什么叫科学精神、科学方法、科学教育？如果有人跟你说，观察身边的一草一木、从日常生活中归纳科学原理就是科学方法，你觉得怎么样？
实际上，这种观点即使不算完全错误，也至少是水平太低。因为真正的科学研究完全不是这么做的，它们是基于对科学理论的深入理解和对科学实验的精心设计来做的。要培养科学精神，最好的办法就是去学科学、用科学、研究科学，而不是用一些粗浅的东西来代替。
我读过一篇非常有启发的文章《叶企孙与中国科学课程改革核心难题》，作者是华东师范大学课程与教学研究所周勇教授。此文回顾了一场史诗般艰辛的历程，就是科学教育如何在中国扎根。
大多数人可能没有意识到清末民初时中国的落后程度。1912年民国成立时，中国教育界连一个能接近西方前沿的科学家都找不到，开发科学课程与教科书的都是科学外行。他们编出来的教科书、科普杂志对国内学子来说，不仅连可靠的科技应用知识都学不到，还误入歧途。所以此文说，当时的中国科学课程改革是“连赛道都找不准”。
中国第一个现代意义的科学教育团体叫做“中国科学社”，是1914年由正在康奈尔大学化学系求学的任鸿隽（1886 – 1961）联合农学系的胡适（1891 – 1962）、数学系的胡明复（1891 – 1927）等人成立的。然而他们都还是本科生，所以也无法从科学前沿出发优化科学课程。他们能够想出的科学课程改革方案，仅是把李鸿章以来的以翻译、学习科技应用知识为主，改成“介绍整个的科学思想”，“以成所谓思想革新之大业”。这看似比之前进步了，但其实同样是盲人摸象、不得要领。
例如胡适作为影响最大的新教育领袖，还把所谓以“大胆假设、小心求证”的自由科学方法来“整理国故”，视为和“牛顿自然科学”一样的“科学”，号召教育界大力发展。想想当时西方已经在爆发量子力学、广义相对论的革命，我们这边却连人家的前沿都不知道，这差距有多大！
胡适
做不出一流基础自然科学研究，只能泛谈一般自由的科学方法，是1917年以来兴起的中国科学课程改革主流新潮舆论。1927年，任鸿隽终于意识到这样不行，必须要有人切实领导教育界做出一流的数理化基础自然科学研究。于是他开始提请教育界讨论为中国科学教育寻找“领袖人才”。“他不但自己能有特殊的问题，提出硏究，并且对于和他相近的学科，也能指出发展的路径。他能利用他的学识经验，在短时间内，把硏究事业理出一个头绪，造成一个间架，而让他人慢慢去做底细的工作。”
任鸿隽
然而任鸿隽觉得，当时中国找不到这样的科学教育领袖，惟有到外国去请。只是“不易请到”，因为“到中国来，绝对没有自己工作的希望，纯粹是一种牺牲”。这是一种多么沉痛的绝望！
然而历史的车轮在这里开始转动。任鸿隽不知道，在两年前的1927年，我国科学教育界已迎来一位领袖人才，他就是水平世界一流的物理学博士叶企孙（1898 – 1977）。
叶企孙
1918年，叶企孙考取清华学堂的庚子赔款留美公费生，进入芝加哥大学。1920年，进入哈佛大学读博士。他曾专门梳理清华1909 – 1916年派出的283名留学生各学什么学科，结果发现专业选择前五位的依次是：理财38人、化工31人、文学29人、土木工程28人、法政22人，天文算学只有4人，物理亦只有2人。可见，中国科学教育质量不高，就是因为很少有人愿意攻读基础理科，导致理科课程改革常被外行主导。从这个故事也可以看出，叶企孙早早就决心弥补中国基础理科缺失。
1921年，叶企孙用X射线方法获得了普朗克常数当时最精确的测量值，被国际学术界沿用了16年。1923年，叶企孙凭高压对磁导率影响的研究取得博士学位。如果他继续留在哈佛，可能会跟他的导师布里奇曼（Percy Williams Bridgman，1882 – 1961）一起由于对高压物理学的贡献获得诺贝尔奖。但求学清华时，叶企孙就曾批评众多学子不顾“祖国以巨万金供给留学生”，不知“谋祖国之福”，所以即使回国后一时可能无法继续研究，叶企孙也依然选择于1924年回来为国效力。
布里奇曼（Percy Williams Bridgman）
回国后，叶企孙先在东南大学工作，然后由于政治斗争离去。正好1925年，清华学校启动试办大学，叶企孙就回到清华负责创办物理学系。
叶企孙制定了“重质不重量”的办学方针，目标就是把学生培养成一流的科学人才。在这样的目标下，招生很困难，第一届只有4个学生，第二届只有2个，第三届只有1个。但师资更困难，因为教授只有叶企孙一人。叶企孙只有自己亲自逐年开课，期望能吸引到好学生。
例如王淦昌原本是学化学的，他就是因为在叶企孙的普通物理学课堂上听得入迷，并在叶先生的“循循善诱下”改选了物理。叶企孙还尽可能抽空为全校学生开讲座。任之恭记得自己1926年前往麻省理工学院深造前，曾听过叶企孙演讲，“预言‘波动力学’（该词当时从未听到过）将是未来理论物理的主要动力”。后来果然有薛定谔因波动力学于1933年获得诺贝尔奖，任之恭也因此“时常感到奇怪，叶企孙怎么能那么早就预见到事态的发展”。其实叶企孙在哈佛改进高压物理及电磁物理实验研究时，就很清楚照其创新发现继续下去，将开拓哪些新的前沿领域。
坚持到1928年，师资问题终于迎来曙光。叶企孙一下物色到两位世界一流的科学博士来担任教授，一位是从东南大学请来的吴有训，另一位是刚从美国回国的萨本栋。
1929年，王淦昌、施士元等第一届学生毕业，前往柏林大学、巴黎大学、普林斯顿大学攻读博士，专业都是最前沿的领域，如射线、原子结构、核变。此前，助教赵忠尧也被送往加州理工学院攻读博士。1929年起，又有周培源、熊庆来、张子高、任之恭等一流物理学、数学及化学博士陆续加入。叶企孙因此可以在1929年创办理学院及各科研究所。
令人感佩的是，叶企孙心里装的不仅有清华大学物理系，更有全国的物理事业。1933年，施士元从巴黎学成归国，叶企孙让他去北京大学。叶企孙还主动“和主持北大理学院的饶毓泰携手并进”，并委派吴有训为北大学子“讲授普通物理”。1934年，王淦昌从德国学成归来，叶企孙和吴有训推荐他去支援1932年才改组成立的山东大学。由于王淦昌对山东大学校长赵太侔“开除抗日游行的学生不满”，他1936年应竺可桢之邀，转赴浙江大学任教。王淦昌“在浙大一呆就是14年，直到新中国成立”。浙大因此成为中国物理学研究与教育后起重镇，培养了程开甲、钱人元、吕敏、胡济民等杰出物理学家。
王淦昌
这一系列故事犹如“星星之火，可以燎原”，令人热泪盈眶。我国能在短时间内完成两弹一星的壮举，要归功于叶企孙先生等前辈打的人才基础。了解了我们当初有多么落后，才能意识到这是多么伟大的奇迹。
然而我们有两大遗憾。一是我国在多次政治运动中对叶企孙先生有严重的冲击迫害，这种荒谬的历史绝不可以重演。二是现在许多地方的教育改革又有越改越倒退的趋势。让我们摘录一段周勇教授的原文：
中小学科学课程改革领域也像过去那样，一线主导者常常由科学外行组成，如教育学专家或其他专家，甚至还有教育市场专家，所以依旧容易出现叶企孙时代的中小学科学课程改革走势乃至运动，即先推出一套措辞不一的由儿童中心、自由探究、科学思想、科学方法、问题解决等概念构成的培养方案，然后把中小学科学课程设计成各式各样的“儿童生活”科学活动，声称如此便可培养卓越的未来科学家，不知道这样做最多或许可以训练儿童科学地认识、解决自己熟悉的日常生活问题，而非引导儿童了解掌握基础自然科学本身的基本知识与实验能力。
最后，不久前我和我的科大师叔、中国科学院物理研究所研究员曹则贤老师对话时，他说过这样一段（
https://www.ixigua.com/7011413530846953996）：
你会发现，其实这些具体的东西大概才是我们要向民众传达什么叫科学精神的问题，不能虚头巴脑的。有一些根本就是名义上是科学界的人，其实这一辈子也没干过科学，然后到处给民众去讲，哎呀，我们要向你传达科学精神。你问他什么是科学精神？他连个例子都举不出来。
曹则贤
现在，你明白这话是什么意思了吗？