親歷美國科技教育

2013年暑期，受中國科技協會、英特爾公司邀請，在北京師范大學科學教育研究中心的組織下，我們30多位來自“全國十佳科技教育創新學校”的科技教師代表，共赴美國伊利諾伊理工大學進行科學教育暑期培訓。期間，我們參觀了美國科學教育場館，走進“美國十佳科技教育創新學校”的課堂，感受美國的學校文化，接受全球頂尖科學教育培訓，獲益頗多。

美國科學教育場館

美國科學教育場館擁有許多兼具科學性與藝術性的展品，提倡參觀者動手動腦、共同參與，是孩子們體驗與互動的好去處。大量的動手實踐機會，能有效提高孩子們的科學素養。

在舊金山科學探究博物館，有專門培訓科技教師的工作坊。工作坊內設備齊全、材料充足、資源豐富、教材多樣，可供美國各中、小學校的科技教師進行實驗、開展活動。同時，工作坊每周都有與場館展品相關的教師專業發展培訓活動，支持美國科技教師專業化發展。而且，舊金山科學探究博物館中的大部分展品都是館內的專業技術人員開發設計和制作完成的，人們可以看到技術人員在實驗室設計、制作展品的情景。

坐落在密歇根湖畔的芝加哥海洋館擁有大量的海洋生物，還定時進行海豚表演，吸引了許多游客。說到海豚表演，其實國內也比比皆是，但芝加哥海洋館的海豚表演分外精彩。隨著大幕緩緩拉開，一幕幕人類與大自然和諧相處的場景呈現在觀眾眼前，環保教育自然而然滲透其中。芝加哥海洋館還在多個展廳設置了可以互動的多媒體屏幕和與海洋生物親密接觸的場地，進一步激發了孩子們探究的興趣。此外，芝加哥海洋館還建設有配套網站，學生在參觀實體館后可登陸網站繼續了解海洋生物，通過自學還可以獲取積分。筆者想，如果國內的科學場館也能設置像這樣具有延續性的學習活動，使場館從封閉走向開放，孩子們的探究空間將進一步擴大。

美國“十佳科技教育創新學校”

美國“科技教育創新學校獎”（school of Distinction Award）是由英特爾公司設立的，用于獎勵在科學和數學教育方面有出色成績的美國中小學校。我們參觀了一所位于舊金山的“美國十佳科技教育創新學校”。走進該校科學教室，只見里面粘貼了很多跟科學有關的圖片、趣味題以及耐人尋味的小故事，讓人感受到了科學的魅力。

我們還參觀了美國的科學課堂。在美國的科學課堂，教師高度關注學生的動手能力和思考問題的方式，給學生充分的自主權，真正體現了以學生為主體的教學理念。美國科學教師最重視的是學生在課堂上的參與度。每節課學生參與活動的時間通常都會超過課堂時間的一半，教師看重的不是最終的答案，而是學生思考的過程。在這樣的開放課堂中，學生可以各抒己見，可以與老師爭辯，這樣的教學培養了學生良好的思維方式，使學生學到了真正的知識。

我們特別留意到中、美兩國學生在做科學課堂筆記上的不同之處：中國學生更多的是照抄板書，筆記本里很少體現自己的思考。美國學生則多在筆記本中記錄自己的創造性想法，記錄方式多種多樣，或是畫畫，或是標記符號……美國學生還會把自己的問題及時記錄在筆記本中。據了解，美國科學教師會從學生的筆記本中尋找有價值的問題作為考試題目，考試題目大多源于學生自己提出的問題。

美國學校還用座位圖的形式記錄教師分別提問坐在哪些位置上的學生，發言的學生是男生還是女生，學生是否主動舉手……從而統計參與課堂活動的學生人數，分析教師的關注點與關注度，提醒教師在授課時要面向全體學生，關注每個孩子。在這點上，國內學校不像美國那樣有嚴謹、系統的數據式評價。

意義深遠的科學探究培訓

我們在美國參加了將近一個月的《理科教學中使用科學探究的策略》主題培訓，由Norman G. Lederman及其團隊為我們授課。Norman G. Lederman是美國伊利諾伊理工大學的終身榮譽教授，是有名的科學教育專家。本次培訓課程包括科學本質、科學教育中的探究式教學、科學課程設計和評估等。

在培訓中，我們完全像學生那樣全程參與探究。教室里沒有所謂的“講臺”，只有可以隨意移動的桌椅。Norman G.Lederman教授及其團隊或站或坐，姿勢很隨意。我們主要進行了一些比較經典的探究活動。這些活動看似隨意，實則不簡單，課堂上的每一個游戲和討論都是有目的的，每一個提問都是有針對性的，每一個探究活動都是有指向性的，每一份材料都是精心挑選的。比如在“立方體盒子”的探究活動中，教師給我們提供了5個面的數字，分別是1、3、1、2、4，讓我們猜測第6個面的數字并說明理由。隨著探究的不斷深入，“3、4、5、6、9……”，我們的答案及得出答案的原因可謂五花八門。最后Norman G. Lederman教授揭示他的答案是“5”。但他緊接著強調，這僅僅是他個人的答案，其他答案只要有充分、正確的理由，都是成立的。這個活動適用于學生初次接觸科學課的時候，目的是讓學生排除科學探究的顧慮，讓學生學會分析、觀察數字，明白證據的重要性，同時讓學生明白，方法不一樣，得出的結論也就不盡相同，很多規律都是人在觀察與分析中發現的，所以要大膽猜測、深入探究。

所有的科學探究都是由問題引出的。教授讓我們每個人拓印右手食指指紋，并按照墻上提供的“環形”“拱形”“斗形”圖案判斷自己的指紋類型。活動并沒有到此為止，教授讓我們進一步思考：這樣的活動是否屬于科學探究？原來，真正意義上的科學探究還必須根據樣本的選擇、活動的可操作性等最終選出一個可以進行深度探討、研究的課題。

在科學探究活動設計上，Norman G.Lederman教授及其團隊很注重與日常生活的緊密聯系。印象最深的就是“快遞薯片”活動。Norman G. Laderman教授邊吃薯片邊說，周末要在家開個派對，邀請全班同學一起參加。當我們滿心歡喜的時候，教授來了一句：“但是，我會給每個組一個鐵盒，希望大家用這個鐵盒給我快遞一片薯片，開派對當天，看看哪個組的薯片完好無損。”接著，教授給我們出示了嚴格的評分標準：薯片的完整性，包裝總重量……在任務的驅動下，我們全體組員卯足了勁兒，合作設計結構，選擇輕便材料，反復對比試驗，不斷改進方法……在規定的時間內，每個組都把各自的薯片快遞出去了。懷著期待的心情，我們來到Norman G. Lederman家，當看到教授打開我們的盒子時，那種興奮的心情難以言表。在教授家，我們不僅得到了教授一家的熱情款待，還意外收獲了一些物理學、工程學知識。

親身體驗了美國的科技教育，筆者認為，我們的科技教育可以朝以下幾個方面努力：首先，在日常教學中，給學生創設寬松、民主的氛圍，盡可能鼓勵學生敢于質疑，善于發現問題，讓國內的學生也敢于標新立異，敢于想象猜測。其次，如古語所說“授之以魚不如授之以漁”，教給學生創新的方法，培養具有創造性思維的學生，以適應千變萬化的未來社會。最后，為學生提供創新與實踐的舞臺，使學生有時間、有條件接觸大自然，參加社會實踐活動，提高學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。

（責編 秦越霞）