工程和小學(xué)科學(xué)教育

剛剛過去的倫敦奧運(yùn)會(huì)，開幕式表演中巨大的蒸汽機(jī)和高聳的大煙囪象征著英國工業(yè)革命序幕的拉開。小學(xué)課堂里也同樣會(huì)出現(xiàn)工業(yè)對(duì)人類的影響的場(chǎng)景，但教師們聚集的焦點(diǎn)多是在工業(yè)的歷史或是工業(yè)給環(huán)境帶來的污染等問題上。其實(shí)，21世紀(jì)以來工業(yè)高速發(fā)展，工廠和企業(yè)中有很多科技方面的進(jìn)步與創(chuàng)新，是學(xué)校科學(xué)教育的良好素材。

為了幫助教師們更好地將工程應(yīng)用的情景與基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育相結(jié)合，2012年11月8～11日，教育部師范司、中國科協(xié)青少年科技中心和東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心共同邀請(qǐng)英國約克大學(xué)化學(xué)工業(yè)教育中心（CIEC）的科學(xué)促進(jìn)項(xiàng)目總監(jiān)Gayle Pook和Joy Parvin擔(dān)任主講人，為來自北京、上海和福建等9省市的科學(xué)教師和部分科技場(chǎng)館代表共40人組織研修活動(dòng)。

本次研修活動(dòng)的所有案例都是選取自CIEC與地區(qū)企業(yè)所開發(fā)的科學(xué)教育活動(dòng)案例，從工業(yè)生產(chǎn)中面臨的真實(shí)問題出發(fā)，簡化情境供學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)。例如，測(cè)量不同液體的黏稠度，解決工廠里黏稠劑不能順利通過管道的問題；觀察工廠里水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，尋找合適的密封材料，解決管道泄漏的問題；嘗試在最短時(shí)間內(nèi)使用提供的設(shè)備，過濾、凈化水庫中不干凈的水以及嘗試用盡可能少的時(shí)間冷卻大水箱中的熱水等。

在3天研修培訓(xùn)中，Gayle和Joy運(yùn)用CIEC開發(fā)的“流動(dòng)的水”和“工業(yè)中的水”2個(gè)案例，把所有學(xué)員分成4人小組，模擬學(xué)生課堂中的探究活動(dòng)。從1封模擬的公司來信中，學(xué)員們了解了企業(yè)工程師面臨的困難，通過小組討論、實(shí)驗(yàn)、記錄、觀察和數(shù)據(jù)分析，為公司提出解決方案建議。

借助不同的工業(yè)活動(dòng)情境，Gayle和Joy生動(dòng)地闡述了識(shí)別／分類、探索、尋找規(guī)律、公平實(shí)驗(yàn)以及解決問題等幾個(gè)類型的科學(xué)探究活動(dòng)，并提醒教師在實(shí)施科學(xué)探究活動(dòng)的過程中，首先要選擇那些真實(shí)的、適合探究的問題，并且能對(duì)不確定的結(jié)果有足夠的容忍度；還要在引導(dǎo)學(xué)生探究的過程中讓他們明白，一個(gè)探究活動(dòng)的結(jié)束并不是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，而是一個(gè)新的起點(diǎn)，科學(xué)探究應(yīng)該是一個(gè)永無止境的過程。

培訓(xùn)結(jié)束前，各小組學(xué)員在工業(yè)和科學(xué)結(jié)合這個(gè)主題下自由選擇主題設(shè)計(jì)一節(jié)相對(duì)完整的課例，包括引入活動(dòng)的情境、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)成果、課堂活動(dòng)和教學(xué)評(píng)估方法。每個(gè)小組用1塊展板展示自己設(shè)計(jì)的課例，并對(duì)別的小組的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行交流評(píng)論。

本次研修活動(dòng)是教育部師范教育司和中國科協(xié)青少年科技中心共同主辦的“做中學(xué)”科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目高級(jí)教師研修系列活動(dòng)之一。該項(xiàng)工作始于2011年，旨在為我國科學(xué)教育工作者了解國際科學(xué)教育教學(xué)資源、教育理論研究和實(shí)踐進(jìn)展提供交流學(xué)習(xí)平臺(tái)，促進(jìn)科學(xué)教育教研專家和科學(xué)教育實(shí)證研究人才成長。2013年，項(xiàng)目將繼續(xù)邀請(qǐng)國內(nèi)外專家為優(yōu)秀骨干科學(xué)教師組織職業(yè)發(fā)展研修活動(dòng)。

（中國科協(xié)青少年科技中心項(xiàng)目處 曾箏 姜景一）