基于建設世界科技創新強國戰略的我國青少年兒童科技教育變革的思考

陳飛虎

(合肥工業大學，安徽 合肥 230009)

1 引言

中共中央、國務院2016年頒布的《國家創新驅動發展戰略綱要》明確，到新中國成立100年，即2049年時，我國要成為世界科技強國。“科技興則民族興，科技強則國家強。實現‘兩個一百年’奮斗目標，實現中華民族偉大復興的中國夢，必須堅持走中國特色自主創新道路，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求，加快各領域科技創新，掌握全球科技競爭先機。”2049，距今還有30年，今天的青少年兒童將是那時候國家建設的中堅力量。我們要以只爭朝夕的精神，從現在抓起，從娃娃抓起，創新科技教育模式，加快培養科技創新型人才，為把我國建設成世界科技創新強國而努力奮斗。

2 我國科技發展現狀

改革開放以來，特別是黨的“十八大”召開以后，我國科技事業發展突飛猛進，基礎科學研究、科技創新能力、科技隊伍建設等方面均取得了顯著進步。但相對于世界科技強國，考慮我國人口總量和社會經濟發展要求，我國科技發展水平、科技創新能力還有較大差距。

2.1 基礎研究

目前世界上公認的衡量國家或研究機構基礎科研產出的指標是自然指數(weighted fraction count,WFC)，它是以每個國家或研究機構在世界68家一流期刊上發表的論文數為基數，再根據這68家期刊中各種學科論文數占世界該學科論文總數的比重進行加權而計算出來的。近幾年來，中國在基礎研究領域成績斐然，WFC穩居第二。但與第一名的美國差距甚大，與第三、四名的德國和英國比優勢也不明顯，特別是相對于中國人口數量和經濟總量更是大有潛力可挖(表1)。

2.2 科技創新能力

目前我國工業技術水平提升很快，在一些高科技領域、特別是高科技軍事領域，掌握了一批“國之重器”。

表1 2017年全球自然指數前五的國家

注：數據來源：Nature出版集團

但相對于發達國家，還存在不少問題和差距。我國在核心技術方面對外依存度高達50%，尤其是對特定貿易伙伴依存度高(如美國)。發達國家對外技術依存度不到30%，而美國、德國、日本甚至低于5%。我國高端產品開發60%以上的技術要依賴外援，重要零部件絕大部分要靠進口，精密儀器儀表、關鍵芯片、高端數控機床等對外依存度均在80%以上[1]。

2.3 科技人力資源

截至2015年底，我國合格科技人力資源總量約為7915萬人[2]。我國是世界科技人力資源大國，但卻遠遠不是世界科技人力資源強國。一方面，我國本土缺少世界級科學家。以諾貝獎為例，按照諾貝爾獎官網公布的數據，截止2017年，全世界有923個個人和組織獲得諾貝爾獎，其中，(按獲獎時國藉)美國322人、英國98人、德國76人、法國48人、瑞典27人、日本23人。中國獲得此殊榮的目前還只有兩位：一個是莫言，2012年獲得諾貝爾文學獎；一個是屠呦呦，2015年諾貝爾生理學或醫學獎得主，她是我國第一個諾貝爾科學獎獲得者。另一方面，我國技能勞動者總量不足、高級技工短缺現象嚴重。從2014年第一季度我國部分城市就業需求情況看，技師、高級技師崗位空缺與求職人數的比率分別是2.01、1.91[3]。截至2015年底，全國技能勞動者總量1.65億人，占就業人員的21%；高技能人才總量4501萬人，占技能勞動者比例為27%；掌握“高、精、尖”技術的高技能人才數量更少。而發達國家特別是制造業強國，高技能人才數量占到技能勞動者總數的40%以上[4]。相比之下，我國工人隊伍的素質就顯得差距過大。技能工人短缺不僅制約了我國的創新能力，也不利于提高制造業水平(包括勞動生產率和產品質量等)。

3 中國為何難以出現世界頂級科學家

諾貝爾獎在美國不是新鮮事，到目前為止，美國已培養了322名諾貝爾獎得主，比世界排名前10的其他9個國家的總和還要多。同為亞洲人種、與我們一海之隔的日本，至今也出現了20多位諾獎得主。有著960萬km2遼闊土地和13億多人的中國，為何與諾貝爾獎就“緣份那么淺”呢？中國是一個勤勞智慧的民族——悠久的歷史和文化、自古以來對人類社會進步的種種貢獻、以及當代國家的飛速發展等，都證明了這一點。可為何缺乏被世界普遍認可的開創性、高水平的科研成果呢？現在有很多人包括許多專家都認為中國的教育，特別是應試教育扼殺了孩子的創造力，從而導致我們較難培養出世界頂級科學家。這是不客觀或不全面的。筆者認為，中國的教育，不僅僅是基礎教育，確實存在某些缺陷和不足，但不是我們的教育扼殺了孩子們的創造力，而是我們的教育不能很好地激發或培養出孩子們的創造力，難以較充分地發現和挖掘那些具有某方面科學天賦的學生，缺乏從小培養孩子們科學興趣、并使其自我感知興趣和愛好方向的途徑。中國扎實、嚴格的基礎教育理念沒有錯，畢竟扎實的理論基礎對以后從事科技工作是有百利而無一害的。但問題是我們的學生是真的科學理論基礎扎實嗎？也許他們筆試、口試、面試成績都很優秀，但他們不見得都真正掌握了科學原理的本質和精髓，因為這些知識基本上是從書本上“填鴨式”死記硬背下來的，就連老師也不見得了解這些科學理論的真正內涵(因為老師也是這樣培養出來的)。中國的招生考試制度，特別是高考制度，本質上也是沒有問題的，目前確實還找不到一種比高考更公平、更合理的選拔制度。但由于我們基礎教育本身存在的缺陷，以及考試選拔方式上的單一性，致使那些脫穎而出的大都是具有較強記憶力的考生。不可否認，記憶力也是智力，把那些超強記憶力的人選拔出來并培養成將來的科學工作者沒有什么不好，但那些動手能力強、具有豐富想象力和創造力而記憶力一般的學生怎么辦？誰敢保證這里面不會有諾貝爾獎的苗子呢？大學教育似乎問題更嚴重。與國外發達國家相反，中國很多大學的教育是休閑、懶散式的，既沒有“填鴨式”的書本理論教學，也不重視科學原理的實踐體驗和求真探索。許多學生以混文憑為目的，客觀上沒有探索科學知識的壓力。學機械的不懂得日常生活中的許多機械原理，學電氣的不敢動手修理自家的電氣設備，學生物的不知道水稻是怎樣種出來的……這些現象在現實生活中比比皆是。總之，中國的教育似乎缺少什么東西，使得我們的科技教育和考試選拔更多的是靠記憶，而不是實踐和體驗，從而導致我們的學生很難把科技理論變成真正屬于自己的智慧，“基礎理論扎實”不過是一種虛假表象而已；學生普遍缺乏豐富的想象力和創造力，對科學研究與探索的方法也掌握不夠；學生的科學興趣不易被激發，有的學生甚至到成年都不知道自己的真正愛好和特長是什么。這就是我們難以培養出世界級科學家的一個原因。

4 青少年兒童科技教育變革的主要內容與意義

4.1 主要內容

科技教育的形式多種多樣，我國對立足于書本的課堂科技教育比較重視，而對科技原理演示和體驗式教育——一種能夠激發科技興趣、有助于參與者更深刻領會科技原理的科技教育形式，卻不重視或重視程度不夠。這是科技教育變革的主要內容。

4.1.1 科技原理演示

日常生活中的科學現象、科學常識、科學技術，產業、科研、國防等領域的常規應用技術和尖端應用技術等，其科學原理都可以通過模型或實物標本向給參觀、學習者演示。作為實物模型或實物標本演示的補充，所有的科學現象或技術原理，還可以通過三維動畫來演示。在科學原理演示教育的同時，輔以相應科技項目的發展歷程、人物事跡、科學精神、探索方法等素材講解，使學生們掌握科學原理的同時，還能借鑒別人的科學研究與探索方法、培養科學精神。

4.1.2 科技體驗館實踐體驗

科技原理演示主要在科技體驗館里進行，對幼兒和學生免費開放。科技館內大部分演示教學項目都要設置體驗區，包括實驗操作和現場感受，不同年齡階段的青少年兒童可以選擇適合自己年齡或認知水平的科技項目觀摩和體驗。對于教學大綱要求掌握的科學原理，要給予學生一定的體驗課時，通過科技體驗活動深刻領會科技原理。

4.2 意義

4.2.1 培養興趣、啟迪思維

“興趣是最好的老師”。興趣和思維相輔相承。興趣是使人產生求知的欲望，而求知的欲望又是激發想象力、思維能力的源泉；思維一旦被啟迪“上軌”，對事物研究的興趣就會更濃厚、更執著。演示學習情景生動，氛圍輕松和諧，孩子們感覺不到課堂上的那種枯燥和壓力，很容易對新鮮事物產生興趣。演示教學直觀、身臨其境，而且可以親自操作和感受，思維會變得更活躍、更有發散力。

4.2.2 加深理解、促進記憶

實踐是記憶的捷徑。只有通過實踐，才有可能對科學理論更深刻的領會，才能把科學知識變成自己真正的智慧。科技原理情景演示與現場體驗，參與者可以更直觀地了解事物發展、變化、運行的過程和規律，對科技原理的理解會變得更輕松、更透徹，在腦海里留下的記憶會更深遠、難忘。

4.2.3 寓教于樂、發現天賦

科技原理演示展覽原則上對所有年齡段的參觀者開放，但展覽素材要針對幼兒、兒童、少年、青年的不同年齡階段的認知能力漸進式布局。幼兒、兒童的科技演示教育要融入趣味性和娛樂性要素，即道具的設計要考慮幼兒、兒童的興趣和愛好。幼兒、兒童參與科技原理演示體驗活動的目的是娛樂而不是學習，但在玩耍的過程中腦海里會自然而然地銘刻著相關科學常識，它相比于書本灌輸要深刻得多，而且將成為孩子們智慧的一部分。如果長期堅持參加科技原理演示體驗活動，孩子們會形成良好的科學思維和科學習慣，而且，一些具有科技天賦的孩子，也會在這些活動中嶄露頭角。及早發孩子們的天賦和特長，對于孩子們的后天培養極為重要，至少可以做到有的放矢、人盡其才。

5 青少年兒童科技教育變革的思路

5.1 基礎教育要與科技實踐緊密結合

這里所說的基礎教育是廣義的，包括高等教育以前的所有階段的教育。不可否認，中國的基礎教育確實有非常出彩的一面，那就是學生的基礎理論豐富，這一點絕對世界一流。但我們也存在不足的一面，那就是忽視了學生動手能力、科學探索方法、以及科學精神等綜合素質的培養，而這恰恰是科技工作者不可忽缺的基本能力。因此，在肯定我國基礎教育發展主流的同時，有必要加快進行基礎教育范疇的科技教育改革。

5.1.1 調整教學內容

我國目前基礎教育課程偏多、偏難，學生的負擔偏重。為了更好地挖掘和培養面向未來的創新型優秀科技人才，建議在不增加學生負擔的前提下，對數、理、化、生物(生理衛生)、地理、信息技術等科目的教學內容進行調整和優化，刪減部分難度偏大的內容，而對于涉及重要的科學現象、科學原理、定律(定理)等知識點，要適當增加相應的科技原理演示與體驗教學內容。科技原理演示包括但不限于科學現象情景模擬或再現、模型或樣機運行演繹、標本展示、道具推演、實驗等。在進行科技原理演示的同時，要穿插介紹該項科技發展的相關歷史、人物、事跡、探索與研究方法、涵蓋的科學精神、有待進一步解決或突破的難題和瓶頸、目前或將來的應用領域等。學生的體驗包括但不限于情景感受、模型或樣機操作、器件拆卸與裝配(安裝)、產品設計制作等。

5.1.2 調整課時設置

在不增加學生總課時及單科課時的前提下，把數、理、化、生物(生理衛生)、地理、信息技術等科目的課時拆分為課堂講授課時和科技演示體驗課時兩部分，其中，演示體驗課時占比應不少于40%，而幼稚園幼兒的演示體驗課時應不少于90%。幼兒在幼稚園期間的體驗課主要是游戲和玩耍，藉此了解和學會簡單的生活常識，并學會與人相處和溝通，培養協作、互助精神；小學、中學的演示體驗課要針對教課書中有關科學理論而設計，簡易的科技體驗項目(占地不大、設施較簡單)在學校進行，復雜的則到地方科技體驗館進行。較高年級的學生，除了要求通過演示體驗課掌握教學大綱規定的科學理論外，還要適當布置一些拓展性的作業，例如：針對具體的科學理論或技術當前尚未突破的瓶頸，以及將來可能拓展的空間，談談自己的解決思路或看法。再如：要求學生幾個人一組，運用所學科學理論制作一只動力風箏，或一只雙人皮劃艇等。這樣的作業沒有標準答案，不要判定對錯，只考察學生的思維方法和邏輯推理，目的是使學生初步掌握科學研究的基本方法，培養他們的團隊協作精神和嚴謹的工作作風等。

5.1.3 改革評價機制

科技實踐的重要性已經不容置疑了。但科技演示與體驗教學能否占有基礎教育一席之地，關鍵還在于我們的教育評價機制。自古以來直到上世紀末，我國的教育資源都是稀缺的，所以人們“接受教育是為了光宗耀祖、為了成為人上人”的觀念根深蒂固，而我們的教育評價也就成了迎合這種觀念的所謂“選拔精英”的頂線評價。但是，今天我國已經成為世界第二大經濟體，社會已經取得長足發展，教育已不再是稀缺資源，國家對人才的需求不僅數量大幅增加，結構也發生了改變，行行都需要人才，每一行都需要不同層次的人才。所以，限制青少年個性發展的基礎教育頂線評價機制，是時候被“普及合格”性質的底線評價所取代了。然而，畢竟“選拔精英”性質的頂線評價機制在我國有著攸久的歷史，它擁有深厚的社會支持文化，想要短時期之內把它徹底替換掉也不現實，我們只能按照社會的需求逐步對其進行改革，把有利于青少年個性發展的“普及合格”性質的評價理念融入現今的考核評價機制中，使基礎教育真正成為培養國家科技創新人才的優良“苗圃”。一是降低自然科學類課目考試難度，杜絕偏題、怪題，減少難題量，讓學生從“題海戰術”中解脫出來，以便有更多時間可以用于科學體驗與探索；二是把科學實踐納入基礎教育小學三年級以上階段的評價范圍，科學實踐在課目考試中的分值占比，要與教學大綱規定的該課目科學實踐教學內容的占比一致。建議高考“理綜”科目增加“科學實踐”內容，可全國統考，也可高校自主命題考試，重點考察學生觀察問題、分析問題的能力，邏輯推理能力，科學研究的態度，以及科學研究與探索的基本方法；三是對科學實踐能力特別強的學生要重點培養、破格錄取。

5.2 加快科技體驗式教育硬件和軟件建設

5.2.1 科技體驗館建設

科技體驗館按開放對象分為校園館和政府館。前者一般只面對本校學生開放，后者包括國家館和地方(政府)館，面向社會開放；按布展內容分為專業館和綜合館。專業館按科技知識由淺入深、從易到難布展，綜合館按學科分類布展。我國現有的科技館主要是省級以上館，多為大型或特大型館。本文“科技體驗館”泛指為適用科教改革要求而建設的地市級以下地方館和校園館，屬中、小型館。

(1)校園館建設。科教變革的重要內容之一，就是要求基礎教育學校開展科技體驗教學，中小學校要建設與教學、教材相關的科技演示體驗館，高等學校建設與教學、教材相關且適當拓展的綜合性科技體驗館。①幼兒園科教體驗“館”。幼兒科教演示與體驗的主要內容是與日常生活貼近的一些簡單科學常識和簡單的探究性游戲。幼兒教育基本上都是演示體驗課，由老師帶著孩子們自由自在隨興而做，所需道具都很簡單、造價低廉，所有活動就在園內進行。從某種意義上說，幼兒園本身就是一座“幼兒科技體驗館”。所以，幼兒園的設計和建設都要考慮孩子們體驗活動的各種需要。②小學科技體驗館。小學生科技演示與體驗教學主要是針對相關自然科學類課程(數學、自然常識、信息技術等)中的科學現象和科技原理知識節點開展，所需道具和設施大部分較簡單、廉價。學校建設與教學相關的“小學生科技體驗教學館(樓)”，承擔學校內部與教學、教材相關的科技演示與體驗教學，一些拓展性的科教體驗活動則在鄉(鎮)或縣級以上地方科技體驗館進行。③中學科技體驗館。中學生科技演示與體驗教學也是針對相關自然科學類課程(數、理、化、生物、地理、信息技術等)中的科學現象和科技原理知識節點開展的，包括初中館和高中館，每個中學都應有與教學相關的科教樓，承擔學校內部科技體驗教學。④大學科技體驗館。大學科技演示體驗館不但要為各專業基礎理論教學服務，還要針對國民經濟發展的重要領域，向公眾演示當代應用科技的原理，反映科技發展的新趨勢；同時把世界科技發展中具有前瞻性、導向性的新知識、高新技術、前沿科學等展現在公眾面前。

(2)地方館和國家館。加快普及地方科技體驗館是科教變革的重要基礎。截止2017年底，全國達標科技館為192座[5]，平均約710萬人擁有1座科技館。而像美國、日本、德國這樣的發達國家，雖然由于統計方法和口徑不同，其人均科技館擁有量眾說紛云，但普遍認為不到100萬人便擁有1座科技館。無論科技館的全國保有量，還是人均擁有量，我國相對于世界發達國家水平都是偏低的。科技館是傳播科學知識和科學方法、弘揚科學精神和科學思想的載體，它的功能定位要以“科技演示、體驗、互動”為主。為了普及科技演示體驗式教育，有必要在全國范圍內建設更多科技演示體驗館，使我國人均科技館占有量達到世界先進水平，讓青少年兒童(尤其是兒童)從繁重的家庭作業、補課、網絡游戲中解放出來，使他們有條件把大量的課余時間花在科技館內，輕松愉悅地領略科學奧秘、學習科學知識、培養科學精神。

建議有條件的鄉(鎮)、縣(區)級以上地方政府至少建設1座綜合性科技體驗館，擁有核心產業的地方政府還可以建設與該產業相關的專業性科技體驗館。地方政府建設綜合性科技體驗館的規模要按行政級別確定，縣(區)級以下地方政府建中小型館，地市級政府建中型館，省級政府館為大型館。國家級科技館是國家和民族的“科技圣殿”，它能夠給公眾以崇尚科學的感召力，同時還肩負著指導和引領全國科技館事業發展的重任。當前，我國唯一的國家級綜合科技館是中國科學技術館，它的主要教育形式是通過展覽與互動反映科學原理及技術應用，并傳播科學思想、科學方法和科學精神。鑒于我國人多地廣，為促進我國科普教育高效開展，建議在上海、廣州兩地再建設2座國家級綜合科技館，同時在相關產業較發達地區建設航天、航海、電子、人工智能等若干座國家級專業性科技館。

根據目前我國科技館保有量及分布情況，未來需要大量投入建設的主要是地市級以下地方館和中小學校館。科技體驗館主要用于科普教育，在建設上不必追求“高、大、上”，尤其是中小學校館，甚至可以因陋就簡，只要內容豐富、環境雅靜、適合科技體驗就行。為了節約開支，盤活國有存量資產，建議地市級以下地方政府一律通過整合閑置房屋資產建設本級科技體驗館。過去我國地方黨政機關、國有企業普遍存在辦公用房超標的現象，而且越往基層超標越嚴重。黨中央為了加強黨風廉政建設，反對奢糜之風，出臺了《黨政機關辦公用房管理辦法》，按此要求整改后，各地都有大量閑置辦公用房，通過整合、騰挪，每個縣(區)級以上地方政府騰出個二三萬平米的大樓或大院來不是什么難事。

5.2.2 科技演示與體驗教育的研究開發

科技演示與體驗教育是一項系統工程，需要方方面面的配合，建議國家成立專門的研究機構，對以下一些課題進行研究開發。

(1)課堂教學教材的研究與編制。實行科教改革、增加基礎教育科技體驗課時，需要對現有自然科學類教材內容進行調整。為了不增加學生負擔，原教材有些內容要刪減，而有利于學生通過體驗活動更深入理解科技原理的教學內容要加進去。但具體刪去什么內容，添加什么內容，如何添加，需要學科專家和教育專家們認真調查研究并廣泛經求意見后決定。

(2)科技演示器材的研究開發。科技演示器材是科普教育的核心，離開了它，科普教育就成了“無米之炊”。科技演示器材的研究開發要從三個方面著手：一是演示器材涵蓋面要廣。科普教育的目的，就是要讓全民崇尚科學，讓絕大多數人熱愛科學，讓有潛力的人成為科技工作者，把有特殊天賦的人培養成“國之工匠”或頂級科學家。所以，科普教育受眾面廣，各種類型、不同層級的科技體驗都有需求，相應的科技演示器材需求也極為廣泛。總之，所有的科學現象、科技原理，包括近在日常生活中的，遠在浩瀚宇宙的，都可以通過模型、構件、設備、設施演示出來，都需要研究開發相應的演示器材；二是演示器材精密度要高。科技演示的目的是要把科技原理以直觀、通俗易懂的形式準確展現在參觀者面前，這本身就是一項科技工作，必須嚴肅、嚴謹、精準，不能誤導觀眾，所以，演示器材要求高精度。另外，科技演示體驗活動不僅傳授科學知識，更培養觀眾(特別是青少年兒童)科學精神和科學方法，如果演示器材粗制濫造，勢必向孩子們傳遞不嚴謹、隨意的信號，那影響的不僅是一場演示活動，更是一代人的思想和前途；三是演示器材要經久耐用。所謂科技體驗，就是要親身感受、動手操作。我們搞科普教育改革，就是要改掉過去把科普器材當寶貝“放在玻璃罩里”的做法，要充許觀眾動手操作演示器材。不動手操作怎么能“感同身受、刻骨銘心”？所以，我們要研究開發質量過硬、經久耐用的科教演示器材。

(3)科普照教育心理與教學方法的研究。學習心理、教學心理、教師心理、家長心理、群體心理、個體差異、教育與教學的測量與評價等，都是影響科普教育本身、及科普教育與課堂文化教育和諧發展的重要因素，需要教育專家和學科專家、技術專家共同研究，探索具有中國特色、有利于廣泛范培養各行各業科技創新人才的科普教育模式。

⑷科技演示與體驗教育標準化研究。全國場館體驗式科普教育是一個龐大的系統工程，地域寬、受眾面廣而且層次多、涉及的器材種類多而且繁雜，方方面面都需要進行標準化研究，實行標準化管理。一是場館建設標準。雖然我國科技館建設有中科協《科技館建設標準》可遵循，但迄今為止我們建設的科技館基本上是省級以上館，而以普及科技體驗教育為核心內容的科教變革，需要建設大量的基層館，特別是校園館，它們的主要用途是滿足青少年兒童科普教學和科技拓展所需，在場館建設的規模、檔次上是可以低一些的，而且有的還可能是利用政府的一些存量資產改、擴建而成。所以，針對基層科技體驗館建設，需要研究和制定新的標準；二是演示器材生產和質量標準。演示器材生產實行許可制，生產企業必須通過達標和認證驗收。要研究和制定針對不同產品的質量檢測標準，包括但不限于精度、外觀(含外形尺寸)、材料、強度、使用壽命、售后服務等；三是布展和分工標準。布展和分工標準是基層館運行和管理的基本依據。舉例來說吧(僅僅是舉例)：校園館按學科分區布展，還是按年級由低到高、由淺入深布展？或先按學科分區、同一學科中再按年級布展？再如：地方館在滿足基礎教育大綱要求的科技體驗布展后，科普內容拓展和延伸的廣度和深度如何確定。又如：分區的地級市，各區的科技體驗館在滿足基礎教育大綱要求的科技體驗布展后，為避免拓展和延伸部分同城重復布展，拓展和延伸布展部分如何分工(A區負責天文、氣象、航天，B區負責電子、信息、人工智能……)等。

5.2.3 科普師資隊伍建設

如果科技教育變革順利實施，預計未來全國將需要新增科普教育人才120萬名以上，其中，中小學校以“全科科普教師”為主。

(1)科普教師應具備的素質。科普教師除了應具有人民教師所必備的基本人文素質外，更要具備較好的科學素養。科學素養包括科學知識和科學思想、科學精神、科學研究方法等。科普教師應對日常科學原理和應用技術原理及其發展史、科學歷史人物等有較全面的了解，特別是對專業科技演示項目，更要深刻理解和全面掌握。對于從事少年兒童科普工作的教師來說，也許具備良好的科學思想和科學精神、掌握基本的科學研究方法，比科學知識本身更重要。偉大的發明家愛迪生其實并沒有淵博的科學理論知識，但他有一顆執著探索的心，并且在不斷實踐中掌握了科學研究的基本“訣巧”，所以他一生的發明達到2000多項。舉這個例子并不是說科學知識不重要，科學知識是科學研究和科技創新的基石，知識越扎實，基石越牢固。但科學知識可以從課堂上、甚至查閱資料等很多途徑了解和掌握，而科學思想和科學精神卻要從小培養，稍不小心就會“出軌”；科學研究方法也需要在不厭其煩的科學實踐中摸索和總結。所以科普教師要注重自身科學思想和科學精神的培養，以及科學研究方法的積累和總結，并用這些良好素養影響和感悟青少年兒童。

(2)科普教師的培養。科普教師的培養主要有兩種途徑，一是高校培養，二是科技體驗館自主培養。高校，尤其是師范院校要開設科普專業，加快培養社會急需的科普人才。基層科技體驗館也可以招聘具備一定文化基礎的新人，經內部或外聘專業老師進行短期培訓后上崗。

5.3 大力發展科技演示器材(設備)制造產業

普及科技原理演示與體驗教育是科普教育事業的核心內容，而科技演示器材(設備)是科技體驗活動的關鍵要素。截止2016年底，全國有中小學校25.44萬所，高等學校0.288萬所[6]。如果每所學校建1座科技體驗館，則全國校園館總數為25.728萬座。另外，我國擁3220多個縣(區)級以上行政區，也就是說，如果滿足科教變革的需要，我國各種級別的地方科技體驗館將達到3220個以上。假設某演示器材每個科技體驗館配備1件，那么全國就是26萬件，按使用期限10年計算，平均每年至少需要生產2.6萬件。而需要開發并用于科技原理演示的儀器、設備種類數以萬計。由此可見，全國每年需要生產各類科技演示儀器、設備達數億臺件，預計可實現產值2萬億元/年以上，對GDP的貢獻可達1.5%以上，可拉動300萬新增勞動力就業。這還不包括幼兒園所需要的科技演示器材，而全國有幼兒園23.98萬所[7]。

如此龐大的“蛋糕”，必然引來眾多企業爭奪。科技演示與體驗是一項嚴肅、嚴謹的活動，科技演示器材作為科技原理展示和科學知識傳播的載體，它本身應該具有豐富的科學內涵，它應該讓觀眾從它身上感受到科學魅力和科學精神。特別是對于孩子們，面對科技演示器材，也許是他們人生第一次如此專注于科技產品和中國制造，這對他們今后的科學思想影響甚遠。所以，科技演示器材必須是較高科技含量的產品，即高精密度、美觀大方、經久耐用、設計科學。開發和生產科技演示器材產品，本身就是科技創新活動，只能由那些具有科技創新實力和創新精神、重視產品質量的企業來做，我們在大力培育有成長潛力企業的同時，也要把那些不合格企業堅決擋在門外，嚴格把住科技演示器材產品質量關。

6 結語

每個人都有自己的特長，一個人如果能發揮自己的特長，他的人生目標就能最大限度地實現，對社會的貢獻也將最大化。中國有13億多人口，擁有世界上絕無僅有、巨大的人才庫，如果絕大多數人都能發揮自己的特長，中國將成為世界上無與倫比的人才強國。但是，人們要發揮自己的特長，前提是要知道自己的興趣和愛好在哪里，特長是什么，最適合做什么。普及青少年兒童科技演示與體驗教育的目的，就是要讓孩子們從小接受科學思想和科學精神的熏陶，領會科學奧秘，培養科學興趣，并在這些持續活動中，逐漸了解自己的愛好和特長，最終讓有志于科技者與科技結緣，把擅長動手的科技愛好者打造成“國之工匠”，把擅長動腦的科技愛好者培養成科學研究人才；而志不在科技者也可以盡早從事其他方面的學習或工作。這就是人從其長、人盡其才。

中國經濟、軍事訊速崛起，令當前的世界超級大國美國難以適應，美國對華的遏制——科技封鎖將長期存在。面對“修昔底德陷阱”，中國如何避免陷入？唯有加快培養科技人才，建設世界科技創新強國，擺脫核心技術受制于人的局面！從娃娃開始，普及體驗式科技教育是發掘和培養科技人才的有效途徑，更是當務之急。