關于國際學校的科學實驗課程

一直以來，課程都是國際學校得以多元發展的重中之重，從理念到實施，更是一所好學校的靈魂所在。盡管國家對教材和課程的管控更為嚴格，但規范發展下，國際化的素質教育少不了書本知識外的能力培養。從STEM到全人教育，科學技術一直都是培養現代化人才的核心技能。近日，新學說在了解國際學校科學實驗課程時發現了一個有趣的崗位——科學課程實驗員，為了揭開科學實驗員的神秘面紗，探究科學實驗課程在國際學校實際教學中面臨的困難與挑戰。新學說特別采訪了均優教育研究院教學中心主任韓冬和藍灣領導力學校小學科學教師張凱浩兩位科學實驗課程專業人士，一探究竟。

科學實驗員的工作很有趣嗎？

國際學?？茖W實驗員的主要職責包括哪些？這個崗位很有趣嗎？

藍灣領導力學校小學科學教師張凱浩：我的崗位現在是科學老師及實驗室管理員。實驗室管理員的工作內容主要包括配合任課老師準備實驗課需要的教具、儀器設備及日常維護保養，還要根據之后的教學計劃和課程發展規劃制訂采購計劃，配合采購。實際上這個崗位和企業中的工程師很像，需要對設備、技術、性價比都很敏感，能快速找到經濟便捷的解決方案。

對我而言能經常和設備打交道是非常有趣的事情，因為我是一個設備控、工具控。在學校里，這個崗位不是只有理論教學內容，其實能“玩”到的東西很多，還能帶著學生在活動中學習，這期間會有很多活動細節都能啟發到他們。

如上學期科學課有一章是天文學內容，期間安排了2節課，帶6年級學生自己用吸管和量角器做一個六分儀（可用來測量天體的高度角，在天文學、航海方面都有所應用），學生和我都覺得很有意思。大部分國際學校應該是實踐資源多于公立學校，這得益于國際學校一般收費比公立學校高，更有經費支持這些活動。另外，很多國際學校也把更多的實踐機會作為自身辦學的一大特色，以此吸引生源。據我了解，不同國際學校實踐課程側重點也會不同，有的學校側重體育，有的學校可能側重藝術，我們學校則是體育、藝術和科技并重。

張凱浩，藍灣未來領導力學校小學科學教師，參與設計實施小學科技課程、冬夏令營、社會實踐，并指導學生興趣社團等活動。畢業于湖南師范大學化學化工學院，獲理學學士學位。畢業后在果殼網果殼實驗室任職，通過互聯網展示有趣的科技實驗現象，分享科技的魅力；在2015年北京科學達人秀比賽中，他設計實施的科學實驗表演《科學說，要有光》代表果殼網獲得當年最佳團隊獎。任職期間，還為合作單位撰寫多篇技術解讀類報道。動手能力強，學生時期曾是學校航模隊成員，在四驅車、火箭模型、電動船模、橡筋動力飛機、化學實驗技能等比賽中多次獲獎。

但也會遇到一些問題，就我們學校的實驗課程而言，我認為落實中最大的困難還是課時有限。如因學生水平差異，可能原計劃1課時的內容無法按時完成，就會占用更多課時，但這樣于教學進度而言則是一大問題。以上學期模型制作課為例（After school program課程，相當于興趣班），學生的動手能力低于預期，本來計劃一個學期做4件模型，最終只完成了三件。在平時課程中也會發現，學生可能會在教師意想不到的地方出現困難，需要指導。而在模型評比和比賽中，維持秩序也需要多花一些時間，因為小學階段的學生在比賽時往往都很興奮，自控能力較弱。

除此之外，我們都知道項目式學習（PBL）的效果要優于傳統的理論教學。但以科技教育為例，如果想做一些有關生態、地質或其他需要學生走出校園考察的內容，時間、學生安全都成了困難。所以，越往初高中階段，才越有可能做更多切實的實踐課程。

實際落實中面臨哪些挑戰？

當前科學課程市場處于什么樣的狀態？落實在實際教學過程中面臨哪些挑戰？

均優教育研究院教學中心主任韓冬：不管是課外，還是校內，科學課程從表觀上來說，幾乎不做實驗，因為考試不直接通過操作進行。但科學本身的方法論即建立在試驗之上，區別于數學，很重要的是有什么樣的理論和假設，都需要通過做實驗來證實。雖然實驗不一定要親自去做，但其中很大一部分不做實驗就無法體會。如誤差對變量的測量或設置的影響，不親自動手就很難體驗。科學創新的背后一定要有實驗，如果完全不練習這種能力，以后就很難具備。除此之外，對于小學和初中的學生而言，沒有實驗的科學課，往往會讓他們感覺很枯燥。

國際學校一般會讓學生做很多實驗。尤其是外國老師的課，可能整節課都在做實驗，非常熱鬧。但很多時候更像“科學娛樂”，課上學生很開心，過后卻學不到東西。市場上的模式是做一個很炫的實驗，之后進行解釋。這種方式于學生而言，并沒有任何增長。其基本上是把看書、看視頻或聽老實講解的形式變成親自做一個實驗，進行解釋。依然沒有體驗到完整地提出假說，做實驗驗證，之后再去分析，因而實驗的價值并沒有體現出來。

韓冬，均優教育研究院教學中心主任，課程設計師和教師培訓師。北京大學學士，加拿大Simon Fraser University 碩士,曾任教于北大附中，在該校擔任生物學術活動總教練，元培書院生物榮譽課首席教師，領導研發高中生物榮譽課程、綜合科學實驗課程、認知論課程、初中博物課、國際部科學課程；后于北京鼎石學校執教MYP科學及DP生物課程，為該校首任科學組組長,IB組織認證教師。曾受邀為北京、天津、浙江、山東、河南、河北、新疆等多所學校及教育局、教育機構進行教師培訓或教學管理方面的講座。

怎樣才能真正體現出實驗的價值？實驗本身是一個載體，重在學生對實驗的理解和分析，而不是為了動手而動手。很多時候我們希望學生自己通過材料，根據之前的一些鋪墊和啟發去設計。如拿燈和地球儀模擬太陽與地球，學生自己能想到去模擬晝夜，但怎樣才能模擬到真實的情況？則可能需要去考慮位置、角度以及實驗條件等，并動手體驗，這樣實驗的價值才能真正體現。

不能為了做實驗而做實驗，應從學科的本質，學生的需求出發。實驗應作為一個手段或認知途徑，在什么時候適時出現，首先要選擇恰當的實驗。每做一個實驗，要挖掘出它的價值，而不是僅僅讓學生一笑而過，這樣并沒有太大意義。一堂好課的標志不是學生都很開心，而是真正學到東西。

最好的學習方法也是效率最高的一個學習方法，是真正完整地參與科學探究的過程，包括動手去做實驗。如北大附中生物榮譽課程，現在所有課程基本以實驗為基礎，一個實驗持續2-3周，以此串起課堂所學的所有知識內容。一些是真正動手做實驗，有一些是經典實驗的文獻分析，相對而言做得較好。

在現今科學和技術占主導地位的時代，科學技術隊伍是一個國家競爭力的重要因素之一。據悉，美國教育部曾密切注意到在中國有多于50%的學士學位是授予科學、技術、工程和數學的學生，而在美國只有17%的比例。統計數據顯示，美國生產的科學與工程方面的博士數量全球份額正從二十世紀七十年代高于50%的水平下降到2010年的15%。中國、印度及韓國等國家在加大教育、技術和研發方面的投資，使得美國感到已不再是世界創新的產權絕對擁有者，從而使其經濟領袖地位受到挑戰。由此可以看出，科學課程在教育教學中的重要性。早前教育部在《教育信息化"十三五"規劃"》中明確指出，要有效利用信息技術推進"眾創空間"建設，探索STEM教育等新教育模式，使學生具有較強的信息和創新意識，具備多種素養和能力。未來，在國際學校，科學課程將會越來越受到關注，但真正落實，體現出實驗的價值，則還需要做出很多改變與突破。