北京101中学的学生为什么超爱科学?原来学校有门这样的课程!
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对科技创新人才的早期培养,要侧重于科学素养和创新品质的培养。在当前的教育环境下,北京市一零一中学积极与中科院进行合作,以中科院各研究所及其野外台站为活动基地,开设了以实践和探索为主要形式,以提高学生科学兴趣、培养学生创新品质为主要目的,以“兴趣、实践、探究、创新”为主题的各种教育活动,开设了科学探索综合课程。
自2012年1月以来,101中学先后组织学生在云南、内蒙古、长白山、烟台和青岛等地举行科学探索实践活动十几次,师生参与人数共计几千人次,逐步完善了101中学科学探索综合课程的体制,有力地促进了101中学对学生科技创新能力的培养。近年来,学生连续多年荣获北京青少年科技创新市长奖。
由于科学探索综合课程面对的学生数目较多,学生个体间也存在着差异,因此根据难易程度不同,101中学将科学探索综合课程由易到难分为三类:自然体验类课程、科学实践类课程和课题探究类课程。
自然体验类课程是三类课程中较为轻松的一种形式,倾向于让学生在过程中体验科学工作者的艰辛。自然体验类科学探索综合课程主要是一些亲近自然、回归原生态等方面的集体活动,包括远足、穿越雨林、野炊、露营、远足和采摘收集植物等。这类形式的课程倾向于培养学生的动手能力与自立意识,以让学生体会科学探索过程、总结探索中的发现为主。
为了让同学们近距离地与感受热带雨林的动植物,我们带领同学们穿越了云南西双版纳的热带雨林。在这里,同学们不仅亲身感受到了热带雨林的植物多样性,而且他们的体力和毅力都得到了很好的锻炼,同时也收获了野外生存的知识。
( 观察热带雨林的植物)
科学家的工作环境是艰苦的,需要有不怕困难的精神,为了培养这一的品质,我们在活动中设计了野外露营这个活动。学生亲自搭建帐篷,晚上住在帐篷里面。
(搭建帐篷中)
科学实践类课程相对自然体验类课程有较为明显的层面上的变化:它建立在学生圆满完成自然体验类科学探索活动、并掌握了一部分的科学探究方法的基础上,通过学生亲自参与活动,更大程度上拓展自己的知识层面,激发对科学的求知欲望,主要包括精密试验仪器的参观和组装、历史遗迹的浏览和科技工业厂区的观摩等活动。
在长白山的原始森林中,同学们在中科院专家的指导下,精心挑选野生动物出没的位置安放红外相机,希望可以拍下某些珍稀野生动物的影像,像科研工作者那样,兢兢业业的工作期望留下一些宝贵的资料。
(原始森林中的守候)
望远镜是天文观测必不可少的根据,我们带领学生参观了望远镜厂,了解了望远镜的结构和原理,并让学生亲自动手组装了望远镜。
(参观望远镜厂)
课题探究类科学探索综合课程是三类探索课程中对学生要求最高的一类。它不但要求学生通过实践对探索地域有初步的认识和了解,更要求学生在此基础上自主的提出有针对性的科研问题,并通过对科学研究方法的学习,以小组的形式,有计划、有方法的归纳结论、解决问题。
这种形式的课程主要包括:小课题研究、社会调查等。课题探究类课程不但需要在课程中“提出问题、解决问题”,更需要课前进行相当充分的准备,包括根据课题内容查阅相关文献等;课后还需要对所得出的结论进一步归纳总结,为深入研究打下基础。
进行探究实验是云南科学探索综合课程的很重要一个环节,学生在中科院相关专家的带领下,分组进行了1天的小课题研究,并进行了课题汇报。在这个过程中,学生学习体验了科学研究的一般过程,学习了科学方法,领会了科学的精神,同时也对自己对此感兴趣有了认识。
附课题探究类课程所完成的小课题:
植被对水土保持的影响。
白蚁在自然界的作用
孢粉的观察
黄猄蚁对于榕蜂互惠系统的影响
种子大小和含水量关系的研究
棕榈的水分传导
(棕榈的水分传导小组研究中)
在长白山上,同学们顶着炎炎的烈日,步行一千米,沿途调查公路上致死的野生动物,给他们拍照并记录,而且还在测试了单位时间内上行路段和下行路段的车流量及平均车速。
(测量平均车流量)
揭秘101中学科学探索综合课程的七大特点
1.提前准备,带着问题出发
要想让学生在活动中思考更多的问题,更好地与专家交流,让学生提前了解相关知识是必不可少的环节。一般通过三种途径让学生达到“提前准备”的目的:一是编辑相关的活动手册供学生阅读,二是请专家进行与活动相关的知识讲座,三是设计问题,让学生独自查阅资料予以解决。
2.内容丰富,形式多样
科学探索综合课程内容都很丰富,包含了动物学、植物学、微生物学、地质学、天文学等多学科领域的知识,为学生各种兴趣的发展提供了空间。课程的形式也多种多样,包括专家讲座、参观学习、动手实践、科考穿越、课题研究、科研汇报、社会调查等形式。
3.中科院专家亲自参与活动的设计和指导
在系列科学探索综合课程中,有中科院植物所、昆明动物所、西双版纳植物所、沈阳应用生态研究所、国家天文台、国家地震局等十多个中科院院所的数十位专家,参与了活动的设计并亲自指导学生进行相关活动。他们不但将自己的渊博知识展现给学生,更以自己认真严谨的科研态度、平易近人的优秀品质,深深地打动了学生。
4.让学生以科学家的思维方法和实践方法行事
在活动中,让学生去观察、去思考、去发现、去创造。在活动中以科学家的思维方法和实践方法行事,不仅要看到眼之所见,更要想到眼之未见。例如:在长白山天池,除了享受的是山川景色的壮美之外,学生还能以地质学的视角看到不同岩层的特点和地球亿万年变化的历程,思考火山喷发除了会给人们带来消极影响之外,是否还有另一面的积极作用。
5.便捷高效的过程记录本
为了提高学生们的学习效率,101中学设计了课程记录手册。手册中针对每个项目都有相应的知识介绍和填写表格,例如在长白山大型真菌采集活动中,首先就将真菌、大型真菌的概念给出来,然后对伞菌的生物学性状如菌盖形态菌褶排列特征等给出了图示介绍,最后是伞菌野外采集记录表。这样学生通过看记录手册就知道怎样记录,提高了学习的效率。
6.以评价促发展
为了实现我们的教育目标,对学生采取一定的激励是必要的。我们在活动中采用正向刺激的方法,设计了一些奖项,对符合要求的个人或集体给予奖励。奖项设计如下:
“积极探索奖”:颁给研究认真、勤于思考、积极提问的个人。
“团结协作奖”:颁给在活动中互相帮助,共同克服困难,有大局意识,主动帮助其他小组的小组。
“助人为乐奖”:颁给在整个活动中积极为集体做贡献的个人。
“突出贡献奖”颁给在活动中有重大发现的个人或集体。
7.保证课程的连续性与完整性
探索不因活动而停止。在每次外出实践课程结束后,还要预留一些探索项目给学生,让学生回去后继续进行研究。如长白山回来后发一个蘑菇菌包,回来后进行蘑菇培养,云南回来后拿着云南当地的香料和菜,回家学着做云南菜等。
(花的颜色与传粉的关系小组研究中)
基本在每个活动结束后,很多都学生都会写下自己的收获和体会,主要在以下几个方面(以下均摘自自学生的感想体会):
1.学会了与人交往、增加了同学之间的友谊,领悟到了团队合作的重要。
“第四天是活动最丰富的一天,到了森林中央我们计划用长的卷尺围成一个6块组成的30×15m的格子。我们小组在第3板块,霍千荷在一头拉住卷尺,我们继续走,走到10m处宋月文站在那里,在走的时候中间有树枝挡住卷尺的直线,邹一飞负责绕过树枝,保持与2组90度,与地面1m.到了20米处,我站在那里等候与5组汇合。但突然一头的卷尺一松,我们组长调整了15分钟,终于弄好了。虽然只是小小的布置活动范围,但在这其中我感觉到了大家的团结协作,互帮互助的精神,大家合作很愉快。”
2.对科学精神有了更深刻的认识。
“最令人兴奋的还有原始森林。我们先后前往了两个原始森林进行实验研究,虽然丛林里昆虫很多,我们需要克服一些自然因素。可我们每个人都全身心的投入到实验中,过程中我们互相帮助,相互协作。丛林里泥坑很多,稍不留神就容易摔倒或被树枝刮伤。而组员之间相互协助,照应着一起完成了实验。”
“在画傣寨地图时,我们边走边画,画了一半,才觉得最好的画法是先就到傣寨的最尽头,用脚步度量一下傣寨的大小,然后再继续画地图。但我们还没有走到傣寨的尽头,就发现傣寨真的太大了,以至于我的地图不管怎样缩小都不能画下。所以我只能按照现在的比例继续画了。最后我画的地图,虽然画的并不完整,也不好看,但对于我来说,重要的不是结果,是过程。在此过程中,我懂得了三思而后行的道理。”
3.感受到了大自然的神奇,懂得了要尊重自然规律。
“给我印象最深的就是‘二最’:最险的路,最长的板根。在一路行程中,走的全是又湿又滑的泥泞小道,路的宽度只够一人通过,不时会有巨大的树干挡住去路。无奈,只能牺牲掉裤子,缓慢地爬过去。板根对我的印象十分深刻,甚至无法磨灭。那巨大的根系,高过两米,宽过一人,厚于手掌,真可谓是震撼之极。站在树下,真正感到了人的渺小;站在树下,真正感到了大自然的神奇。”
编辑:海教思维
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