今天的文章里，我們邀請(qǐng)了南京威雅學(xué)校的三位科學(xué)專業(yè)背景的學(xué)術(shù)負(fù)責(zé)人，詮釋南京威雅科學(xué)學(xué)科將會(huì)如何開展。

在正式開始前，先跟大家厘清南京威雅科學(xué)課程的頂層設(shè)計(jì)。南京威雅創(chuàng)校中方校長(zhǎng)田寧表示科學(xué)教育在遵循義務(wù)教育階段教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)之上，既要有繼承性又要有突破性。

將物理、化學(xué)、生物三科安排在高質(zhì)量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下單獨(dú)授課，把科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)寓于動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程之中，引導(dǎo)威雅學(xué)子走進(jìn)科學(xué)大門，造就更多具有科學(xué)素養(yǎng)的人才。

讓孩子愛上科學(xué)，讓抽象的概念真實(shí)可感

“化學(xué)煩，物理難，數(shù)學(xué)作業(yè)做不完?！边@句順口溜是絕對(duì)的經(jīng)典永流傳。

和擁有化學(xué)博士學(xué)位的中學(xué)部執(zhí)行校長(zhǎng)喬恩娜溝通中，提起這句順口溜，以及大多數(shù)人學(xué)習(xí)化學(xué)的煩惱：消耗了大量腦細(xì)胞把元素周期表背下來(lái)后，仍然在掌握化學(xué)元素特性、規(guī)律上很吃力，還有那總是配不平的化學(xué)方程式……喬恩娜和我們分享道，孩子要對(duì)一門具體的學(xué)科感興趣，需要走進(jìn)去，而老師了解學(xué)生是讓孩子走進(jìn)學(xué)科的一個(gè)重要途徑。

生活處處是科學(xué)，當(dāng)老師知道學(xué)生的興趣愛好傾向時(shí)，便能以此為切入點(diǎn)，將抽象的科學(xué)知識(shí)融合學(xué)生的興趣愛好，引發(fā)學(xué)生的好奇心和專注力。

喬恩娜舉例道，若是學(xué)生喜愛羽毛球，她可以從“為什么羽毛球無(wú)論最初是如何起飛的，最后一定是球頭朝著飛行的方向并一直保持著此方向飛行?”這樣的問(wèn)題引入鵝毛、鴨毛與人造材料的區(qū)別等化學(xué)知識(shí)點(diǎn)。若是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)產(chǎn)生疑問(wèn)，她可以分享自身在化學(xué)企業(yè)工作和多年大學(xué)的化學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)，告訴年輕的孩子每一個(gè)細(xì)分學(xué)科都有用武之地。

同樣，在與南京威雅科學(xué)部主任蘇菲暢聊時(shí)，我們聽到了一致的觀點(diǎn)。蘇菲擁有多年一線生物課教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，她對(duì)人體、生物有著莫大的興趣，這樣的熱愛源于她本人在中學(xué)時(shí)期有幸親眼觀察的一場(chǎng)真實(shí)的手術(shù)過(guò)程。由此，她在中學(xué)時(shí)期修讀了所有理科專業(yè)，也最終在大學(xué)選擇了生物化學(xué)類專業(yè)攻讀。

蘇菲說(shuō)，生物、化學(xué)、物理作為科學(xué)學(xué)科的三個(gè)細(xì)分方向，彼此間有著密切的。但在南京威雅，我們將這三門科單獨(dú)教學(xué)，是希望給到學(xué)生每一個(gè)學(xué)科更深度的學(xué)習(xí)與理解。

每個(gè)學(xué)科的老師在整體課程的備課中，會(huì)先內(nèi)省“為什么將知識(shí)點(diǎn)以這種順序教給學(xué)生?學(xué)生會(huì)理解么?什么樣的方式能夠讓學(xué)生真正參與課堂?”，會(huì)預(yù)判學(xué)生會(huì)提出哪些類型的問(wèn)題，在哪些知識(shí)點(diǎn)的掌握上有難度。

但學(xué)科之間仍然有許多跨學(xué)科的項(xiàng)目實(shí)踐機(jī)會(huì)，這樣不僅能夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)，也有機(jī)會(huì)對(duì)科學(xué)這一整個(gè)學(xué)科有著完整的認(rèn)知。等升入高年級(jí)，才能有清晰的學(xué)習(xí)計(jì)劃，才有機(jī)會(huì)游刃有余。

探究式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生像科學(xué)家一樣思考

“在學(xué)生們?nèi)雽W(xué)的天，就推動(dòng)他們意識(shí)到任何一門學(xué)科的學(xué)習(xí)中都會(huì)經(jīng)歷犯錯(cuò)。重要的是，讓學(xué)生像科學(xué)家一樣去思考驗(yàn)證，而非直接將科學(xué)定律灌輸給他們?！?畢業(yè)于帝國(guó)理工學(xué)院物理系，南京威雅學(xué)校中學(xué)助理校長(zhǎng)安東尼如是說(shuō)道。

物理學(xué)習(xí)是幫助我們理解周圍世界的一門學(xué)科。為什么人在水中移動(dòng)如此困難?而在輕盈的空氣中，騎自行車的人可以克服阻力快速前進(jìn)呢?這些習(xí)以為常的現(xiàn)象為什么發(fā)生?

在南京威雅，學(xué)生們會(huì)被鼓勵(lì)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)總結(jié)答案，比如小組A、小組B、小組C都拿著薄如蟬翼的塑料片，一個(gè)在蜂蜜中運(yùn)動(dòng)，一個(gè)在純凈水中運(yùn)動(dòng)，一個(gè)從空中自由下落，來(lái)測(cè)試運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力，每個(gè)小組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總到一起對(duì)比研究。

我們將要做的是讓孩子們用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解釋生活的現(xiàn)象。與其是教師直接告訴孩子，有哪些物理概念、定律，我們更愿意把學(xué)習(xí)的過(guò)程還給孩子，讓孩子擁有動(dòng)力去觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、反思總結(jié)。

但如同蘇菲所言，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)具體的科學(xué)知識(shí)過(guò)程中，并沒有給到機(jī)會(huì)發(fā)自內(nèi)心的提出真實(shí)的問(wèn)題，他們更多地是依循著書本里的人物提出的問(wèn)題進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)，也因此并沒有熱切地想知道問(wèn)題答案。然而，提出“為什么”和動(dòng)手實(shí)踐在我們的課堂上很重要，這代表我們的課堂“活”了，具體的知識(shí)點(diǎn)從書本向?qū)嶋H生活轉(zhuǎn)移了。

蘇菲以她生物學(xué)專業(yè)背景和多年的國(guó)際化學(xué)校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，給我們講述了一節(jié)生動(dòng)的生物課案例——心血管循環(huán)系統(tǒng)。

蘇菲會(huì)以“血液是如何循環(huán)的?血液的作用?”等開放性問(wèn)題開始這堂課，引導(dǎo)學(xué)生們向著“心臟”這一重要人體器官思考探究，了解到心血管系統(tǒng)由血液、心臟及血管組成，血液只在心臟及血管形成的網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)。往往，學(xué)生會(huì)開始主動(dòng)思考提問(wèn)，為什么心臟輸送血液，血液如何在身體中流動(dòng)。

接下來(lái)，蘇菲會(huì)運(yùn)用一個(gè)真實(shí)的心臟模型，帶領(lǐng)學(xué)生細(xì)致入微地觀察心臟的構(gòu)成，解釋心臟如何獲得氧氣、為什么右心房大于左心房等生物學(xué)科知識(shí)。

在條件允許的情況下，學(xué)生們以小組形式借助真實(shí)的動(dòng)物器官模型開展學(xué)習(xí)，比如解剖豬的心臟。此時(shí)，書本上那句“左心室位于右心室的左后方，室腔呈圓錐狀，左心室比右心室壁厚”以一個(gè)真實(shí)的可觸摸的情景呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。知識(shí)的內(nèi)化比書本上的圖片、文字來(lái)的更直接。

再之后，蘇菲會(huì)向?qū)W生們布置一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，畫出心臟，并標(biāo)出心臟各個(gè)部位的名稱。在下一節(jié)課上，蘇菲會(huì)邀請(qǐng)學(xué)生分享自己的作品，并進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的查漏補(bǔ)缺。

生物課堂上臨摹是學(xué)習(xí)常見的方法之一，但在經(jīng)過(guò)模型學(xué)習(xí)后，這樣的臨摹別有一番風(fēng)味，剛學(xué)習(xí)到的知識(shí)就被運(yùn)用了。蘇菲告訴我們，她至今還記得中學(xué)課堂上她畫的一個(gè)生物器官圖，雖然簡(jiǎn)潔但實(shí)用。

這樣生動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程給到學(xué)生的遠(yuǎn)不止抽象的知識(shí)概念。對(duì)于在未來(lái)沒有直接從事生物醫(yī)學(xué)事業(yè)的孩子們來(lái)說(shuō)，被內(nèi)化的生物學(xué)知識(shí)，能夠幫助他們?cè)谖磥?lái)遇到生命健康問(wèn)題時(shí)，使得他從以往學(xué)習(xí)到的基本知識(shí)出發(fā)，進(jìn)行合理的推測(cè)和判斷。

改變世界，從校園里的科學(xué)項(xiàng)目開始

相比于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，科學(xué)知識(shí)的迭代速度要慢的多。80后、90后、00后在初中階段應(yīng)該要掌握的物理、化學(xué)、生物核心知識(shí)點(diǎn)近乎一致。

比如講人體知識(shí)，中學(xué)生會(huì)學(xué)到人有皮膚骨骼肌肉，分別長(zhǎng)什么樣子;身體里有循環(huán)系統(tǒng)，動(dòng)脈和靜脈循環(huán)往復(fù);身體里有許多血管，血管分成氧氣多的動(dòng)脈和氧氣少的靜脈;吃了飯會(huì)進(jìn)到胃里磨碎了進(jìn)入小腸等。

如果按照我們以往的學(xué)習(xí)方式，對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)，不會(huì)知道這些知識(shí)是如何發(fā)現(xiàn)的，也沒有機(jī)會(huì)來(lái)驗(yàn)證這些知識(shí)對(duì)不對(duì)。老一代普遍做的事是囫圇吞棗式的記住它們。

但在南京威雅學(xué)習(xí)方式不止一種。

跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、拓展課程活動(dòng)、大咖講座、國(guó)際競(jìng)賽等形式，都將會(huì)給學(xué)生帶來(lái)無(wú)可比擬的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

在課堂之外，學(xué)生還能享受奧林匹克物理、化學(xué)、生物競(jìng)賽等國(guó)際競(jìng)賽和拓展課程活動(dòng)時(shí)，這種超深度的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，一方面是挖掘?qū)W生的真實(shí)興趣，為將來(lái)的升學(xué)、工作方向打好基礎(chǔ)另一方面這正是世界名校所看重的一點(diǎn)，即學(xué)生如何度過(guò)課堂之外的時(shí)間。

安東尼表示，不同興趣愛好、不同學(xué)科能力的學(xué)生組成小組共同設(shè)計(jì)創(chuàng)造完成一個(gè)項(xiàng)目，同伴間相互學(xué)習(xí)相互成就是很難得的機(jī)會(huì)，校園內(nèi)的科學(xué)項(xiàng)目在培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作、溝通、數(shù)學(xué)、問(wèn)題解決等多種能力上更是極為重要的。在南京威雅中學(xué)階段，我們將會(huì)注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科的真正熱愛，也將提供各種科學(xué)項(xiàng)目來(lái)讓孩子們實(shí)踐、挑戰(zhàn)、創(chuàng)新。

在我們年少時(shí)，聊起夢(mèng)想，總會(huì)說(shuō)：要成為一名科學(xué)家。等慢慢長(zhǎng)大，才意識(shí)到“科學(xué)家”這個(gè)職業(yè)并不適合每一個(gè)人。但這并不影響我們對(duì)科學(xué)知識(shí)的熱愛。南京威雅的科學(xué)課程以了解每一個(gè)孩子的興趣愛好為線索，將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)知識(shí)用有趣的方式教授給孩子，賦予孩子主動(dòng)觀察世界，獨(dú)立探索問(wèn)題的能力。

《未來(lái)簡(jiǎn)史》作者尤瓦爾赫拉利說(shuō)，在信息洪流的世界，從來(lái)就不缺乏知識(shí)。孩子們真正需要學(xué)習(xí)的，其實(shí)是使這些海量信息產(chǎn)生意義的能力。

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