天八·科学 | 来成都地铁,看天府八中的科学教育案例
筑公园城市里的百年名校,回归教育的自然之境
1月20日开始,成都地铁滚动播放的车载视频里,出现了四川天府新区第八中学科学教育案例,这是天府八中在四川电视台妇女儿童频道《金熊猫说教育》栏目中的新闻报道,预计近期将在地铁12条线上累计播放768次。天府八中的师生们相约着,走,到地铁上打卡去!
▲ 原视频高清版
爱因斯坦说:“想象力比知识更重要。”这次入选成都地铁的学校科学教育新闻,记录了学校周五“树人讲堂”中科幻作家刘俊老师入校讲座的事,这也是学生科学素养培养的一个案例。用科学幻想激发孩子的好奇心,以钻研的精神去寻找答案,这就是科幻故事里的科学精神。
这已经不是天府八中的科学教育首次“出圈”了。2023年12月20日—21日,由中国科学院学部科学普及与教育工作委员会主办,重庆市科学技术协会、北京师范大学承办的中国科学院学部第八届科学教育论坛在重庆巴蜀中学举行。院士、专家、科学教育工作者齐聚山城,聚焦科学教育与创新人才的培养。
据悉,这是中国科学院学部的科学教育论坛首次邀请中小学代表参会,全国(含香港地区)定向邀请了12所学校做报告,天府八中张珩校长受邀参加了本次会议。在会上,她就“中小学科学教育启蒙的现状、思考与实施”分享了观点,新时代的学校如何做深入且普适的科学教育,如何让科学素养生长于课堂之中......天府八中对科学教育的系统化思考和创新性实践,赢得了与会专家的高度认可。
在张珩校长看来,科学教育是一种完全不同于信息记忆或吸入的学习方式,更是一种知识的整合,是“有意识地并努力解释所观察的现象,就科学和技术问题作出决策,以及寻求解决难题的路径”。“融合”学科间的壁垒,启发一系列深入的提问和思考,呵护学生的好奇心和创造力,是所有学科教师在教学中都应该具备的“科学思维”,这是天府八中根据学生的年龄特点,认知规律,科学教育的核心本质所提出的全学科科学教育主张。
小学学生,尤其是低段的学生,正处于对世界从感性认知走向“具体运算阶段”的关键期。这时的他们,不需要拆解每个生活现象背后的科学知识。成为“知道”分子,并不是小学低段学生科学素养发展的主要任务;“感受”,反而是更重要的体验。在小学低段,教师需要在手、眼、耳、鼻的体验中呵护学生珍贵的“想象力”和“好奇心”,增加他们对科学的认知感受,埋下科学启蒙的种子。学生们应该知道,课堂上不止需要回答问题,也可以提出问题;阅读书本时,我们不只是看见,还可以想象。
小学一年级的语文教材里有一课叫《乌鸦喝水》,来自《伊索寓言》,这是一篇启蒙学生科学素养很好的学科融合课例。传统的语文课上,教师会更加关注通过故事来引导学生识字、读音、写字。这种停留在单一学科素养的学习方式稍显“狭隘”。如果,学生在学习的时候还在思考:乌鸦真的能喝到水吗?文本中提到的“瓶口很小”的瓶子是什么样的?“很少的水”到底是多少?要不要试试看,我们能不能像小乌鸦那样,让水在瓶子里升起来?——这些问题,是不是就成为了打开学生科学思维的金钥匙?
在天府八中,为了更好地激发教师们打开“科学教育”的全学科观念,针对《乌鸦喝水》这一课例,学校专门请语文老师和科学老师在集中研讨之后,开启了一场跨学科的“同课异构”。语文老师如何上出科学的味道?科学老师如何帮助学生在文字中深入理解文本的意象?都成为了老师们热烈探讨的新问题。
那在平日里,天府八中的科学课,又是怎样上的呢?
科学·森林
森林,是神秘的科学宝库。作为在天府新区公园城市里的一所新学校;作为被天府森林公园、麓湖生态城等众多自然环境环抱的一所新学校,结合《科学》国家课程标准的要求,天府八中从小学低段就开设了“科学·森林”课程。同学在自然的真实情境中找到层层递进的科学问题,对疑问进行猜测,自主探索寻找信息线索,得出结论,在分享交流的过程中进一步完善迭代,直至解决问题。在这个发现问题解决问题的过程里,学生们的科学思维一点点生长,问题解决能力一步一步得到锤炼。
森林里的树叶有哪些种类?自然界的风如何吹动树叶的?如何测量森林里一颗树的高度?如何用树叶折出美丽新世界?
在森林·美术+科学的课堂,同学们用彩笔绘制出了叶片,更加形象地加深了对树叶结构的认识。老师们引导学生用色彩卡纸在森林找出对应的颜色,也让艺术有了更具象的表达。
在森林·体育+科学的课堂中,同学们用小小身体的大大能量,让纸飞机的翱翔给长度的测量一个完美的理由。
当然,既然是森林主题,天府新区学校的科学课可不止在教室里完成,更应该搬到森林公园里,有目标地观察大树,发现蚂蚁的踪迹,给树叶找妈妈。科学课还可以到博物馆里,在海底世界探秘海底的“森林”,在原始丛林里挖掘恐龙的化石。
科学·天文
人类对星空和宇宙的好奇心是与生俱来的。孩子们仰望星空,也会提出自己的疑问,“星星为什么不会掉下来?”“除了地球人,还会有外星人吗?”“比宇宙更大的是什么?”对于浩瀚广袤的宇宙来说,越是低龄的儿童提出的问题,往往更是直达问题的核心。孩子们天马行空的想法里,也许正是科学家们苦苦找寻的宇宙真相。
在天府八中,专门从低段开始开设了“天文课”,这门课可是得到了许多科学界大咖的亲自指导。从认识地球、太阳、月球开始,到认识光,绘制星球的指纹——光谱;再到聆听“羲和号”“夸父号”“嫦娥号”“玉兔号”命名背后的中华传统神话故事......呵护好孩子的好奇心,为伟大的祖国骄傲自豪,没有什么比天文学的课程更适合小学的学生了。
当同学们像伽利略一样将望远镜指向远方,用各种“千里眼”观察世界:用双筒望远镜看到了老师们挂在远处的“天体”,用太阳望远镜观测到太阳表面细节和黑子的真容,用亲手组装的牛顿望远镜观察月球和金星……这不仅打开了同学们的广阔视界,也将书本上的宇宙知识具象化了。当同学们知道了X光、紫外线、无线电波如何为人类带来便利;创新的技术如何服务于人类,应用于生活……这些“生活中的科学,科学中的生活”,点燃了学生心中的希望之火,激发了学习科学的强劲动力。
这是一年级学生所绘制的恒星的“指纹”图,通过各类元素的光谱示意图,了解组成恒星的物质,再印上自己的手指指纹,我们就知道了如何指纹识别我们与他人,如何用颜色标记星体的组成成分,初步了解了“分类”和“标记”在科学研究中的意义。
科学·活动
在森林创意集市中,同学们在生活情境中创新、创造。开小店、设计、生产并销售科技产品,让科学产品实现“产业转化”,小小“科技企业家”们的财商素养也得到了锻炼。在2023年10月,八中一年级同学们的“创意集市展位”作为新区10所学校代表之一,走进了四川省“科创筑梦”青少年科学节,还因为现场的优异表现被评为了“优秀展位”。
科学·延展
除了学科课堂中的“融合”与“创新”,在学校的延时课程中,借助区教师共享中心的力量,天府八中开设了适应低段学生认知的科学拓展课程,在不同维度运用所学的知识、技能、方法来解决问题,生长出科学素养。
为了更好地适应人工智能时代的挑战,天府八中的小学低段科学课程中,没有“人工智能”直接相关的课程。甚至,所有的科学类拓展课程都是以“不插电”的方式开展。
当学校在规划九年一贯的科学课程时,就是想让学生在科技飞速发展的时代,修炼起强大的科学素养内核。变化、挑战,是未来社会必然的样态;而思维、技能,是科学素养成长的原生动力。能让学生“以不变应万变”,更是科学课程设置的底层逻辑。
科学小制作
乐高
创客STEAM
围棋
魔方
木工
在天府八中,老师们主张:科学教育并不是让孩子成为科学家,而是让孩子像科学家那样思考。
在天府八中,老师们主张:并不是每个孩子未来都会从事科学研究,但他们的创新创造能力能赋能于各行各业,为社会做出杰出的贡献。
在天府八中,老师们主张:用“全学科融合”的理念,构建起九年一贯的科学素养课程,培养出具有杰出科学观念和思维的学生,让他们在探究实践、态度责任感中拥有良好表现。除了上述已经提到的学科与科学的融合外,英语、数学、劳动等学科教师们,也都在课堂中主动的融合科学课程,启蒙学生思维。
作为成都科学城,中国科学院成都分院,国家超算中心等科学项目、科研院校以及众多高新企业落地之地,天府新区里的天府八中,定会让学生在这片科学教育的资源沃土中,生长出强大的未来之力。
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