■武夷山

【火星漫游车在火星上漫步，算是最令人叹为观止的工程伟业了吧？可是，美国国家航空航天局（NASA）在宣传中，却称之为“科学奇迹”；后来，火星车出了点问题，NASA就称其为“工程故障”。】

Ioannis Miaoulis（扬尼斯·米亚奥利斯）是希腊人，1984年赴美求学，在塔夫茨大学同时获得机械工程博士学位和经济学硕士学位，毕业后留校任教，曾任该校机械工程教授、工学院院长和副校长。自2003年起至今，他担任波士顿科学博物馆馆长。他竭力提倡在中小学开展工程教育。2017年，他在一次接受美国国家工程院院刊《桥梁》的采访时，列举了将工程教育引入中小学的5条理由。

首先，加强技术素养的需要。我们身边98%的事物是人造的，不理解这些事物，就不能算是有文化、有素质的人。

其次，工程学是将项目教学法和解决问题导向引入课堂的最佳学科。这是唯一可以将各种东西——科学、技术、艺术、经济学，等等——熔为一炉的一门学科。它有利于将孩子们组织到团队里，解决其共同关心的问题。

再次，提高相关性。目前的数学和科学课程的讲授方式与孩子（尤其是十几岁的孩子）们的兴趣点不相关。为什么十几岁的孩子会失去对科学和工程的兴趣？很简单，因为十二三岁的孩子只对自己及其朋友感兴趣，全世界各地的孩子莫不如此。而现在的数学与科学教学与孩子们的日常生活基本不搭界，尤其是城里的孩子，你给他们讲树木、火山等等他们不熟悉的事物，他们能有多大兴趣呢？女孩感兴趣的，往往是能给社会提供价值的领域，比如在美国，医学院一半的学生是女生，兽医学专业85%的学生是女生。她们还比较青睐生物医学工程和环境工程。也就是说，女孩更关注相关性。只要我们能设计出相关性较强的课程，就能把孩子吸引住。

第四，职业引导。据调查，在美国现有的工程师中，72%有着职业为工程师的亲属或亲戚。这样，已经做了工程师的人起到了榜样作用。在美国，好些人对工程师有误解，以为工程师就是火车司机之类的。比如，火星漫游车在火星上漫步，算是最令人叹为观止的工程伟业了吧？可是，国家航空航天局（NASA）在宣传中，却称之为“科学奇迹”；后来，火星车出了点问题，NASA就称其为“工程故障”。这样，老百姓怎么会高看工程师职业呢？孩子们怎么会梦想成为工程师呢？所以，应该将工程教育引入中小学。让孩子们知道工程学到底是怎么回事，才会改变“上一辈的亲戚中有人做工程师，下一代人才会选择工程师职业”的局面。

第五，改变女孩不适合搞工程的刻板印象。塔夫茨大学工学院对男女生的录取是一视同仁的。但在进校后的第一次工程设计测验（需要空间想象，画出三维示意图）中，一般是男生的成绩较好。这不能归结于基因差异，因为经过一段时间教学培训后，男女生的测验成绩就没有差异了。问题在哪里呢？密歇根理工学院的一项研究表明，男女生在工程科目上的成绩差异，与其从小玩什么玩具有关。20世纪90年代中期，米亚奥利斯在读到这篇研究论文后，就到著名玩具厂商“玩具反斗城”去参观。他吃惊地看到，“玩具反斗城”面向男孩经销的是建筑拼装玩具、乐高、K’NEX（一种智慧拼装玩具），等等，都涉及3D视觉化、解决问题、搭建之类的任务，而面向女孩经销的玩具则是各种芭比娃娃、塑料制品“小马宝莉”（还配有梳理宝莉尾鬃的梳子）。梳马尾长大的女孩，与搭建东西长大的男孩，在3D视觉化技能方面自然有很大差异，根本不是基因的事。现如今，孩子们都玩电子游戏，则男孩的3D视觉化技能也一落千丈了。

米亚奥利斯不仅仅是倡导，而且在做实事。他率领自己的学生在他家附近的一所中学培训教师，设计课程，开展工程教育。他从各种渠道申请到了约200万美元，为这所中学建立了世界一流的实验室。一名女生自己设计了一个项目请他做顾问，后来她以优异成绩从高中毕业，考上宾州的哈弗福德学院，同时攻读生物学和历史专业。毕业后她去了坦桑尼亚，建立了基金会，筹措来经费为当地的中小学建科学实验室。她这个举动显然是以米亚奥利斯为榜样。后来，她将基金会交给当地人管理，自己回到美国，在斯坦福大学获得博士学位，目前在明尼苏达大学当教授。这个女孩只是米亚奥利斯在中小学拓展工程教育的“成果”之一。后来，很多大学（包括国外的大学）都来向米亚奥利斯取经，因为他们也想在中小学工程教育方面一显身手。

《中国科学报》 (2018-01-12 第7版 作品)