当跟孩子们谈科学的时候,我们谈什么?
科学是现代文明的基调,是去伪存真,是探究遵循客观规律。当谈起科学,我们总会率先想到爱因斯坦、牛顿、达尔文这些响当当的名字。科学之于普通人总是有那么一点遥不可及,我们时常与孩子们谈理想、谈未来、谈人生、谈哲学,却极少涉及科学,科学被家长们习惯性地划分到学校教育的范畴。家长们开始好奇:除了理论知识,在海嘉的国际课堂上,当跟孩子们谈科学的时候,老师们到底在谈什么?
进阶的阶梯
- 走进海嘉科学课堂
海嘉中学部科学日学生作品
海嘉的科学教育包括科学知识、科学态度、科学方法和科学精神各个方面的教导和指引。在中学部的课程设置里,科学与人文课程并重,并结合了学生的兴趣与时代的需求,涉及面广泛,包括物理,化学,生物等多门学科。通过合理的课程设计,科学课有机贯穿于初高中部IMYC、IGCSE和IBDP三大国际课程体系内。
中学部科学课程协调员Deborah Aldred老师把这三个阶段形象地比喻成“爬台阶”式的学习:在初中6-8年级的IMYC课程中,科学课主要以激发学生对学科的兴趣、培养好奇心为主,在坚守海嘉行为守则和毕业生素养(4Rs+10As)的同时,又为学生升入高中课堂奠定了基石;在高中9年级和10年级的IGCSE课程里,老师会主要依据教学大纲引导学生们进行物理、化学和生物的系统性学习,包括理论知识和实践操作,这一阶段学生不仅要参加IGCSE的考试,还要为下一阶段IBDP的学习做足准备;而11年级和12年级是科学课堂的高级阶段,学生根据兴趣和特长自选课程,对科学课题展开更深层次的学习。
“科学家必须是个长不大的孩子”
- 回归科学的本源
海嘉中学部科学日获奖学生Kelly向同学介绍她的研究成果
诺贝尔奖得主Oliver Smithies曾说:“科学家必须是个长不大的孩子。”孩子们有着天生的好奇心,对科学与自然现象充满了无限好奇,渴望通过亲自动手探究科学的神秘。初高中阶段是科学思维能力和创造能力高度发展的重要时期,而其关键就在于保持与生俱来的好奇心。在海嘉科学课堂上最重要的特色之一恰恰就是引导学生们回归到科学的本源——“兴趣”。
海嘉科学课堂不仅课程设置丰富,教师也有着一定的教学自主权。除了教学大纲必需的教材外,教师还会根据教学内容和进度选择额外的教学资料。在这种自由度很大的教学环境中,教师不必围着考试转,而是可以尽展其能,把课上得生动,活泼、有趣。比如最近9年级同学们就把课堂所学的物理和化学知识融会贯通,拍摄了关于“中国能源消耗”的微电影;为了进一步体验光学和声学的原理,科学组还组织同学们参观了索尼体验中心,通过感官体验进一步加深学习。
“行是知之始,知是行之成”
- 科学地实践真理
海嘉中学部科学课堂
海嘉的科学课堂重视学生动手能力和创造性思维的培养。走进科学课教室,会发现周围一圈都是实验仪器,教室整个就是一个实验室。学生自已动手实验,自己发现问题、解决问题。实验课是科学课程非常精彩的部分,据实验室助教王老师介绍,最近化学课在进行 “化合物鉴定实验”,这个实验分三部曲:首先是在知道不同药品的阴离子情况下,利用“焰色反应”确定不同的金属离子,同学们无不感叹焰火的绚丽;第二部曲,是区别同样的金属离子和不同阴离子构成的化合物,这里用到“沉淀反应”,学生们不仅能巩固知识,还能练习操作和科学地描述实验现象;第三部曲,给出完全没有标签的几种药品,让同学们自己想办法写出正确的标签(药品名),这次不再有实验步骤和原理,都需要同学自主设计实验。
在海嘉,科学教育重视学生实验操作能力以及演绎思维方法,尤其是学生从事学科交叉合作项目的能力发展,为了让学生可以充分发挥主观能动性、创造力和想象力,防止理论与实践脱节,老师不会限制学生对各个领域的宏观了解,鼓励他们通过自己的探究完成一些课题,发现潜在兴趣点,激发学习积极性以及创造性思维,并组织各种各样的活动,其中一年一度的海嘉中学部科学日便是一场科学的盛宴。
从科学角度观察生生不息的世界
- 走近海嘉科学日
科学日是很多海嘉小科学迷期盼了几个月的盛大活动, 3月4日在海嘉国际双语学校中学部的科学日展示活动中,海嘉学子们齐聚一堂畅谈科学,向老师和家长们展现了他们近期的科学学习成果。
科学日中,学生热烈地相互探讨选题内容
本次活动自1月下旬即开始准备,历时一个多月,要求学生们独立设计完成科学课题并在展示板上以图文形式进行展示。其中初中部6到8年级研究主题分别是“后果”、“尊重”和“领导力”;而9年级的同学研究的范畴更加广阔,他们可以自主选择课题项目。学生需要回溯科学的起点,基于自身的兴趣,通过查找资料,设计模型来解释某一科学观点或者探讨某一领域的科学课题。完成这样的课题项目需要学生具备一定的设计思维。设计思维是基于自主学习的基础上,学生们需要通过发现问题、调查体验、头脑风暴、设计模型、测量实验等一系列的步骤来完成自己的课题项目。比起一些常规习题或实验来说,这种设计更强调该课题在生活中的实用性,以及视觉性和动手操作性。
同学和老师交流研究心得
面对高难度的挑战,海嘉学子们纷纷展示出个性、本性的创造与发展,研究内容涉猎的学科领域极广,从食品安全到环境问题,从消化系统到激光雷达,包罗万象。他们有的仰望星空,描述宇宙的浩瀚与瑰丽;有的脚踏实地,复述万有引力的定律,从物质、科学的角度欣赏生生不息的世界。
Sherry同学设计的“蚊虫威胁报告”
这次获得优秀奖的Sherry同学设计了一份“蚊虫威胁报告”,详细地展示了蚊子的生理结构、生命规律、叮咬行为,并给出防蚊虫的方法,还分析了世界范围内的蚊子传播疾病的影响。
海嘉中学部科学日获奖作品
面对北京日益严重的空气污染问题,八年级同学Ricky则通过解剖呼吸干净空气的小鼠和污染空气的小鼠,并染色制作肺部和鼻组织切片,来说明PM2.5对生物体的影响。动手操作之前,这个科学项目在他脑海里构思了9个月,最终也给参观的老师和同学留下了深刻印象。
8年级Yuting同学身体力行地测试和探究了化妆品本身的故事
Aldred老师说:“我们可以看到,很多设计都是围绕孩子们的生活和兴趣展开的,甚至有些不仅在讨论自然现象、科学理论,年级越高孩子们的关注点也越来越围绕在社会问题、社会现象,这是具有思考价值的。学生们不仅要做实验、写论文,他们也需要把他们的研究成果通过视觉艺术完美呈现,交叉学科的作业要求,考察的是学生们的综合能力。” 正如Aldred老师所言海嘉的现代科学教育融入了更多的人文元素,不仅是要让学生学习科学的内容,而且还使学生理解科学的本质,更加注重科学与社会的关系。
Sonia同学向老师介绍自己的实验成果
7年级的Sonia K.很担心环境问题对人体健康的影响,于是她决定做一个有关哪种类型的口罩对抵御雾霾最有效的实验。Sonia同学在市场上选了不同种类的口罩,不仅研究这些口罩的设计也考察这些口罩的功能。通过连续六天严谨的科学观察与记录,她发现实验结果与人们的认知大相径庭,并不是越贵的口罩就越有效,商家可能会通过商业手段误导消费者。Sonia 表示:“通过完成这次的作品,我发现了科学在实验以及人们日常生活中的重要性,严谨的态度和遵循科学的方法才是最有效的。”
科学的认知与成长
-理性思维的发展
科学日活动有助于学生提高绘制图形、分析理解及学术写作能力,进一步了解和掌握科学知识、理论和方法,调整心态,把课堂上的知识与课外的扩展阅读进行有机地结合;从个人成长来说,同学们彼此间的展览互动也是一种有助于学生本人进行反思与超越的学习方法,学生们通过了解到别人学习类型、特点与个性,对自身长久以来形成的学习习惯与学习经验进行总结。海嘉家长Kelly女士认为科学日可以很好地开发孩子的创造力,在参观了同学们的展示之后,对同学们的精彩作品赞叹不已。
科学教育弥足珍贵,它不一定是为了培养科学家,但一定能提升孩子们的质素,科学认知的修为。海嘉的科学教育不仅帮助学生获得系统的知识,同时也发展他们的理性思维,进而内化为深层意识,形成稳定的个性品质,这也是21世纪具备全球视野的人才的必备品质。
美国著名教育学家杜威认为科学教育应与人的生活、思维发展、以及个性的形成密切关联起来。正因如此,对于海嘉的学生而言,科学能带给他们超越平常生活的意义,那是一段寻求真理的过程,发现自己,进而认识世界。当信息科技日益发达的今天,我们习惯于海量信息的冲击,而这对于辩证思维尚未完全确立的未成年人来说却是一种潜在的危险。古希腊的哲人们探寻真理,对天、对地、对时代发问;而如今的孩子们只要上网就能搜到五花八门的答案。如何能引导孩子们探索世界的真理、关注现象的本质,科学地进行对世界的探究与研究是个深邃的话题,不仅是教育者值得深思的,也是家长们需要关注的,这或许便是科学之于当今教育的另外一层意义。