科學教育要讓學生“動”起來
——南京市長江路小學科學教育記事

文 | 本刊記者 王玲玲

科學教育要讓學生“動”起來
——南京市長江路小學科學教育記事

文 | 本刊記者 王玲玲

新品彈球、手工皂、新的LED……這些名詞可不僅僅是稀疏平常的產品名稱，它們還是南京市長江路小學（以下簡稱“長小”）科學課堂的特色項目。從2001年加入全國第一批“做中學”試驗區開始，長小的科學教育改革就沒有停下過腳步。

法國取經，大膽改革

2001年初，伴隨一代人童年記憶的自然課有了新名稱——“科學”。

這一年的四月，根據教育部與法國科學院在小學科學教育領域合作的協議，應法國科學院邀請，原教育部副部長、中國工程院院士韋鈺博士帶團赴法國考察“動手做”科學教育改革項目。作為南京市唯一一名隨行的一線教師，法國的科學教育給長小的青年教師馮凌（現為南京市玄武區科學學科教研員）留下了深刻的印象。

韋鈺博士一行回國之后，中國科學教育改革試驗旋即啟動，南京市隨之成為全國“做中學”首批試點城市，長小則成為首批實驗學校。

長小校長宋紅斌告訴記者，馮凌老師回到學校之后，學校就組織全體老師進行校本培訓。“當時我們的培訓其實已經很先進了”，據宋紅斌介紹，以前的培訓都是聽講座，那一次針對全員的科學教育培訓是完全模仿課堂教學模式，由馮凌老師執教，其他老師則像學生一樣提出自己對于研究任務——擺球運動的猜想和方案，然后通過分組操作實驗去驗證，最終得出結果。這個過程其實就是科學探索的過程。這一次培訓讓宋紅斌敏銳地意識到，孩子們需要的不正是這樣的探索和試錯的經歷嗎？！在這個過程中，他們會知道怎樣去追求真理、追求科學，而且這個過程本身對孩子來講，充滿了挑戰和神秘，同時還非常有趣。

在宋紅斌看來，東方文化更偏重于人文思想，西方則更強調科學態度。而真正成熟的人是傳統和現代的融合，科學和人文的融合。因此，盡管小學段的孩子年紀還比較小，但是科學的精神還是需要培養的。

得益于從法國取回的“真經”，長小的科學教育在2002年就進行了極為大膽的變革：其一，科學課的老師必須是專職老師；其二，大班拆成兩個小班進行教學，兩節課并上，保證90分鐘的教學時間。專人專崗可以保證專職老師全身心投入到科學教育中，真正上足上好科學課；兩節課并上，一來是保證孩子們有比較充裕的學習時間，二來是讓老師可以比較從容地設計好實驗過程，小班化教學讓每個孩子都有機會得到指導，每個孩子都有動手的機會。

搭建異質化團隊，引入STEM教育

確立好上述兩項“基本原則”之后，宋紅斌著力解決的另一個問題就是科學教師團隊的搭建。畢竟，新的課程理念能否落地的關鍵點還是教師。

在長小，科學教育不僅僅是科學老師的事情，而是所有老師的事情。“首先你要給孩子做出表率，自己的科學意識要強，然后要不斷地學習。”當然，對于科學課來說，科學老師責任更大、任務更重。

>> 數字化科學課堂中學生使用iPad望星空

“長小對科學老師的選擇是非常非常重視的”，談及教師隊伍建設，宋紅斌連用了兩個“非常”。多年的實踐也恰恰證明異質化成員的選擇，對推動學校科學教育的發展起到了至關重要的作用。

張華動手能力強，英語專業特長，能翻譯國外科學方面的教材，現在已經是南京市骨干教師；袁洋碩士研究生學歷，化學專業、學科背景強，有很強的課程開發能力；孫玉婷年輕活潑、溝通能力強，善于創新，組織學生開展科普活動搞得很好……說起長小科學教研組的老師們，宋紅斌如數家珍，“他們每個人都有自己的特點，一個團隊不能同質化，必須是異質化的，這樣團隊就非常強大”。

2012年，東南大學高分子化學專業畢業之后，袁洋拒絕了美國百事公司伸出的橄欖枝，來到長小，成為一名專職科學老師。這一年長小開始重點打造“小小化學家”特色校本課程。當時南京市在小學階段做化學特色課程的，獨此一家。

不過，工作中袁洋發現化學學科知識專業性強、知識門檻高，在小學科學學習中涉及較少，而涉及到的內容又是孩子通過簡單的操作就能解決的。“在課上，孩子把不同的溶液攪拌在一起，可能顏色就改變了，氣泡出現了，溶液渾濁了……這些都是一些科學原理理想化的呈現。”在袁洋看來，科學課是希望培養孩子解決實際問題的能力，而不僅僅是知識和技能層面的提高。化學作為科學的重要分支，到底如何才能讓自己的學科背景更好地運用在科學教學中成為袁洋一直思索的問題。

2014年，新一代美國科學教育標準所倡導的關注科學與技術、工程、數學等相融合的STEM教育被玄武區科學教研團隊引入并開始在全區范圍內踐行。正是STEM教育的出現，讓袁洋一下子就找到了方向。瑞典斯德哥爾摩大學漢斯教授設計開發的“如何將小球彈得更高”案例吸引了袁洋的注意。這個案例主要解決如何提高不同球體彈跳高度的實際問題。袁洋聯想到平時小朋友就比較喜歡玩各種各樣的彈球，如果讓他們自己做一個彈球，肯定能激起他們的興趣。于是，結合自己的化學專業背景，在區科學教研組和東南大學學習科學研究中心的指導下，袁洋嘗試“新品彈球”STEM案例，并在第五期“做中學”全國高級研修活動中開設了一節以“做彈球”為主題的原創STEM研究課。

這一案例通過工廠需要研制一款安全、性能良好的彈球的問題設置，將“物質的混合導致其特性改變”的科學原理、高度測量和數據處理等數學方法以及如何改善彈球性能、優化制作工藝等工程技術問題巧妙地融合成了一個現實情景中的問題。瑞典專家現場聽了長小“做彈球”課之后，給予了高度評價，稱這是自己在中國聽的最原汁原味的一節STEM課。“也就是說，我們對STEM的理解是正確的。不能是各種材料簡單堆積的大拼盤，我們是一鍋湯，各種原材料的汁水都進去了，也就是完全融入，不是機械的拼湊”，宋紅斌胸有成竹地說道。

自彈球項目開始，STEM成為長小科學教育創新的新路徑。如今，隨著新品LED等一個個特色項目的推出，長小的科學教育特色課程“小小化學家”也漸漸豐富了起來。

教學創新的同時，長小還在科學課評價方面進行了多種嘗試。翻開孩子們的科學記錄本仿佛打開了一本本充滿想象的繪本，圖文并茂，個性張揚。“太棒了”“作業優秀”“有進步”……一個個紅色的卡通印章代替了傳統的分數評價。袁洋告訴記者：“我們的評價機制既要綜合學生的課堂表現，課外的科技活動和比賽，還要包括課后個性化學習成果等。”

造個科學氛圍滿滿的“小世界”

“……我們組要做果汁味的肥皂……我們做玫瑰花味的……我們做蜂蜜牛奶味的……”星期五的下午，長小教學樓三樓的“風車教室”里一群孩子興奮地交流著。

記者走近一看，原來這里正在進行的是“小小化學家”社團活動課。這節課的主題是制作手工皂。20多個孩子圍坐成6個小組，實驗桌上擺放著果汁、花瓣、牛奶、蜂蜜等五花八門的實驗材料，小家伙們焦急地等待一旁量杯里的固體皂基融化成皂液。

>> 個性十足的科學記錄本

>> “做彈球”學生在袁洋老師的指導下測試彈球彈性

隨著白色的皂基一點點融化，孩子們在孫玉婷老師的組織下，分小組帶上自己準備的材料，分工協作制作屬于自己小組特色的手工皂。有一個小組的皂液還沒有倒進模具中就已經出現了凝固現象。“為什么你們的皂液這么快就變得像冰淇淋一樣稠呀？”孫老師故作滿臉詫異地把問題拋給了這個組的孩子。“放得太久了……蜂蜜加多了……皂液太少了……”在問題的引導下，孩子們你一言我一語地尋找起原因來……

相對于常態的課堂而言，這樣的課顯得有些吵鬧。不時有學生就到底應該先進行哪一個步驟發生爭執，但是每一個孩子小臉都紅撲撲的，眼里閃爍著快樂的光彩。

在宋紅斌看來，這樣的社團活動也是學校科學教育的重要組成部分，“如果老師一周只在課堂上跟學生見一兩次面，意義不大，更重要的是學校的整體科學活動、科學氛圍的營造。”

正是因為這一理念的指引，近年來長小建構了豐富的科學課程相關活動體系：“小小化學家”“暢暢笑笑”科技節、“星光夏令營”……豐富多彩的活動激發了孩子們的探究熱情和問題意識。作為老師，袁洋也明顯地感覺到，幾年下來，孩子們提出的問題更加有辯證性，思維的邏輯性也更強了。

為“小問號們”開辟新天地

其實，小時候孩子都喜歡問“為什么”，仿佛每天都自帶了無數個問號，這就是一種探究精神。如果在小學階段我們的教育把這種精神“摁”下去了，以后就很難“浮”出來了。長小的科學教育就是要呵護孩子們的“為什么”，通過課程和活動的引領為“小問號們”一生的科學素養打下基礎。扎實的精神和腳踏實地的做法讓長小在科學教育方面贏得了不少榮譽。每一份榮譽的背后不僅成就了老師更成長了孩子。

“我們的張華老師現在發展得特別好，在全省的基本功大賽上都得過一等獎，做實驗也是一等獎。老師的成長最終帶動的是學生的成長”。據宋紅斌介紹，目前學校正在嘗試教育數字化探索，“我們的數字化實驗室，用了很多傳感器和iPad來輔助教學。”不過，宋紅斌強調，現代化的技術運用到教學中還是需要加以甄別的。“比如，一些有安全隱患的，或者需要幾年、幾十年觀察的實驗可以借助信息化手段，運用模擬的方式去做。但是，基礎性的實驗還是要讓孩子在老師的指導下實際動手去做的，體驗真實的場景。”

今年，教育部印發了《義務教育小學科學課程標準》的通知。這是16年后，中國正式發布科學課新課標，科學教育在小學階段的重要性進一步提升。作為校長，宋紅斌已經為9月即將實施的“新課標”做好了師資準備。不過，將校內資源配置到位還遠遠不是宋紅斌的目標所在。在她看來，校園之外還有廣闊的科學教育資源可以利用，如何能為學生搭建更豐富的校外資源平臺成為她一直在思考的問題。而對于袁洋等一線老師來說，盡可能把新課標落到實處，在政策的推動下讓科學教育再往前推進一步則是努力的新方向。

>> 全國STEM培訓班到長江路小學