“當(dāng)大自然把我們引向一個(gè)前所未有的和異常美麗的數(shù)學(xué)形式時(shí),我們就不得不相信它們是真的。”——沃納·海森堡
科學(xué)教育是學(xué)校教育中的重要組成部分,如何幫助學(xué)生真正地學(xué)會(huì)科學(xué)方法、體驗(yàn)科學(xué)探究、把握科學(xué)本質(zhì),是教育者一直在思索的問題。
在新僑,我們設(shè)有創(chuàng)新日(Innovation Day)、SCA Talks,學(xué)部定期組織各類參觀和探究活動(dòng),讓同學(xué)們近距離體悟科學(xué)之美,而不是僅僅從書面獲取科學(xué)知識。
同時(shí),作為教育者,新僑的老師們也有自己獨(dú)到的教學(xué)見解和教學(xué)方法。今天我們邀請了A-Level協(xié)調(diào)員、中學(xué)部化學(xué)老師Mike Ye,聊聊他眼中的科學(xué)教育。
科學(xué)是什么?
作者:Mike Ye
提到科學(xué),你會(huì)想到什么?終日在實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家?生活中處處可見的科技產(chǎn)品?還是數(shù)理化的知識。這個(gè)詞實(shí)在太過抽象,要把科學(xué)是什么講清楚是有難度的,太哲學(xué)化的表達(dá)又看起來那么不切實(shí)際。那么在這里我想和大家分享一下我自己的經(jīng)歷,告訴大家我是怎么理解科學(xué)的。
我認(rèn)為科學(xué)應(yīng)該來源于好奇心。比如小時(shí)候很多孩子會(huì)問:天空的顏色為什么是藍(lán)色?其實(shí)這是和物理的瑞利散射有關(guān);又像是“疑似銀河落九天”,為什么瀑布湍流急速而下?還有為什么太陽從東邊升起,西邊落下?這種想知道、為什么的好奇心,就是科學(xué)?;蛘哒f科學(xué)是一種工具。它可以解釋我們生活中很多的現(xiàn)象、幫助我們?nèi)チ私膺@個(gè)世界。我們看到的、感受到其實(shí)都是可以用科學(xué)去理解的??墒沁@個(gè)工具這么有用,為什么從很多學(xué)生口中聽到的都是:科學(xué)學(xué)科好難、要記的也太多了。作為一個(gè)化學(xué)老師,也經(jīng)常聽到這樣的靈魂拷問。
學(xué)在新僑:我們鼓勵(lì)孩子提出“十萬個(gè)為什么”
物理學(xué)家費(fèi)曼曾經(jīng)分享過這樣一個(gè)故事,他看到過一本一年級的科學(xué)課本,非常遺憾,一年級的一堂課,它就以一個(gè)錯(cuò)誤的理念來教小學(xué)生學(xué)科學(xué)。書上有幾幅圖:一只可以上發(fā)條的玩具狗,一只手按下發(fā)條的按鈕,然后這狗就可以動(dòng)。至后一幅畫的下面寫著一個(gè)問題:“是什么讓它動(dòng)起來?”非常遺憾的是,老師和教科書給出的答案都是:“能量讓它動(dòng)起來。”
能量是一個(gè)很難的概念,對于一年級的學(xué)生來講,已經(jīng)超出了他們的接受能力??墒侨绻尯⒆觽儼淹婢卟痖_,看看里面是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的,你會(huì)去觀察齒輪的巧妙設(shè)計(jì),看到發(fā)條送下來,于是力推動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。那本教科書上的問題提得很好,答案未免有點(diǎn)缺憾,因?yàn)樗麄兿胍探o學(xué)生的是能量的定義,但學(xué)生們卻什么都沒有學(xué)到。費(fèi)曼的故事暗含的教學(xué)智慧,其實(shí)并不深?yuàn)W:先讓他喜歡上一個(gè)游戲、然后慢慢往里面加教學(xué)內(nèi)容!如果所有的科學(xué)都變成游戲,學(xué)生的煩惱應(yīng)該會(huì)少一些吧!
學(xué)在新僑:不只是按照步驟做實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)孩子們的科學(xué)素養(yǎng),關(guān)鍵點(diǎn)在于科學(xué)探究,可是很多人都認(rèn)為課堂教學(xué)轟轟烈烈的活動(dòng)就是科學(xué)探究。在很多化學(xué)的課堂上都可以看到這樣的活動(dòng):在教學(xué)中,老師分工明確,請甲同學(xué)把兩個(gè)溶液混在一起、請乙同學(xué)攪拌、請丙同學(xué)觀察記錄。這顯然只是一個(gè)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過程,并不是科學(xué)探究過程。
我很幸運(yùn),中學(xué)有一個(gè)很好的化學(xué)老師。當(dāng)時(shí),在做氫氣制備的實(shí)驗(yàn)中,有一個(gè)反應(yīng)是需要點(diǎn)燃?xì)錃?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)我當(dāng)時(shí)是失敗了,直接把試管都給炸裂了。我的老師當(dāng)時(shí)并沒有重新讓我做,而是和我一起分析了試管破裂的原因、有沒有可以改進(jìn)的方法。把更多的時(shí)間留給我,讓我自己去體驗(yàn)、實(shí)踐。我想這樣這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,做到科學(xué)探究。
學(xué)在新僑:讓學(xué)生去嘗試、探究、提出疑問
培養(yǎng)孩子們的質(zhì)疑能力,對科學(xué)的教學(xué)也是非常重要的。有一種現(xiàn)象叫時(shí)代累積,一個(gè)種群擁有自己種群的記憶,擁有代代相傳積累起來的知識。但是,這也是一個(gè)弊端,因?yàn)榭赡軅鬟f錯(cuò)誤的東西。這個(gè)種群有思想,但是有些思想不一定有益。于是,人們發(fā)現(xiàn)一個(gè)避免這種弊病的方法,那就是存疑。經(jīng)過重新檢驗(yàn)的知識才是可信的,而不是一味相信前人留下來的知識。我們應(yīng)該很有必要教學(xué)生一種技能:如何在取其精華和去其糟粕兩者之間保持一個(gè)平衡,在各個(gè)科學(xué)門類中都有這樣的教訓(xùn):認(rèn)為先輩們字字珠璣,說的都是真理,這樣的信念是很危險(xiǎn)的。
我想,向人們傳授科學(xué)知識,運(yùn)用不同的方法,孜孜不倦的激勵(lì)人們學(xué)習(xí)科學(xué),讓大家記住科學(xué)的意義所在,是非常崇高的。幫助孩子們在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中,發(fā)現(xiàn)自然的美和神奇,有一天從孩子們口里說出來物體之所以運(yùn)動(dòng),是因?yàn)榭茖W(xué)很耀眼。