STEAM课程助力我校学子成长
高中部 焦扬
一、什么是STEAM课程
STEAM 课程贯穿了 Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Arts(艺术)、Mathematics(数学)等学科,旨在引导学生的探究、合作和批判性思维意识。随着科学技术的迅猛发展,我们已经迈入信息化社会。这样一个物物相连的网络时代,信息获取渠道扁平化,学生面临的选择更加多样化。传统教学中,学生被动地听课、被动地学习课本知识已经无法让他们拥有立足未来的核心竞争力。在未来社会,知识的应用能力以及有知识学习和应用所衍生出的能力提升更为重要。【1】
我多年的课堂教学经验表明,学习不仅要通过学生自学或教师讲授两种方式来习得抽象知识,还要让学生用脑、用心、动手参与学习过程。STEAM教育倡导跨学科知识运用和启发式教学及团队协作,让学生共同完成挑战。其最为核心的特点就是将各学科知识融汇其中,培养学生们的跨学科知识应用能力。我校高一年级的实验学科们的老师发现,只要是进入实验室的课程,老师们总是会觉得非常累。一旦进入实验环节,教室里呼唤老师的声音就此起彼伏,这边:“老师,老师”,这边的帮忙还没完,那边又开始:“老师,老师,你看看我这个怎么回事?”另外一边会以更高分贝:“老师,老师,老师,看看我们…”
一节课下来,学生的学习效果还未可知,老师便已经筋疲力尽,更不要说遇到连堂实验课,或几个班的实验课的情况了。
我校是国际学校,学生将来都要进入世界名校求学。动手能力的不足,将使得学生们既无法适应高中阶段的AP,A-level等国际考试,也无法适应国外高校的理科实验课程。与其陷入被动,不如从源头上主动调整,充分培养学生动手、动脑的综合性能力。STEAM课程在培养学生多学科综合素养和实践能力及动手操作能力等方面,可以大大缓解老师们的压力,因此,在范胜武校长充分了解多方面情况后,STEAM课程被引入我校,STEAM教学应运而生。
二、STEAM课程的形成
范胜武校长十分注重学生全面发展和科学、技术、艺术、数学等学科知识的融合。在他的指示、引领和支持下,从2013年开始,高中部开始着手让孩子们发挥主观能动性进行一些小项目作为尝试。比如,2014年时,参加了高二年级AP物理课程的李思媛非常喜欢电路方面的应用,因此她选择制作了太阳能小车,一个学期结束后,她把她的成品以presentation(演讲)的形式介绍给同学们时,老师们都看到了她脸上的兴奋(那是一个平时非常沉稳的孩子)和巨大的进步。2014年,同样参加了高二年级AP物理课程的马国雄用手机和IPAD制作了简易版全息投影,并且向同学门解释了它的工作原理。在他的介绍结束后,学生们纷纷迎上前来问东问西,兴奋异常。
在范校长的关怀下,在学部领导的支持下,老师们经过多年研究与探讨,群策群力,将STEAM从项目发展为课程。目前STEAM课程在我校高中部已从最初的项目辅导发展到小学段阶段式学习,甚至诞生了高三年级AP课程结束后的STEAM后AP时代课程。项目内容也从最初的几个项目发展为十九门课程。
课程内容如下:
(1)香水设计与品牌营销(Perfume design and marketing),
(2)高阶数学与电子工程(Advanced math and Electronic Engineering),
(3)探秘几何学(Discovery of geometry),
(4)电子控制技术(Electronic control technology),
(5)工业设计(Industrial Design),
(6)丝路印象(China Silk Road Impression),
(7)经济与社会(Economy and Society),
(8)商科实践与运用(Business practice and Application)
(9)法医化学(Forensic Chemistry),
(10)防冻剂制作(Antifreeze production),
(11)物理工程和投石器制作(Physical engineering and catapults production),
(12)学校沙盘展板项目 (School Model Manufacture),
(13)中国元素物品设计(Product design of Chinese elements)
(14)人脸识别技术Face recognition technology;
(15)VR设计 Virtual Reality
(16)机器人课程 Course related to robotics
(17)3D打印制作 3D print production
(18)香薰产品制作 Aroma Manufacturing Course
(19)Scratch游戏制作Scratch Game Design
三、STEAM课堂异彩纷呈
1.VR制作课程
“校园漫游”VR 制作项目是通过自建服务器实现虚拟现实漫游的先进的校园参观方式。我们使用专业软件,建立热点,将鱼眼相机和全景相机所拍摄的图像通过特殊处理,以链接的形式通过网络传播,致力于为用户提供远程的、个性化的、浸入式的体验和多种参观路线。
参加了该项课程的学生们反馈说:“在这个学期的全景项目拍摄和制作过程中,我最大的一个感受就是:让我们对于全景项目的原理及其制作过程还不甚了解时,我们真的认为这将是一项非常艰巨的任务。但在老师的帮助和科普下,在逐渐熟悉设备之后,我们掌握了从拍摄到合成再到热点之间的串联等整个项目的实际操作及其原理,发觉这其实并不太难。其实,无论是工作还是学习或是其他的事情,都有相通的道理。例如,很多事情,在不了解的时候觉得是非常难以做到的,只要用心学习,努力了解,你就会发现,其实它远比你想象的简单。当你认为一个学科或者一道题不可逾越时,也许只是因为你没有付出努力,不是么?”
2.香薰课程
香薰项目组开始的第一节课,当我看见孩子们一双双期待的眼睛,一张张认真的脸庞,我就知道,我一定是做了一件正确的事。刚开始制作干花,同学们还感到非常简单,做起来得心应手,但是在将将叶材干燥的过程中,孩子们就遇到了一点小问题:干燥后的叶材非常脆,容易损坏。但最终,通过孩子们的反复讨论、研究和N多次的实验,最终,他们成功找到了避免这一问题的方法。
香薰制作过程就更加顺利了,除了刚开始,有个别同学因为操作不熟练而导致香薰碎裂的情况外,大部分学生都顺利且成功的完成了这一实验步骤。回顾整个项目实施的过程,我发现,当孩子们发现了自己感兴趣的东西,他们的热忱程度真是远远超出我的想象,他们的认真程度也远远大于我的预估。
其实,无论无论这门课是否成功,无论我们的实验结果是成功还是失败,在一堂课上,能够同时做到享受美丽、体会科学,就已经达成了这门课对孩子们最大的作用。非常幸运的是,大家一起在毕业前一起经历了一段难忘的时光,在这段时光中,我们共同经历了困难、失败、惊喜、成功,体味了合作与分工的乐趣,享受了分享与快乐。
3.SCRATCH游戏编程
Scratch 是麻省理工大学开发的一套用于电脑程序开发平台,即使用户从未学过编程,通过这个平台,也能利用预先设计好的积木式模件来完成程序设计。STEAM课程之Scratch 游戏制作这一项目,真是尽显学生的创新思维。在答辩前,所有参加项目的学生就都已经完成了规定作品的制作并成功开发了自己的原创游戏。同时为了推广试用版本并收集玩家反馈,每个游戏都发布了相应的宣传海报。经过答辩和学生互评两项测试所产生的综合得分,张竞吾同学制作的游戏夺得最高评价并将代表集体进行展示。其实,在他进行展示之前,他的这款以真实历史背景为核心的游戏就已经吸引了全体师生的目光。这款游戏以苏维埃的萌芽和发展为主线,串联了俄国十月革命、俄国工业崛起、第二次世界大战等历史大事件,同时配以各时代的标志性音乐作为游戏背景音乐,让玩家在体验各个历史人物角色的同时提高对历史的兴趣并学习历史知识。在详述了游戏背景和故事的设计之后,张竞吾同学又在技术方面剖析了游戏编程的核心和他和他的团队在开发过程中所遇到的困难。通过张竞吾同学这样优秀的开发者的全方位展示和其他师生所分享的不同体验,游戏编程及制作这一STEAM 项目在高中部掀起一股学习编程的热潮。在张竞吾同学展示后,教授历史的周芸老师也表示要将这样的创新思路应用到她未来的教学中。
4.电子控制技术课程
在电子控制技术课堂上,芦志力老师分别给学生们介绍了物理课堂上简单电路图和真实电路图的差别,并带领学生一步步学习:如何做到自己读图分析电路?如何使用电烙铁、松香等工具分步制作各种电子配件。从最简单的六位电子钟、心形灯到有几百个零件,一千多个焊点的广州塔,师生一一尝试,收获颇多。
谈及这堂课所带来的收获,学生们举例说:“我们一起尝试制作了音响,制作音响的过程真的很繁琐。当初,我们得到这套元件的时候,由于没有足够的电路图,所以关于音响线路的连接需要自己摸索,黄伟毅同学花费了三节课的时间去尝试用不同的方法连接音源线以及电源线,最终成功地完成了音响制作,我们都很佩服他。”
在这次的课上,黄伟毅收获丰富,他不仅仅学习到了关于电工的知识,比如万用表的使用方法,以及各种电子元器件的用途,还增长了动手能力,以及制作电子器物的能力。更加重要的是,反复测试,寻找音响电路的过程,让他明白了遇到错误与困难时,不要放弃,找出问题并加以改正才是正确的解决方法。
5.丝路印象课程
丝路印象课程是一个很具有时代特色并且进行了中西方课程融合的一个 steam项目,不同于其他的 steam 项目,老师们将具有时政特色的“一带一路”政策和实践课程联系起来,在这个课程中,将科目融合度,实践操作性,趣味性以及审美熏陶融为一体。学生通过这个课程开始了深入的生物学科知识的学习,教师选取微生物为切入点,讲述了生物发酵的知识,学生在实践层面上,开始了米酒的酿造。在这个课程中,学生还设计了米酒的装饰,并尝试将其投放市场,这对提升他们未来生活的能力也非常重要。最后我们从酿造米酒过度到现代丝绸之路,并从现代丝绸之路的火箭发射基地入手,带领学生开始了物理工程水火箭的制作。为了让大家领略到丝路之美,我们还设计了全息投影。本课程的历史老师周芸、生物老师牛丽华和物理老师范慧一致认为孩子们的创新和实践能力是非常棒的,做到了与最新的科技前沿接轨,有利于帮助学生提升能力,走向更高处。
6.香水设计与品牌营销课程
香水设计与品牌营销这门课程主要围绕香水这条主线展开。程佳雯老师首先通过分析垄断竞争市场特点带领大家逐步分析当前香水的市场销售情况并指导学生进行市场调查,要求各小组成员选择好各组香水产品的主次香调。接下来,再由肖寒老师讲授香水的基本构成与精油的主要提取方式,让学生根据自己香水中的香料选择并练习相应提取方式。在程佳雯老师详细地为大家讲解了市场营销这一概念,以及制定市场营销计划书的方法与注意事项后,各小组集思广益,在老师的指导下完成了缜密的市场营销计划。
课程结束后马臻同学说到:“STEAM课程的概念看上去很大,但在学生和老师的配合下,香水设计一课却显得如此芳香四溢,如此动人。课程只是课程,只是目的的不同所造成了学生的压力和学习方向不同,但这样的课程,过程不紧密,但带给人的启发,像是茉莉一样,淡淡清香如风缕缕飘来,少了玫瑰的荆棘,少了牡丹的庄严,但多了几分神秘,只有自己仔细摸索后,才能品其香,知其美。”
7.探秘几何学课程
在这门课程的教学过程中,学生们所绘制的精准的立体几何绘图作品让王寅雨老师看到了未来建筑大师的影子。孩子们制作的精良的旋转几何体模型和立体纸雕以及衍纸作品,不仅漂亮还可以用来装饰教室。而其中,学生自制的半球经纬仪让大家充分体会了二面角的概念,由此,还有同学设计制作了地球吊灯。
课程中,学生用彩色小木棒和黏土制作的分子结构模型,也很好的展现了化学物质的分子结构。立体几何相关知识的学习和探索研究,让学生们的空间感得以建立,弥补了中外教材、初高中衔接的漏洞,为学生的后续学习打好基础,做好知识储备。也使得学生眼中的认知空间变得“立体”起来。
在第一部分的STEAM 课堂上,高三(3)班的刘子怡同学学习到了几何语言的基本书写方式和应用公式。其实对刘子怡来说,选这个课,她的心理压力也挺大的,因为她几何不是很好,立体感相对来说比较差,所以当她融入进这堂课并且很认真地去聆听的时候,就觉得自己已经有了进步。相较于其他同学,她对这门课的体会更深刻,从刚开始学习这门课,内心觉得抵触和害怕,到后来,在老师细心的指导和一些有意思的实践活动中,她体会到了很多乐趣,和组员的协作也让她懂得了只有大家齐心协力,才能成功这一道理。
四、听听已经毕业的学长怎么说
甘泽林 2017届毕业生 现已升入英国UCL(伦敦大学学院 世界排名第7)
在高三的最后一学期,学校开了STEAM课程,我当时根据自己的大学选取的专业方向:电气电子工程,选择了芦老师的电子工程项目。当时,老师简单的向我们介绍了直流电路的电子元器件,教会我们做电路分析的方法并带领我们尝试焊接电弧。令人惊喜的是,我大学开学后,就遇到一门课程与我在高中开展的电子工程项目课程的内容非常接近。高中学习的知识也对我学习这门课程帮助很大。
五、STEAM课程的魅力在哪里?
最初,对于我校师生来说,STEAM课程仅仅是一个很玄幻的,很高大上的概念,通过老师们不断的头脑风暴与课程建设,通过学生们的不断坚持与从不退缩。当下,STEAM课程在我们学校已经真正体现了它的核心价值:“贯穿打通学科壁垒,让学生体会挫折从而享受成功,获得一个真实的与生活更加贴近的学习体验。”这就是STEAM课程的魅力所在吧。我们也将继续前行,不断深化课程建设,为创设更适合学生发展的课程和培养更全面的人才而不断努力!
参考文献
【1】:许晓楠。引进“STEAM”教育提高学生综合素养【N】。大连日报。 2017-01-12 (003)
多彩科技节 点亮科学梦
科学组 王娟
科学技术是人们探索的结果,是人类智慧的结晶。同时,也是人类认识世界、改造世界的有力武器。从小培养学生的科学学习兴趣,训练学生的科学技能和解决问题的综合素质,越来越成为众多教育者的选择。为了充分提升同学们的科学素养,激发学生对科学的学习兴趣,我校小学部科学组每年精心策划,在春季开学初,为小学部的1000多名学生奉上趣味十足的科技活动,大大拓宽了孩子们的视野,激发了他们学习科学的兴趣。这其中有几个不得不说的活动项目:
炫酷的开幕式
每次开幕式学校都会请来专业团队,为同学们制作一场炫酷的科技秀。“空气炮、干冰、拉烟飞机、液氮、可以在手上燃烧的泡沫……”科技秀上的表演,让同学们时而屏住呼吸,时而欢呼雀跃、跃跃欲试,一下子就把学生的好奇心和参与活动的欲望点燃了。
“谁来挑战”比赛
“谁来挑战”是根据学生的年龄阶段和学业水平设计出来的科技操作类比赛活动。比赛共有9项,每个年级的学生根据自己的年龄特点参加不同的项目。正式比赛前一周,各班会进行一次激烈的初赛,通过角逐,选拔出班级前6名同学参加决赛。例如,“谁撕得长”“垒高乒乓球”“吸管快递员”这三项相对好玩儿又好操作的项目,就比较适合学前班和一、二年级学生参与。三、四年级学生则比较适合“进烧瓶的硬币”“夹玻璃球”和“纸的力量”这三项挑战。五、六年级学生则参与了“回形针的魔力”、“精确的浮沉子”、“纸承重”三个项目的角逐。每一年科技节,项目组还会对题目进行调整和创新。所以,学生们参与比赛的兴趣都很高。
科普讲座
与挑战活动同时进行的,还有“好玩儿的科学”趣味科学讲座。每年,学校都会邀请科普专家来校给同学们进行多样的科普活动,“植物大作战”“生活中的科学”“液氮知多少”等,众多科普专家所带来的好玩儿又有趣的科学实验和科学现象,让孩子们在欢声笑语中学习科学知识,更加激发了他们对科学的学习兴趣和向往之情。
Science Fair(科学小课题研究展示)
Science Fair(科学小课题研究展示)是模仿国外学生每学期进行的科技展示活动,自己选题组队,自主进行研究,教师只起指导、解释作用的科学活动。目前,已经在小学部开展了两年,深入学生们的欢迎。这项活动需要学生提前一个月、甚至一个学期进行选题并开始研究。为了能在科技节上给大家展示令人自豪的成果,同学们可是花费了不少心血呢!
科学小课题研究展示活动历经五个阶段:确定选题——试验步骤——准备材料——结果假设——试验结果。积极鼓励学生参与这样的小课题研究,其重点不在于要求能用足够的知识和严谨的科学方法去完成科学研究,而是,让他们学会科学探究的过程,帮助他们掌握一些基本的科学方法。
科学广播与知识橱窗
每年的科技节,学部都会在中午的广播时段给孩子们送上精彩的科学主题广播节目,内容从“十万个为什么”到生活中常见的科学现象,包罗万象。小广播员用对话的形式,你一言我一语,把各自的问题、想法及其中蕴含的科学原理通过广播送到各个班级同学的耳朵里,进行了另外一种形式的科学知识普及。此外,科技节期间,小学部6个橱窗的内容都将围绕科学问题展开,“物质科学”“生命科学”“地球与宇宙科学以及科技史”“黑科技”……精心制作的科技橱窗,吸引的不只是小观众,老师们也常常驻足停留,了解一番再走。
虽然科技节的活动时间只有三月份一周的时间,但学科组的老师们常常早在前一年的十月份就开始为活动做准备了。流程如下:
9月,科技节主题活动征集。
10——12月,科学小课题研究课题征集并实施。
11月,科技节各主要活动具体项目征集。
12月,科技节海报、橱窗、广播等内容的征集与制作。
1月,科技节采购预算。具体项目材料准备。
2月份开学后,科技节具体项目准备及再次确认。
3月,科技节进行时。
每次科技节,组织活动的老师们都非常辛苦,但是能够给全校的师生奉上一场丰富的科学盛宴,让每个参与者都有收获,受到老师们和同学们的赞扬,所有参与活动的老师们都觉得这样的付出是值得的!后续,我们还将继续努力,为孩子们提供更多展示的舞台和学习的机会!
初中部steam课程开发实施研究
初中部 张双玉
1.开发和实施初中部STEAM三纵项目
“STEAM”是5个单词首字母的缩写: Science(科学)、Technology(技术)、 Engineering(工程)、Arts(艺术)、Maths(数学)。它由上世纪80年代美国为提升国家竞争力、劳动力、创新力而提出的“STEM”教育战略衍生而来,旨在打破学科边界,培养学生的科学素养。2011年,美国维吉尼亚科技大学学者Yak man第一次在研究综合教育时提出将“A”(艺术)纳入进来,这个“A”,广义上包括美术、音乐、社会、语言等人文艺术。“STEAM”逐渐发展为包容性更强的跨学科综合素质教育。
经过初中部科学组教师的不断交流与探讨,最终确定了我校初中部STEAM课程的实施流程包括:
1:界定任务、组织团队、确定主题
2:设计开课方案
3:组织宣讲,筛选学生
4:项目实施,项目汇报
(1)界定任务、组织团队、确定主题
初中要开展怎样的STEAM课呢,我们从其他学校的经验里找思路,并根据初中学生的特征,以及新中考改革的相关要求,分别从物理、化学、生物三个学科的角度,针对于不同年级的学生情况设置了不同的实验。
(2)设计开课方案
初一
1.确定18周2-4个STEAM小项目名称(理化生各一个)
2.组织编写项目方案、项目学习手册
3.策划项目宣讲活动,组织学生选课,筛选报名学生
4.采购器材
5.组织完成小项目,并于最后一节课进行展演
初二
1.确定18周2-4个STEAM小项目名称(理化生各一个)
2.组织编写项目方案、项目学习手册
3.策划项目宣讲活动,组织学生选课,筛选报名学生
4.采购器材
5.组织完成小项目,并于最后一节课进行展演
(3)组织宣讲,筛选学生
学科组教师们分别面向初一、初二两个年级的学生进行STEAM项目宣讲,主要向孩子们介绍STEAM项目的内容,对他们具有什么样的益处和意义,以及课程的活动后续安排,并邀请学生们参与。随后我们分别从初一、初二年级选取了3个上科学探究课的班级,再根据班级中学生在首届科技节中的表现和他们的理、化、生、数学相关学科的成绩筛选出了首批初一24位、初二24位同学正式参与STEAM课程。
(4)项目实施、项目汇报
按照计划,项目有序的开始实施。2019年6月初,3个项目同时开展,每个项目都涵盖了2个班级和8个团队。学生们用游戏、切磋和话剧等形式做项目汇报。
2.开发和实施初中部STEAM三横项目
科技类竞赛、学区内举办的科学类项目,对于引发对科学有兴趣的孩子的深度参与非常有意义,我们将其整合为STEAM三横项目,由另外3个团队指导教师牵头开展,它们分别是(1)未来之城大赛(2)国际青少年科学奥林匹克大赛(3)八里庄学区校园物候观测项目。
未来之城大赛是由美国国家工程师周基金会组织的一个全球性教育项目,至今已有27年历史,每年吸引全球40000多名中小学生参加。2014年引入我国,并逐步发展起来。未来之城比赛学生需要完成提交的任务,包含五个模块内容,分别是:“城市描述论文”、“项目计划书”、“虚拟城市设计与报告”、“城市物理模型”和“现成展示互动及答辩”。
国际青少年科学奥林匹克竞赛作为全球14大奥赛之一,是唯一一项面向16岁以下的青少年科学领域的顶级赛事,参加这个比赛,孩子们不仅可以极大地提升物理、化学、生物三大学科的知识与实验能力,提升跨学科思维及学习能力,还可以获得世界名校的青睐,更有机会与来自全国乃至全球的佼佼者们进行pk,进而提升自己。
八里庄学区校园物候观测是对生物生长、发现现象的观测和时间记录。通常观测对象是植物。孩子们需要观察植物什么时候发芽、开花、结果,记录日期等。物候观测不仅是一项科学研究,最重要的是,要让孩子们与大自然建立情感,懂得珍惜生命,创建生命价值观。
三个项目均是项目式推进,微信群管理和社团活动并行。从4月到6月,每周利用社团活动时间,组织1-2次活动,主要内容是研讨和分享。
未来之城比赛从46名报名学生中经小组合作展示筛选后,共留下7支队伍组队参赛,在钟洪云和杨利国老师的指导下,参与今年的夏季赛:设计和建设可以解决当前城市雨水径流问题的海绵城市。7支队伍中最后有4支队伍入围夏季赛现场赛。经过三天的物理模型展示,答辩展示,我校有两支队伍获得夏季赛二等奖,两支队伍获得三等奖,同时获得3个单项奖;在参与过程中,孩子们充分合作、不断创新,最终取得了良好的成绩。
青奥赛在5月初举办了一次成员选拔赛,确定初一、初二共16名参赛选手。5-6月,每周科学组教师在课活时间进行一次集中辅导,完成了一系列内容的培训,并在7月9日开展首届初中部青奥赛校赛,完成合格认证考试。
八里庄物候观测项目,我组织了15名左右的成员,对校内乔木植物挂牌,定期观察树木的发芽、生叶、开花等生长过程;邀请农科院研究员面向初一全体师生开展了《我们是野花野草》名家讲座,加强了学生对周围的植物的了解和热爱。
6月,三横项目的小伙伴为初一年级带来了他们的项目汇报。
3.项目汇报,完美收官
项目汇报,是对过往的回顾,也是进一步提升的开始。汇报前的准备,师生的交流,报告厅上的展示,对于孩子们来说,都是历练和提升。2018年6月份,STEAM团队的9名老师、50名同学和初一全体师生,杨旭校长,来自教育学院的专家周小鸾老师、沈雷雷老师齐聚报告厅,进行《2018年初中部首届STEAM项目汇报》,共同分享这一段时间以来,孩子们的体验和收获。
《分层鸡尾酒》、《发酵美食》、《自制手工皂》三个纵向项目,《未来之城大赛》、《青奥赛》、《八里庄学区物候项目》三个横向项目,六组小伙伴或演、或讲、或话剧、或录制视频播放,进行了精彩的汇报演出,并与初一的孩子们进行互动。此次项目汇报为我们的STEAM招揽了一大波粉丝。汇报活动结束后,不断有师生主动联系我们,为下一届STEAM课程献计献策,期待,我们的下一次。
科学星光,照亮梦想
初中部 王辉
科学史海,星光熠熠;照亮梦想,启迪未来。带着这样的一份心愿,我们学科组团队设计了本届科技节第一个环节——“沐浴科学星光,遇见科学梦想”。
本届科技节的主题是“科技与创新”,如何在活动的策划和设计阶段体现创新的元素呢?科学组的老师们开始了头脑风暴,回溯创设不同活动的初衷,我们找到了灵感。老师们都期待孩子们能够感受到科学的神奇与价值,期待他们能获得更加持久的内在学习动力,受到科学精神的熏陶。基于这样的心愿,我们团队在沐浴科学星光,遇见科学梦想”这个环节中做了五件有意义的事,来作为整个科技节的开幕活动:
第一、看一部纪录片,了解科学的历史
我们和孩子们一起观看《科学的历史》纪录片,其中人类对自然界、对宇宙探索的渴望,科学家们探索大自然之谜的过程,以及科学家们的生活轶事,无一不激荡着孩子们那一颗好奇、敏感的心。孩子们从这个纪录片中认识了科学家的工作和意义,了解到他们的生活和工作的情景,对科学的情感也就逐渐加深了。第二、做一张画报,致敬“科学大佬”
孩子们在看过纪录片后,心中对很多科学家有了更多的了解和好奇。我们因势利导,引导孩子们用自己的笔、自己喜欢的颜色、线条、形式、文字等向自己最喜欢、最崇拜的“科学大佬”致敬,学生可以用思维导图勾勒科学家一生的重要事件,发明创造,也可以用一段文字来表达自己对科学家敬仰的情感,甚至可以亲手为已逝的科学家撰写墓志铭。很快,孩子们用心创作的一幅幅令人惊喜、深情满怀的作品就交到了我们手上。
第三、游览“星光大道”,为卓越的同伴点赞
在科技楼一层、二层的楼道,在孩子们每天无数次经过的地方,我们将其命名为“星光大道”,将孩子们的交来的作品展示在那里。每一天,孩子们回眸一望,就会看到自己和小伙伴的作品,或者,会看到自己最尊敬的科学家的名字。我们坚信这是教育的重要的组成部分。为了让更多的小伙伴儿参与进来,我们还设计了新的环节。每一位同学都会获得10张点赞纸贴,可以为自己最喜欢的作品点赞,我们也会根据作品受关注的“热度”评出本期科技节中“科技节海报”一、二、三等奖。
为了让更多孩子来到“星光大道”来,我们借来了很多星星样的小彩灯装点整个楼道,在彩灯的映照下,科技节有了一种特别而浓郁的气息。
为了让活动更有仪式感,让孩子们对众多科学家有一个较全面的认识,我们查找资料,一起讨论,对全世界的物理学家、化学家、生物、医学家,数学及工程学家进行了整理和排序,制作了一套扑克牌式的海报,总共54张,其中红桃为物理学家的海报,黑桃为化学家的展报,梅花为生物、医学家,方片留给数学以及工程技术的专家。这些大科学家都是历史上的杰出人物,他们以卓越的科学成果及社会影响力而享誉世界。每一位科学家都是一个传奇,都是一座巨大的人文精神及思想的宝库。我们相信这些“偶像海报”会给孩子们以长久的精神动力。
第四、爱上科普阅读,收获丰厚学养
仅仅是观看纪录片,制作科学海报、展报,这些活动给孩子内心的支持力度还是有限的。经过充分的研讨,我们认为阅读能够充分培养孩子的学习兴趣,涵养性情,培养其良好的学习和认知习惯。并且,阅读科学类的书籍就是借由书籍与世界上最优秀的科学家、学者进行平等的对话,这是特别有意义的事情。为此,科学组的老师们精心为孩子们挑选了几十套科学学科的趣味科普书籍,这些书籍将分类别、分年级放在各班的书架上供孩子们阅读,就这样,《时间简史》、《柔软的宇宙》、《物理世界奇遇记》、《迷人的材料》、《嗨,元素奇幻旅程》、《化学家的故事》等优秀的科普读物在初一、初二、初三的书架上出现了。孩子们徜徉在书海,我们实现了一个未来可期的梦,这个点子落实的一刻,大家都收获了满满地幸福感。
第五、创作《科学恒星》纸牌,给孩子美好的精神陪伴
纸牌是孩子们最喜欢的游戏之一,门捷列夫通过纸牌游戏发现新元素的故事给了我们启发,我们何不研发一款纸牌,让这些大科学家陪伴孩子们左右呢?纸牌的形式,“科学大佬”的主题,这样的创意一经提出,便得到了伙伴儿们的一致赞同。我们开始了纸牌的设计和制作,大家先集中智慧商议了纸牌的顺序和备选的科学家,搜集了科学家的简介及相关的图片资料,然后开始了紧张忙碌的创作过程,短短一周时间,我们的科学恒星纸牌模版研制成功,当我们的《科学恒星》纸牌设计完成,收到成品的一刻,老师和孩子们一起高兴地跳了起来,这是我们的作品!我们真的很骄傲!
当然,科技节活动不只这一个环节,还有“开幕式”,“理科知识大赛”,“科学实验巡礼”以及“科技节闭幕式”等多个活动,每一项活动都有专门的老师团队进行负责,每一个团队的老师都像我们一样精心准备和组织,用心的准备让参加活动的每一个孩子都有良好的体验。因为我们明白,我们的工作会在孩子心田里播下最饱满、健康的科学的种子。我们认真、细心、充满热情和智慧的工作,未来才会有最饱满、健康的树苗,我们期待他们热情地生长,成长为国家的栋梁。
开展科技节的那一段时间里,我们看到许多同学都沉浸在科普书里,每天分享着他们感兴趣的科学话题,一个个迷你“科学俱乐部”正在形成。有的孩子喜欢爱因斯坦的相对论,他们用他们的方式去学习,去质疑,去反思;还有的同学喜欢上了《量子力学》他们在讨论“不确定原理”,在讨论“薛定谔的猫”背后的问题;还有的同学喜欢上了牛顿的力学,手里总捧着一本《自然科学的哲学原理》。每一次遇到物理老师,孩子们都会提出新的问题;还有的孩子为了证明一个理论,开始自主钻研起了“微积分”......
还有很多地美妙的变化正在发生,相信更多的孩子已经感受到了“科学星光”的神奇魔力,这样的星光照亮了他们的梦想,也照亮了孩子们的未来。
三驾马车助力初中生化学阅读能力培养
初中部 赵薇
“老师,世界上最强的酸是什么酸?”平时上课不爱听讲,化学成绩也不是特别好的学生小雨,在我讲到《常见的酸》这一节时突然打断我。
没有想过学生会问这个问题的我先是一愣,然后马上意识到学生的每一个问题都是他思维的外显,这说明他对当前所学的知识很感兴趣并且在思考。
我赶紧回答:“浓硫酸的酸性已经非常强了,还有一种酸叫王水,它的腐蚀性非常强,可以把金溶解……”
“我在网上搜到的答案不是这样的!”没有等我说完,他就急切地打断了我:“网上说最强的酸是什么锑酸,具体名字我记不清了。”此时全班同学的热情一下子被调动了起来,大家对这个问题非常感兴趣,开始各抒己见,讲述自己所了解的知识和一些神奇的经历……
这是给我印象十分深刻的一堂课,因为这节课过后我开始思考,教师在加深学生知识深度的同时应该如何拓宽知识的宽度?作为教师,应该如何将学生的兴趣点与我们需要培养的学生的能力结合起来?网络是很多人获取知识的主要途径,但网络阅读材料碎片化且真假难辨,如何提供真实准确的科学知识供中学生阅读,以培养其科学精神提高其阅读能力呢 ?
科学阅读无疑是拓宽学生知识宽度、认识世界的重要途径。科学阅读可以培养学生的科学精神和辩证思维,使他们远离愚昧,理性生活。此外,阅读能力也是自学能力的基础,我校学生未来即将走入世界名校,他们中,很多人未来的发展方向都是与科学技术相关的领域。从小培养他们在学习过程中阅读科学文献的能力和科技论文的写作能力尤为重要。那么如何才能提高学生这两样能力呢?这就与从小培养的科学阅读能力休戚相关。
纵观北京市当前的中考命题趋势,对于学生科学阅读能力、信息提取再加工能力以及科学的表述能力的考察越来越多,这些能力的培养也越来越受到重视。作为一名初中化学老师,我认为开展化学阅读工程以提高学生学习化学的兴趣和科学阅读能力十分必要。
为将科学阅读落到实地,初中化学学科组特别成立了“初中化学阅读工程实施”课题组,首先通过调查问卷的方式了解了当前学生的科学阅读现状。调查对象为目前初三学生,主要调研了学生是否阅读过化学相关读物、获取化学阅读读物的途径、未读过化学读物的原因、理想中的化学读物的特点等。
调研数据显示,读过与未读过化学读物的学生人数各半,其中读过化学读物的学生中有近40%的人事通过网络来获取阅读材料的;还有近40%的学生是通过课外的科学书籍获取阅读材料。因此可以得出结论,课外书籍对学生具有一定的吸引力。
学生未读过化学阅读材料的原因:
调研数据显示,畏难是学生不主动选择化学读物的一大原因。通过了解,很多学生认为,化学的阅读材料会非常晦涩难懂,而自己知识水平有限,可能需要大量的知识积累才能读懂。
学生不主动选择化学读物的另一大原因是不感兴趣。通过了解,很多学生认为理科读物的内容抽象,知识枯燥,因此,有一种排斥心理。
学生理想的化学阅读材料:
根据问卷结果,如图3所示,学生们普遍喜欢趣味性强、与所学知识或生活相关,语言通俗易懂的化学读物。
图3 学生喜欢的化学读物的特点
为了培养学生的科学阅读能力,使学生获得知识的快乐,提高学习的兴趣,根据本校学生特点,我认为应驾起以下三驾马车:
第一驾马车:教材
教材是学生获取知识的重要途径,对教材的详细阅读能够更好地帮助学生加深对所学知识的理解[1]。在课堂上对学生化学阅读能力进行培养,教师应充分体现学生的主体地位,通过引导培养学生的阅读能力和自主学习能力。
第二驾马车:科普读物
调研显示,近40%的学生通过阅读课外的科普读物的方式来获取化学相关知识。因此,为学生遴选合适的化学科普读物可作为开展化学阅读工程实施的第二驾马车。
选取化学科普读物,我们有几条原则:首先,内容趣味儿性强而不脱离生活。
此外,化学阅读确实需要读者具备一定的知识基础,初中生对化学知识了解有限,因此在甄选科普读物的时候,科普读物最好与学生所学知识相关。这样,科普读物不仅可以作为学生课上知识的补充,可以拓宽学生的知识范畴,也能消除学生因为畏难而产生的抵触情绪,从而培养学生的科学阅读能力。
第三驾马车:科普阅读读本
为提高学生的科学阅读能力,拓宽学生知识的宽度,课题组将科普阅读读本作为提高学生的科学阅读能力的第三驾马车。
课题组认为,读本的选取应同步于教材的课程设置,这不仅有利于学生对课程进行深入的学习,还符合学生理解能力发展的规律,在学生有了一定的知识基础后,可以加深学生对读物的理解。中考命题中的“科普阅读”题将生活与化学紧密结合在一起,是非常好的阅读素材。但是由于中考知识综合性较强,在编写读本的时候应根据教材的课程设置,将材料进行适当的改编。
调研结果也为老师选择阅读材料提供了参考,教师在筛选材料的时候应考虑学生的阅读诉求。比如讲到酸,既然学生对最强的酸感兴趣,作为老师可以把文献和资料改变为一篇通俗易懂的化学阅读材料,如此一来,学生还会不感兴趣吗?
最后,如何评价学生的阅读水平?如何让学生读过一篇科学短文后捞到干货?我们采用梯度练习的方式对学生的阅读进行评价。初学化学时,学生的知识水平有限,设置练习需要通过填空的形式引导学生关注重点内容。学生具备一定的化学知识基础后,课后的练习就可以采用问答以及开放性的问题的形式,锻炼学生阅读后提取与整合信息的能力和分析问题、解决问题的能力。
“三驾马车”并驾齐驱,不仅将化学的阅读带到课上,也为学生在课下的科学阅读能力的培养提供了可靠的保障。只有这样,才能够从根本上实现对学生阅读能力的培养,使其能够更好地对问题进行分析和解决。
参考文献:
[1]莫吉武,初中教学中培养学生化学阅读能力的研究[J].考试周刊,2014(2):149.