地球科學是科學嗎?在一些公開活動中,中國科學院海洋研究所研究員孫衛東常被問及這樣一個問題。令他感到無奈的是,很多人把地球科學當成文科專業,并形成更大的誤解,即學不好理科的人才選地球科學。
近日,在北京大學舉行的“地球科學大中銜接創新人才培養論壇”上,多位與會專家都表達了同樣的感受。這一現象背后的重要原因是,當前中學地理課和大學地球科學是兩套知識體系,教育斷層比較突出。
中小學是科學啟蒙的重要階段,而地球科學在這一階段的普及和傳播不足,將直接影響該學科早期人才的培養。這正是專家們所擔憂的。
中學地理課被當作文科
2023年全國兩會期間,全國政協委員、中國科學院院士周忠和建議,將中學地理課程升級為地球科學課程,這一提案引發了熱議。
地球科學是認識地球形成和演化的科學,包括大氣科學、地理、地質、地球物理和空間物理、地球化學、海洋科學等,以及在此基礎上集成發展的地球系統科學。早在1979年,我國高中曾經設有“地球科學”和“經濟地理”課程,1982年后合并為“地理”,包括自然地理和人文地理。
“目前,我國中學地理課程以傳統地理知識為主,內容淺,課時少,無法體現地球科學的豐富內涵,甚至被視為文科課程。”周忠和認為,這和大學對地球科學人才培養的目標有不小差距。
現在,我國初中階段僅在初一、初二開設地理課,總計108課時,而在初、高中的地理課程中,除地理外的地球科學內容分別為39課時和36課時。相較而言,澳大利亞地球科學相關內容為220課時,日本為210課時,俄羅斯為204課時,美國紐約州為168課時。在周忠和看來,國內地理課程調整的步伐比較緩慢。
今年8月,中國大陸首次承辦了國際地球科學奧林匹克競賽全球總決賽。周忠和表示,這一競賽的目的就是為了提高全球地球科學教育水平,此次走進大陸地區,有助于提升公眾對地球科學的關注度。
當然,這類競賽內容的廣度和難度遠高于國內中學地理課程內容,要想輔導學生參賽,對多數從師范類院校畢業并未接受地球科學學科培訓的中學地理老師而言,是很大的挑戰。
論壇上,中國地質大學(北京)副校長趙志丹呼吁對中學地理課程進行系統性改革,除此之外還要提升相應的師資力量,吸納高校地球科學專業的畢業生就業,讓更多人才加入地球科學教育。
地球科學成為高考志愿盲區
中學階段地球科學素養的欠缺所帶來的一大影響,是學生高考志愿選擇時,相關專業受“冷落”。
浙江大學地球科學學院院長杜震洪談到,由于高中階段地球科學知識的普及和傳播不足,會使這一專業成為一些大學生的志愿盲區。
中國地質大學(武漢)地球科學院院長吳元保也有同感。他表示,與一些熱門專業相比,地球科學很難成為學生的優選專業。“可在很多學生小時候,都對地上的恐龍、頭頂的星空非常好奇,是我們的教育沒能讓這些好奇心轉化為對地球科學學科的興趣。”
很多人不了解地球科學是一門十分重要的基礎科學,它具有雙重屬性:一方面它是自然科學體系的一員,能幫助人們認識地球;另一方面它始終圍繞人類的基本需求,解決人類生存和發展問題。這意味著地球科學專業“很有用”。
今年,中國科學院院士、中國科學院廣州地球化學研究所研究員徐義剛不止一次作了有關“地球科學與人類文明”的主題報告。
如何評判一門學科對人類文明發展的貢獻?徐義剛給出的依據是:相關研究是否顛覆了人類的認知;是否提高了生產力,又創造了財富,改善了人的生存質量,改變了人的生活方式;是否和諧了人際關系,促進了全球治理。而這些,地球科學都做到了。
論壇上,徐義剛通過沒有地質學就沒有進化論及工業革命、改變世界的地圖和板塊構造理論等觀點,再次向公眾傳遞了地球科學在推動人類文明進步中的重要作用。
對此,杜震洪表示,在促進地球科學貫通式人才培養方面,除了要改革中學地理課程外,還需要更多地球科學領域的大科學家走進中小學校進行科普傳播。
他還建議,高校的一些地球科學科研成果可以面向中學生開放,增進他們對學科前沿的了解。高校還可以和中學合作,為學生們提供一些基礎科研平臺,或者共建實驗室,這有利于人才的早期培養。
地球科學素質培養需要更多“素材”
為了培養青少年地球系統觀,幫助學生建立較為完整的地球科學知識體系,助推地球科學人才培養,北京大學地球與空間科學學院牽頭策劃了“中學生地球科學素質培養叢書”。論壇上,首本書《宇宙起源與太陽系形成》正式發布。
這套叢書組織了來自全國30多個高校和科研院所的近百位專家學者組成叢書編委會,對叢書進行科學指導。全套叢書共有14冊,包括《宇宙起源與太陽系形成》《地月系統起源與地球圈層分異》《地球物質基礎》《大氣圈》《水圈》《生物圈》《地球表面過程》《生物地球化學循環》《地球氣候與全球變化》《資源與碳中和》《自然災害與環境污染》《行星科學》《行星宜居性演化》《地球與行星探測技術》,從宇宙起源、地球起源、圈層分離到圈層的相互作用,再到備受關注的環境問題,如全球變暖、碳達峰碳中和、自然災害等。
地球科學涵蓋范圍極廣,但與會專家指出,當下的地球科學教育中,各個學科之間沒有形成有效的交叉,這一現象會阻礙地球科學的拓展和人才培養。而該叢書重點關注地球科學領域的科學邏輯和知識體系連貫,內容清晰明了,能夠引導青少年理解地球科學中的關鍵科學問題,特別是建立地球科學和其他基礎學科的有效連接。
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