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6月12日，合肥市包河区宣布聘请中国科学技术大学自动化系教授王永、中国科学技术大学先进技术研究院新媒体研究院副院长徐奇智等6人担任多所小学科学副校长。
6月16日上午，王永在合肥市师范附属小学作主题讲座《科学技术与发展》。图源：合肥市教育局
1978年10月到1982年7月就读于中国科学技术大学少年班，提前一年毕业于无线电电子学系自动控制专业，获工学学士学位。现为中国科学技术大学自动化系教授、博士生导师，振动控制与运动体控制实验室主任；导航、制导与控制博士点负责人；中国科学技术大学研究生教育电子信息工程类负责人；安徽省教学名师。
我本人做小学生时受教育不多，小学一共只上了3年；人生经历中没有担任过小学教师，之前也从未想过还会在职业生涯后期兼任小学校长。但既然人家那么信任我，本着履行“大学教授的社会责任和义务”的考量，我欣然应聘，并尽力做好。
在接过聘书之后的半个月时间里，我已参加了合肥师范附属小学两次活动：一次是听了一堂小学科学教育公开课，并给到场的科学教师们作了一个“科学与技术”的讲座；还有就是以科学教师的身份，参加了一次“科学教育比赛课”的录制活动。
我认为，对于小学的科学教育，就是要尽量传递正确的知识给孩子们，以及保持他们对未知世界的好奇心。
首先要传递准确、正确的知识，而不能有错误概念。非常遗憾的是，我们的课堂上，甚至在我们的教科书中还有一些令人不乐观的情况。
在某次科学课堂上，我听到老师说太阳系有8颗行星，并以此为引子开展进一步的科学课教学活动。我诧然，不是应该讲“八大行星”吗？我们大家都知道：太阳系有许多小行星（最新的说法有100多万颗），我们小时候学的是“九大行星”，在“冥王星”被开除后也是“八大行星”啊。当我从旁边拿起教科书发现，教科书上写的赫然就是8颗行星。虽然在后来的课程进程中，老师和学生，都提到过除了这8颗行星以外还有很多小行星，但是教科书上为啥不明确提“八大行星”的概念，为啥不简单提一下从“九大行星”到“八大行星”的科学认知过程，这本来更可以激发同学们的兴趣的呀。
再者，好奇心之于小孩子是无比重要的。它是发展探究欲、培养专注力的基础。我家孩子在能够读书的时候，就主动要求我们给他订阅了科幻刊物，并经常主动跟我们交流一些科幻期刊上的故事。这时我们都会兴致勃勃地跟他讨论，针对有些问题，还会一起去了解相关科学技术的过去和现在，并共同展望未来的发展。这使他对新科技的发展一直抱有浓厚的兴趣。
在家庭环境里，没有必要、也不可能一本正经地给孩子讲授专门的科学知识。我认为每一个孩子对新事物都是充满好奇的，作为家长，并不是特别需要特意追求，只要不阻止、不打击就很好了。
当然，能有意识地鼓励和引导就更好了。比如，可以跟孩子一起学习，讨论一些共同感兴趣的问题，可以说“我也不太清楚，但我们大家可以一块儿去把它弄清楚”，然后鼓励孩子上网搜索答案或者到图书馆查阅一些专业书籍，这样他也许会更感兴趣。
如今很多家长都只想着让孩子赶快把课程学好，会说“你不要乱看闲书，把课程成绩搞好才是重要的”“你那个分数还不高呢”，这会在不经意间浇灭孩子的好奇和热情。
刚当教授不久，我曾向一位老前辈请教“如何做一名好的教授”。他说：“我希望你不仅是一个优秀的科学家，这个我不担心，因为环境和进取心会促使你在科学研究上不懈努力；我更希望你能够经常想一想如何同时成为一个优秀的教育家。”
这句话对我影响很大，这些年来我也一直在这个方向努力，试图探究一些教育方面的规律。多年的实践与思考使我切身感受到，教育研究是一件很难的事情，因为从思想提出，经实践检验、优化迭代，到广泛认可，周期很长，影响因素很多。不是我们大家都认为道理上对的做法就一定能有好的效果。现实中有不少所谓的教育改革和创新，在一段时间后都被证明是一厢情愿、自以为是。
我想说的是，咱们不可以一厢情愿。而我们的教育工作者，甚至是一些教育学专家很容易一厢情愿，把自认为正确的教育方法的理念强加给低龄的受教育者。
目前有一种普遍现象，很多研究生，尤其是理工科研究生，研究成果很好，但他的论文写不好，尤其是语言文字表达很不流畅。
作为对比，杨振宁虽然学习使用中文的时间并不长，23岁以后的语言环境和工作语言都是英语，但他的中文表达能力一直非常好，甚至还能写古体诗。若要更广泛更深入地研究下去，可能会发现几乎所有接受过私塾教育的人，语文能力都非常强。我认为，私塾教育中要求背诵蒙学经典是决定性的。
还有一个例子是：有一次我在广场上看到一个10岁左右的小孩在滑旱冰，动作很复杂，快速且有难度，但他滑得非常熟练轻巧。从旁观他的父亲处得知，他才练了不长时间。这让我大为惊叹！我想，如果让我们任何一个成年人穿上旱冰鞋、戴上保护装备，即使在专业老师的指导下学习，能学得那么快吗？能那么精巧吗？我自以为不行，而且估计绝大多数的成年人都不行。为什么？我以为，这种技巧上的学习与掌握能力是跟年龄紧密关联的。
回到前面的问题，我认为：低幼阶段的最大的优势就是机械记忆与简单模仿，不是理解基础上的记忆。而专家们总觉得不理解的记忆是不科学的，记不住的，只有在理解基础上的记忆才是科学的。
我们本来应该发挥低幼儿童的特点，在蒙学阶段，让孩子们多背强记经典的范文，他们会一辈子都忘不了。但现在的做法是要求他们先理解，然后在“理解的基础上”记忆，但事实上，这样做效果可能反而打了折扣。按照认字、组词、造句、看图说话的顺序，循序渐进，最后才是作文；对课文的学习也总是试图让学生们先理解、再总结什么段落大意、中心思想，等等。这些做法貌似合理，却违背了因龄施教的根本原则，浪费了记忆的黄金时段。我认为这是现行的教育思想中掺杂了过多的“一厢情愿”的一个典型例证。
本硕博均就读于中国科学技术大学。本科学的是科技英语，硕士读的是科技传播，博士则是科技哲学专业。现为中国科大科技传播系教师、中国科大先进技术研究院新媒体研究院副院长、全国青少年科技辅导员培训基地安徽基地副主任。
早期，我的科普对象主要是成年人，为《自然》《科学》《细胞》等世界前沿的科学杂志绘制科研成果海报与杂志封面，把一篇篇抽象的论文变成一幅幅生动的科学图像，让普通人也能看懂顶级期刊。
简言之，就是将晦涩的科学原理通过易懂的方式传播给大众。一段时间后，我发现科普对成年人“不起作用”，最多只是传递一些知识，却很难改变他们的定式思维。
这种定式思维体现在方方面面。比如，在养育孩子的过程中，我经常与家人发生矛盾。孩子发烧时，我的家人认为要捂得严实，出汗后就可以退烧。但科学的做法应该是及时解衣散热。
相反地，在教育孩子时，我发现他很快就能接受新知识。“幼吾幼以及人之幼。”既然可以教自己的孩子，索性让所有的孩子都来学习。我认为这是一件很有意义的事。
我真正开始从事青少年科学教育是源于一场高中化学课程的观摩课。课后我与授课老师聊天，问到如何向学生们讲解金刚石晶胞的切割，以及晶胞中有多少个原子。
他的回答是：不教，记下具体数字就行。因为每门课的课时时间有限，并且即使花了两三节课讲解，也不一定可以说明白这个抽象的问题，而在考试中，这可能仅仅是一道选择题。所以“性价比”最高的方法就是让学生背下来。
我继续问，如果考的是其他晶体结构怎么办？他的回复是：高考中常见的晶体只有十几个，全背下来就可以了。
我很惊讶，科学教育的核心从科学思维、科学精神的培养变成了科学知识的简单背诵。长此以往，学生不会去思考知识是怎么来的，反而会留下一个固有印象，科学知识是确定的，只有正确答案和错误答案。这与科学本质相违背，科学知识都是不确定的。
正确的教育学生的方式，应该是“知其然并知其所以然”。于是，2016年，我发起“火花学院”项目，希望为中小学教师创建一个完善的科学可视化教学资源库，帮助教师利用可视化技术讲解科学中的重难点。
我的孩子也上小学了，很喜欢这些科普产品，会经常看火花学院的内容，比如《声光热能》这本书，在声音的现场这一节，有个可视化的小实验，孩子能够最终靠交互操作将瓶子里的空气抽走，从而感受瓶子里振铃声音的变化。
对于年龄更大的孩子，可视化技术还能够在一定程度上帮助他们理解更为复杂的科学知识。以化学举例，溶解和电离是宏观的现象，老师们通过实验让孩子进行观察，同时告诉他们电离的方程式。但在方程式的符号和宏观实验现象之间，缺少了微观的运动，孩子没办法理解“溶解是一种动态平衡”。可视化技术刚好可以补上这些肉眼看不到的微观过程，充当了抽象符号和宏观生活经验之间的桥梁。
不仅是微观现象，还有像太阳系这种尺度上巨大的、电子跃迁这种时间上短暂的、板块漂移这种时间上漫长的，以及相对论量子力学这种概念上极度抽象的内容，都是可视化在科学教育中的用武之地。
目前，火花学院已成为全世界顶级规模的科学可视化教学资源库，在全国4万多所学校得到应用，教师用户超过30万，惠及2000万名中小学生。
中国教育最大的优点是学生的知识量是足够的，基础知识掌握得比较扎实。在保持这个优势的情况下，又要让学生掌握深层次的思维能力，这给教学改革带来非常大的挑战。
在我看来，这在某种程度上预示着要把新的信息技术用到课堂上，把课堂时间用好，让学生在课堂上就能理解新知识，听完就能记住。课堂效率提高后，课后负担就减轻了，学生们就有更多时间去发展核心素养。我认为这个可能是教育改革的方向。
我一直在强调思维、核心素养、底层素养。对于个体来说，能够掌握的知识总是有限的。在科技日新月异的信息爆炸时代，每天面对的更多是自己“未知”的知识，而非“已知”。孩子要在未知中实现个体的更好发展、作出理性的决策，让生活中更多幸福、更少负面现象，包括批判性思维、创造性思维、沟通能力、学习能力、领导能力、信息素养在内的核心素养就起到至关重要的作用。相比起人脑能记忆的知识量，这些底层的素养在人生中起到更关键的作用。
我认为，应该从以下方面培养青少年的科学思维：一是让他们介入到知识的生产的全部过程中，而非简单地把最后的结果告诉他们。知识生产的全部过程包括观察现象、归纳总结、提出问题、探究原因、判断结论是否准确，等等。
二是养成多角度看待问题并做综合评估的习惯。对于社会上的各种现象以及生活中发生的种种事情，孩子需要慢慢摆脱单一的评价标准，从各种角度对同一件事情进行评价，还要掌握不同的评价标准，理解不同的评价标准可能带来不同的结果，也就可以更理性地看待争议，并平和地对待他人。
三是掌握以论证为核心的理性思维，能够区分什么是证据、什么是观点、证据是否有效支持观点、是不是真的存在论证谬误。对于任何信息，都可以在采信或决策前，用这种办法来进行思考，而不盲信盲从。
自从受聘小学副校长，我从为老师“洗脑”开始，进行了一些培训，作了《AI时代的科学知识论素养培养》《科学究竟是什么？》讲座。
目前，我正在撰写《思想俱乐部》一书，定位是面向小学高年级学生，通过跌宕起伏的故事情节，演绎科学家、哲学家、思想家们对知识的探讨过程。我希望让冷冰冰的科学变得生动而温暖，用思想之花激发青少年求知的热情。
