气象教学中的小乾坤
怎样培养具备科学家潜质的未来科学家？
科学教育就一定能培养出科学家吗？
什么是科学教育？
怎样进行科学教育？
为什么要进行这样的科学教育？
问——题——来——了——
带着这些问题，本刊记者访谈了旅美教育学者黄全愈，一起来听听他对“未来科学家培养”的看法。
本刊记者和黄全愈教授
学者简介
黄全愈，美国迈阿密大学亚洲、亚-美研究学科部原主任，被迈阿密大学授予“（学术）重大影响奖”，并被提名为杰出教授。黄全愈是中美教育和文化比较专家，长期致力于中美教育和文化交流，是《素质教育在美国》系列丛书作者。
“科学教育”就一定能培养出科学家吗？
要回答这个问题，首先，要避开一个陷阱：以为“科学教育”就是教授科学知识，而不是培养科学思维和科学的三要素。
您认为的科学三要素是什么？
我认为是科学的目的、科学的精神和科学的方法。
科学的目的——去发现各种规律；
科学的精神——质疑、独立、唯一；
科学的方法——逻辑化、定量化、实证化。
我们往往只满足于学习一些科学常识，却没有意识到具有更大能量的科学思维为何物？科学思维就是去寻求、去发现、去获取、去证实或证伪科学知识。总之，是解决“What”的头等大事——什么是科学教育？
What——什么是科学教育？
我的一位微信朋友很幽默，他跟我说：“我就是存在了34年的错误！”因为他也能看出错误，但他不敢怀疑著名“科学馆”会存在一个34年的错误。他只有辨别错误的知识，但没有质疑错误的科学思维和科学态度。不培养科学思维的三要素，科学知识也会成为负担。
只有当科学思维盘活了科学知识，知识才是力量！
只有当科学思维盘活了科学知识，知识才是力量！
只有当科学思维盘活了科学知识，知识才是力量!
其次，是解决“How”这个许多老师最关心的问题——怎样进行科学教育？
最后，回答“What”和“How”后面的“Why”——为什么要如此（how）进行这样（what）的科学教育？
How——怎样进行科学教育？
以科学课中“气象单元”的教学为例，可以有三种设计。
其一，老师循规蹈矩地把气象知识传授给学生。几个课时，就把所有知识点，像“鱼”一样，快速、有效地给到学生手上。
其二，老师把气象知识传授给学生；然后，带学生到气象站，把“鱼竿儿”给学生——让他们用各种仪器去预报天气。
其三，“研究气象谚语”是美国某小学四年级别出心裁的教学设计。孩子们耗时14周，去证实或证伪某些民间气象谚语。
这三种教学设计似乎已回答了教“什么”（what）和“怎么教”(how)的问题。但是，假若没有回答“为什么”（why）的问题，我们仍然会陷入一个似是而非的科学教育的误区。
Why——为什么要进行这样的科学教育？
其实，这个科学教育的“为什么”的乾坤，我们也可以到老祖宗那里去找。
“授人以鱼，不如授人以渔”是美国教育界广为流传的中国古谚，但被“中为洋用”地译为“Give me a fish and I will eat today. Teach me to fish and I will eat for a lifetime (给我一条鱼，今天就吃完；教我钓鱼，受益终身)”。虽然翻译有点别扭，但抓准了一个“教”字。
也有人说，应该翻译为：“给我一条鱼，不如给我一根钓竿”。这个译法看似简洁，但一个“给”字泄露了思维的差异。
鱼竿是器物，像鱼一样可以“给”他人；但思想和技能是不能“给”的。“以鱼”说的是“给”；“以渔”无法“给”，只能营造一个环境和平台去“教”、去培养。
显然，第三种教学设计，孩子还在“如鱼得水”般不亦乐乎地“渔”时，早被前面两条“鱼”甩了一个江湖。
但“渔”字有三点水，得从“江湖”开始循序渐进地“如鱼得水”。首先，他们得学习研究气象谚语所需的气象知识——配备鱼饵；其次，掌握测量和预报天气的工具和仪器——拿上鱼竿儿；再次，用鱼饵和鱼竿儿去“渔”——去采访附近的居民、农民、气象员，收集民间气象谚语及其看法，并利用所学的现代气象学知识和掌握的科学仪器，去证实或证伪这些千百年来流传在民间的气象谚语的正确性，甚至准确性；然后，组成正方和反方，辩论某些气象谚语的正确性或准确性；最后，再把证实或证伪的气象谚语做成书面报告在学校的“科学集会”上展示。
若头两个星期，进行书面考试，甚至操作仪器去预报天气，从老师手上得了许多“鱼”的学生，得心应手地烤、煎、炸、焖……而那些还在“江湖”里“浑水摸鱼”的孩子，可能连鱼鳞都没摸到。然而，到了第14周，从老师手上得到的“鱼”，可能已红烧得差不多了，但“江湖”里却已有人“渔”得浪里“百”条了。
因为这种“玩法”不停留在让孩子掌握天气变化的科学知识上，也不满足于让孩子知道用什么仪器去预报天气——培养气象员（充其量也就是技术员）去掌握人们已知的东西。这种“玩法”的妙处，是让孩子用知识和技能去证实或证伪千百年来流传在民间真假难辨的气象谚语。这就是在培养科学家必备的探索未知世界的批判性思维。
虽然，我们早已有因材施教的教学思想；可惜，那只对“以鱼”而言。老师是在传道、授业、解惑时因材施教。其实，因材施教更应该对“以渔”而言。这个研究民间谚语的教学设计，是对“以渔”的因材施教；从而使“以渔”和因材施教相得益彰，甚至浑然一体，获得质变的升华。
把“科技”看作名词，我们理所当然地教学生课本知识；但喜欢“以渔”的老师，在教学设计中把“科技”看作动词。于是，学生们就去实践、去体验、去实验、去思索、去探究……
“鱼”苦，“渔”乐也。
在教学中，回答好这三个问题，就回答了培养科学家的问题。