產(chǎn)生了波紋，進(jìn)而他發(fā)現(xiàn)波會(huì)相互干擾。pierre lena說如果你把這個(gè)故事告訴孩子們，他們會(huì)永遠(yuǎn)記得這2只天鵝和什么是波的干涉，比你在黑板上寫一個(gè)公式告訴他們波的干涉的概念效果好得多。然后他指出，科學(xué)是一個(gè)由欽佩、激動(dòng)、驚訝所觸發(fā)的思考的過程，我們教孩子科學(xué)時(shí)應(yīng)該把所有的這些感覺都傳達(dá)給他們。科學(xué)對(duì)全世界所有的孩子來說都是其樂無窮的。他的人生格言是：你分享的知識(shí)越多，你收獲的知識(shí)也就越多。這是la main a la pate計(jì)劃在短短20年間就能夠推廣到各大洲