从诺贝尔奖看日本的创新教育
从诺贝尔奖看日本的创新教育
10月7日，2014年诺贝尔物理学奖揭晓，日本科学家中村修二、赤崎勇、天野浩因发明蓝色激光二极管(LED)而获殊荣。迄今为止，共有19位日本籍(裔)科学家摘得诺贝尔自然科学奖，获奖人数跃居全球第二，仅次于美国。在全球镁光灯聚焦今年3位日本科学家时，我们不得不深思，为何隔海相望的日本能孕育出如此众多的诺贝尔奖得主?
国家战略：“让科技创新作为一种国家文化”
日本人对诺贝尔奖有着非常深厚的情结。为此，上个世纪，日本人因产生不了欧美国家那样多的诺贝尔奖得主而一度非常苦恼。
这些年，日本人还在不断反思，他们问：我们的孩子考得这样好，但是为什么诺贝尔奖获得者还不是很多?为什么日本没有自己的比尔·盖茨和乔布斯?
上个世纪90年代，日本科技管理者和科学家都深刻认识到基础研究的重要性。他们深谙，日本的科技政策必须从战后引进、吸收、利用为主转向基础科学推动为主，实现科学技术的全面进步。为此，日本提出了“科学技术创造立国”的国家战略。
日本《科学技术白皮书》指出，要以“科学技术创造立国”为目标，产生出真正的新成果，充实有助于促进发挥独创性的科学技术研究制度。在1995年，日本政府出台了《科学技术基本法》，由此拉开了半个世纪以来重建日本科技体制的序幕。此法由总则、科学技术基本计划、研究开发推进、国际交流推进、科学技术相关的振兴学习五部分共19条组成。翌年，日本又根据这个法规制定了《科学技术基本计划》，此计划确定了日本今后5年的科技政策，包括基本方向和经费支持。该计划的基本理念是获得日本社会和国民对国家最新科技体制的支持，努力转化研究成果，确立日本政府对科技事业的投资目标。
自进入新世纪，日本文部科学省制定了“21世纪教育新生计划”，把培养顶尖高科技人才、振兴科学研究、建立世界一流研究基地作为新世纪之初教育改革的主要目标。日本政府推出的举措包括打造世界顶级水平大学、培养新一代世界顶级人才、强化大学教育研究功能、改善大学入学选拔方法、实施21世纪国家卓越研究基地——“21世纪卓越中心计划”(COE，center of excellence)，促进具有独创性的、世界最尖端的科学研究，尽早形成具有世界顶尖水平的国家重点学科研究基地。
2002年，日本启动了具有国家战略高度意义的“卓越中心计划”。其一，给予个人或研究小组拨付科学研究补助金;其二，推选日本最顶尖的30所大学作为建设世界最高水平大学的后备力量;其三，各大学以学科领域为单位申请资助，政府组织评审，批准设立卓越研究基地。
2007年，日本开始实行“全球卓越中心计划”，此举旨在重点支持在国际上处于领先地位的教育研究基地建设，培养活跃在国际舞台上的各个领域青年科学家。
2011年8月，日本政府推出了第四期《科学技术基本计划》，提出“要让科技创新作为一种国家文化”。该计划强调日本科学技术要对世界做出贡献，以世界共生为出发点，政府要制定适应时代发展与面向未来的新型科学技术政策。该计划提醒日本国民要从科学技术投资是“为未来投资”的高度重新审视科学技术的发展，要求全体国民支持科学技术的推进。
日本第四期科学技术基本计划，重点突出要继续创造产出新的知识，推进原创性研究开发、最新科研成果的转化与利用，要产生具有独创性的成果，并进一步强化基础研究，着力培养优秀科技人才。此计划要求大学、各级研究机构要与产业界联手，强化产、学、研运作的一体化，并特别强调要致力于推进实效性科学技术的研究与发明，加大政府专项经费投入。据悉，日本政府拟投资总额逾25兆日元。
基础研究：国家科技成长的动力之源
在祝贺今年3位诺贝尔物理学奖获得者时，2002年诺贝尔物理学奖获得者小柴昌俊表示，从实际生活中催生发明创造并获奖，令人羡慕。同年获得诺贝尔化学奖的田中耕一发表谈话说，今年的诺贝尔物理学奖授予了从基础研究到应用研究的蓝色激光二极管项目，说明日本基础研究与技术创造两方面都获得了国际的高度评价。
天野浩在会见记者谈到科学研究选题时表示，氮化物结晶研究，其实是近30年间许多基础研究中的一个而已。此次获奖，真没想到这样一个不起眼的基础研究被世界所公认。所以，今后的研究选题将会变得更加广泛。
日本早稻田大学教授森康晃说，日本科学家能获诺贝尔奖，源于知识的长期积累，是通过基础研究积累，大力培育人才获得的，故而并非一朝一夕之功。日本诺贝尔奖获得者全都毕业于国立大学，很多人还获得了博士学位，这些大学多属于研究型大学，本身就重视基础研究。譬如，创立于1939年的名古屋大学，一直以重视创造性和给予学生自由研究的空间而著称。2000年以来，日本获得诺贝尔奖的14人中，有6人是名古屋大学的教授或毕业生。
日本社会重视基础研究由来已久。为进一步强化基础科学研究，2009年8月，日本政府成立了推进强化科学研究的专门组织机构，把基础科学视为国家科技成长的源泉，出台了强化基础科学的综合战略，其要点如下：
第一，扩大国家竞争性科研经费数额并改善使用途径。具体举措就是将此笔经费用于基础研究和国家战略创新项目，确保大学、研究机构的基础性研究经费，并创设战略性基础科学研究高端项目。
第二，推出培养年轻研究人才综合计划。具体而言，就是创设年轻研究者研究制度改革的支援事业，推动年轻研究者承担具有挑战性、独创性的研究，给予他们特别研究经费资助，派遣他们到海外研修并参与国际前沿研究项目。同时，培养具有“牵引力”式的研究人才，并培养产、学、研一体化模式中进行高端研究开发的领军式青年研究人才。
第三，推进大学国际化进程，推进建立世界顶尖水平卓越研究基地。
第四，力促有担当精神和创造性能力青少年的成长。其具体策略包括充实国际科学奥林匹克竞赛支援事业，拓展擅长数理学科青少年的学术视野，充实先进的数理教育实践学校(super science school)支援事业。
创新教育：点燃青少年今后从事科研的火种
日本能有如此多的诺贝尔奖获得者，其实与日本坚持创新教育密不可分。日本中小学创新教育始于明治维新时期，二战后又有了长足进展，20世纪70年代达到世界一流水平。
纵观近些年日本中小学创新教育的发展路径，其落实的载体主要有两个，其一是中小学科学课程，其二是开展“大手拉小手”科技活动。
日本中小学历来注重理科教育，早在1954年日本就制定有《理科教育振兴法》，将理科教育纳入法制化轨道。当然，这在世界上实属罕见。2012年，在全日本小学和初中学力测试中，首次将理科列为考查科目。
为把创新教育贯穿在中小学理科课程学习中，日本提出，强调体验式学习和问题解决式学习，通过观察、实验和项目研究来学习科学;利用大学、科研机构和博物馆的资源设计有趣的课程，培养学生对科学的兴趣;在学生的生涯规划过程中，利用顶尖科学家和工程师的魅力吸引学生对科学建立终身志向。
近5年来，日本理科的上课时间增加了16%，理科教材页码增幅达三成以上。日本中小学理科课程强调一些具有根本性的概念，在教学内容选取上尽量贴近学生生活，学生在科学课程中所学的很多知识点是在其他国家学校从不教授的。日本教师的课堂通常从呈现一个问题开始，老师在课堂不讲任何专业术语，而是创造情境让学生探究和解释现象。
同时，为振兴日本中小学理科教育，日本政府在每年教育预算中不断增加经费，主要用于添置与改善理科教育的设备与设施，为小学和初中配备观察实验教师助手。
为推进中小学创新教育，日本文部科学省要求中小学活用校外人才，充分利用研究生、大学或研究机构的退休人员，聘请他们以“大手拉小手”的形式指导中小学开展科技教育。日本文部科学省还要求各大学与研究机构为中小学学生提供体验理科观察与实验的机会。
据悉，每年寒暑假，日本中小学都为学生布置“自由研究”作业。学生根据自己的兴趣爱好，有的选择做小课题研究，有的选择到大学或科研机构做科学实验，有的选择小发明、微创造，这些活动都为青少年今后投身科学研究埋下了生长、开花与结果的种子，为孕育未来的日本科学家打下了坚实基础。
来源:中国教育报作者:罗朝猛