清华教授说，这才是科学思维
题图：小土豆们和老师一起为小苗做护栏。
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一诺写在前面：
我蓄谋已久的一件事，就是找大科学家指导小学生的科学。
为什么蓄谋已久？几个原因：
1）科学教育我们其实很缺失。我自己当年，其实是到了美国读博士的时候，才开始真正深入接触科学思维，但科学思维其实可以从小开始。
2）越是对孩子，越是要给他们“好”的东西。好的科学思维，最有发言权的就是科学家了。真正做科学的，才能传递最精髓的，而最精髓的，往往是最简单的，是可以被孩子们吸收的。
3）一土的一个核心理念，就是把社会资源有序地引入和支持基础教育，科学是最明显的一个机会。
这件事，两周前终于实现了。我和负责一土项目课的李志伟和 Brad 老师一起，与清华大学生命科学院院长和几位教授做了一次交流。让科学家点评一土的科学课，给我们的教师做指导。
结果呢？听了李志伟老师对我们菜园项目的介绍，清华的科学家们给了非常积极的评价，最核心的一句是，“这是在真正培养孩子的科学素养和科学思维”，作为一土的创始人，听到这样的评价，深感欣慰。（清华教授还有一个评论，到文末找）
趁这个机会，再摘抄一段来自这个花园种植项目的发起者 — 法国大使馆项目组的反馈：“在北京，我们一共支持了50多个学校参与了这个项目，一土是唯一一个学校，做到了将菜园这个项目作为一个载体，实现各个学科知识的融合，真正在项目中进行深度学习。”
今年9月，李老师会到一土广州分校负责教学，广州的孩子们有福气了，申请入学和探校，可以在 ETU school.org 上了解详情。这周三晚的小月面对面，李老师会出场。文后扫码可以进入家长学校看直播。
李志伟老师正在给清华大学生命科学学院的教授们分享一土科学课程设计的现场
退一步看，从去年9月1日开学到现在，在一土的创新教育探索和实践已经做了近一学年了。很多人都在问我们，一土最核心、最有特色的地方是什么？在我看来，其实最核心的，还是通过创新的教学（不论是跨学科的PBL，还是在学科内各种创新的教学方法），来激发和保护孩子的内驱力，更科学一点说，就是培养孩子的自主性，让孩子们能在老师的引导下，把学习当作是自己的事儿，爱上并享受学习，并用正确的方法，从小开始做一个终身学习者。
除此之外，一土的课堂重视知识与真实世界的联结，鼓励孩子们在解决真实问题的过程中，活用所学知识，同时在沟通、团队 40 37217 40 15232 0 0 2030 0 0:00:18 0:00:07 0:00:11 2959作的过程中获得成长，最终将教育融于孩子的生命体验中。
本学期，一土学校的项目制学习主要基于“建造一土菜园”这个项目展开。从三月份开始，一土的老师们和孩子们一起经历了育苗、移苗、植播种子、间苗、搭架和收获的全过程。在项目开展的过程中，孩子们遇到了许多真实的问题。从问题出发，老师们作为“引导者”，和孩子们一起进行了很有意思的科学探究，然后自己生成了许多解决方案。
而作为一个小土豆的妈妈，这个项目最令我动容的，是孩子过去三个月记下的每一页植物观察日志、是他和小组成员一起协作完成的用无数冰棒棍搭起的菜园指示牌、是他拿着从学校采摘回来的自己种出来的蔬菜跟家人分享时满满的成就感，让我从这仅仅20平米的菜园里，真切地感受到了孩子们的成长。
写植物观察日记的小土豆
那么，到底什么是科学思维？一土的课堂又是如何激发孩子学习的内驱力，李老师的故事在下面。
正文，李志伟老师：
又到了每天孩子们观察记录植物生长的时间，孩子们像往常一样兴致勃勃地冲出教室，跑到种植箱去看他们已经照顾了快两个月的小苗。
可这日，一切并非像往常一样顺利……
小苗被破坏了？谁干的？
孩子们警觉地发现有几棵小苗被破坏了！嫩绿的小苗倒在种植箱里，还有一些土被翻到了种植箱外，孩子们又是惊愕又是愤怒，正当他们为这没来由的破坏伤心、无处宣泄之时，在距离种植箱不远处拍球玩耍的蜻蜓班小朋友的嬉闹声引起了他们的注意，一个孩子突然气冲冲地大喊了一句：“我们的小苗是被蜻蜓班的小朋友用球砸的！”话说得掷地有声，其他孩子似乎也受到了影响，纷纷附议“就是，就是！”“肯定是他们用球把我们的小苗砸坏了！”只见他们不约而同地冲向蜻蜓班的老师和小朋友们，并和他们理论了起来：“肯定是你们把我们的小苗破坏了，你们要赔我们的小苗！”蜻蜓班老师一脸茫然，小朋友们连忙解释：“不是我们破坏小苗的！”可是我们班的孩子还是依依不饶。“怎么不是？小苗倒了，你们在旁边玩球，这不明摆着的嘛，还说不是！”
看到这番情景，我急忙跑过去拉开了争执的孩子，安抚他们的情绪并和他们说：“这可不一定哦，我们的小苗被破坏了，虽然老师知道大家非常伤心，但是在没有确凿的证据之前，我们不可以这样不礼貌地指责别人。”事情就这样平息了下来。
准备做每日植物记录的孩子们，意外发现小苗被破坏了
第二天，孩子们依旧耿耿于怀，他们找到我说：“李老师，我们的小苗被破坏了，真的就是蜻蜓班的小朋友用球砸的！”我反问：“那你有什么证据呢？我们能不能做个实验验证你们的猜想呢？”孩子们沉默不语，陷入了思考……
小苗真是被球砸坏的吗？
“肯定”、“就是”、“明摆着”……孩子们在没有证据之前就如此斩钉截铁的态度，如此坚定有力的措辞不禁令我反思：我们成年人不也经常不做调查、实验，结论就脱口而出吗？这件在一土学校项目制学习中真实发生的小事也许恰好给了孩子们一个更好的学习科学，提高科学素养的机会！
科学，不仅仅是化学、物理、生物的学科知识，也不仅仅是实验室里试管与烧杯的实验，它更应该是一种科学素养的养成，让学生意识到在生活中遇到真实的问题时，也需要、也可以运用基本的科学方法，从而认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神。
想到这里，我反问自己，那何不真的就让学生来设计一个实验，验证他们的猜想呢？!
于是我们就一起在项目课上仔细探究了小苗究竟是如何被破坏的。这一次，他们重新仔细观察了种植箱里小苗的破坏情况，相较于第一次的匆匆一瞥，带有主观情绪的观看，这次他们做了更理性、更客观的深入观察，也因此有了更多的发现：“种植箱里有一个大坑”、“坑有大人手掌那么大”、“坑是凹凸不平的而且有坡度”、“种植箱下面的湿土翻出来了”……科学始于细致入微的观察，有了仔细地观察，就会发现问题，产生猜想。
基于观察，孩子们也给出了他们新的猜想，这次的猜想不单单是只有“被球砸的”，还有“被猫抓的”、“被人误伤的”、“被不明生物破坏的”等等。对于他们依旧关心的“小苗是否是被球砸的”的猜想，孩子们在自己的小组内兴奋地设计起了各自的实验，我为他们准备的了大小不同的篮球、小皮球、网球，孩子们设计了从不同的角度、不同力度的去投球的实验。
由于我们的种植箱是放在墙根下的，他们甚至想到了依靠墙来反弹投球的实验以及不用投球的方式，而是直接用球去按在种植箱的土壤上。他们去我给他们复制的种植箱里将这些有趣的实验逐一尝试，并与“事故现场”的种植箱进行了对比，孩子们发现：被球砸过的土壤呈现出有弧度的扁平状，而且通过砸球的方式不可能让潮湿的土壤从种植箱里翻出来。
最终的实验结果终于还了蜻蜓班小朋友们一个清白，孩子们一致得出结论 — 小苗被球砸坏的可能性并不大，反而是被野猫晚上破坏的可能性更大。
得出这个结论后，我们又做了进一步反思：生活中，当我们遇到问题时应该去如何思考，如何用事实与实验数据说话，而不是武断的指责别人。从“肯定”、“就是”、“明摆着”到“更有可能”、“可能性不大”，孩子在判断的时候，用到的词语的变化也许就是他们科学素养的提升。
小土豆们的植物观察日记
寻找坏苗真相，和科学思维有啥关系?
也许在别人看来这真是一个“无聊”得不能再无聊的实验，无非就是拿着不同的球从不同的角度砸向种植箱里的土壤。可在我看来，这是非常美妙又珍贵的实验，孩子们体验了观察、提问、猜想、实验、结论的完整科学探究的过程。一土的小土豆需要这样的实验，通过这样的科学探究过程让孩子们树立科学素养才是在孩子年龄小的时候更应该注重培养的。
这之后，学生们还主动提出：“虽然我们的小苗这次不是被球砸伤的，但我们的种植箱紧邻着篮球场，我们要保护我们的小苗。”接下来，学生们针对小苗被破坏的问题，给出了他们的解决方法。一张张小小的便签记录下了他们的思考。
从试图还原事故真实现场，到提出解决方案，李老师带着小土豆们一起通过观察、猜想、实验、最终提出问题的解决办法
他们自己制作了指示牌来提醒在操场玩球的人。同时为了防止野猫破坏，他们将种植箱移到了离墙根更远的地方……
孩子们用无数冰棒棍搭起的创意指示牌，为小苗营造一个更加安全的成长环境
至此“一棵被损坏的小苗引发的事件”画上了圆满的句号。有趣的是两周后，孩子们细心照料的小苗再次茁壮地成长了起来，他们也不再对小苗遭遇破坏这件事耿耿于怀的时候，我们的老师在下班时拍到了这样的照片，可爱的萌萌的“凶手”就这样出现了……
大树后面对小苗们“虎视眈眈”的小猫
对于育苗穴盘上出现了白色水垢导致小苗发黄的问题，我们一起探究了学校里不同水源的酸碱性；对于土壤安全问题的担心发酵了学生们自己抽取土壤样本，交给中国农科院专家去检测的实验；种种子过程中的反思引发种子发芽必要条件的探究等。通常科学课程中被分割的孤立实验，在项目制的学习过程中有了整体的关联。
想在21世纪“出类拔萃”，要有什么能力？
教育不是为了生活服务，本质上教育即生活。
一土学校通过项目制学习，努力突破学科间的界限，在国家课程标准的基础上重新梳理语文、数学、科学、英语的内容，在掌握基础知识的基础上，强化了学生核心软技能的培养。这些能力即是美国企业界与教育界共同提出的“21 世纪型能力”( 21st Century Skills)，即在学科内容的知识之上，加上了在21 世纪社会里生存所必须的高阶认知能力——“学习与革新4C”：
批判性思维 ( critical thinking )
沟通能力” ( communication )
协同 ( collaboration )
创造性 ( creativity )
我们现在的教育应该是面向未来的教育，我们的教育的目标应该是全人教育。
为了保护小苗，小土豆们利用冰棍棒一起制作“栅栏”
来自清华大学科学家们的认可让我更加坚定了一土现在教学方式与方法。虽然课程的创新任重道远，但是让学生能够基于项目的主动学习、面向真实世界的深度学习、基于证据的智慧学习、突破校园的无界学习，这一定是我不断要去追求的。
最后引用学习型组织之父，当代最杰出的新管理大师之一的彼得·圣吉（Peter M. Senge）的话作为结尾：
“从很小的时候起，我们接受的教育就是如何拆解问题，如何拆分世界。这样做显然会使复杂的任务和课题变得更容易些，但是，我们却在无形中为此付出了巨大代价。我们丧失了对更大的整体的内在领悟能力，再也看不清我们采取的行动所带来的各种后果。而当我们试图‘考虑大局’的时候，我们总要在脑子里重新组装那些拆分出来的部件，给它们编组列单。
然而，正如物理学家大卫·波母（David Bohm）所说，这种做法是徒劳无益的，就好比试图通过重新拼起来的碎镜子来观察真实的映像。所以在一段时间之后，我们便干脆完全放弃了对整体的关注。”
所以，在一土，我们所要做的，就是希望能以终为始地看待我们的教育，通过跨学科的项目制学习，把看似割裂的学科知识和内容在孩子们解决真实世界问题的过程中真正联结起来，从而唤起孩子们对学习的原生动力，并引导和培养他们解决问题的能力，在我看来，这才是真正面向未来的学习。这样的探索我们仍在继续，以后有机会将继续和大家分享。
一诺写在后面：
清华教授们的几个评论我觉得特别赞：
1. 科学的核心驱动是好奇心，所有的大科学家都是极具好奇心的人。从这个角度讲，我们能做的最好的科学教育就是保护孩子的好奇心，鼓励他们问问题，用问题回答问题。
2. 科学当然有方法，但其实最基本也是最核心的方法就是观察。孩子的观察记录，就是这个最核心方法的起点。
3. 科学的核心方法论：根据观察，提出假设（hypothesis)，设计实验，收集数据，验证／推翻假设，提出新假设。这个小苗被砸而来的一系列问题和行动，是这种方法论的一个完美的演练。
4. 你们还可以从社会学的角度和孩子讨论这个问题：为什么一开始认定是别的班的同学砸的呢？为什么我们更容易相信这种说法呢？社会上的谣言，其实很多时候就是这样流传起来的，我们需要什么样的独立思考精神和实践呢？
5. 最后，清华教授分享了一个他们的痛苦，就是很多清华生物系的生源是竞赛保送，但很多这样的学生并没有科学思维，“竞赛是另一种形式的应试”，而且不少这样的学生在大学一两年之后便失去了动力。所以他们现在不得不去高中做教师的培训。我听了小人得志一般地哈哈一笑，我说高中可能还不够，还得到初中，小学，所以不如从一土开始吧。我们的确有规划，让科学家对科学老师的指导能更有规模。
最最后，李志伟老师这周三会做客家长学校的小月面对面直播间，和大家聊聊项目制学习和科学思维，扫下面的二维码就能加入。期望看到你。
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