深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  2018年10月1日,諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,得主是美國的免疫學家詹姆斯•艾莉森和日本免疫學家本庶佑,而本庶佑也是自2001年以來,第18位獲得諾貝爾獎的日本人。這18位獲獎科學家中,有17位都是自然科學類領域,在生理學或醫學類上,更是獨佔鰲頭,如此拉風的榜單成績,是想要拯救整個銀河系的生命吧!

  不過玩笑歸玩笑,更令我們驚訝和佩服的是,以日本這樣獲獎的速度——平均一年一個諾獎,"50年30個諾貝爾獎"的目標,幾乎已沒有懸念了。

  日本人為什麼頻獲諾獎,在科學領域有如此豐碩的成果呢? 深入研究日本的科學教育之後,才發現他們贏在了玩得滿身是泥的少年時代。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  在日本,諾獎科學家的親身經歷和感受,也證明了這一點——

  2018年新晉諾獎得主本庶佑說:"對於孩子來說,有一顆什麼都想知道的心是最重要的。不要輕易相信教科書,經常保持懷疑,用自己的眼睛去看,用自己的頭腦去思考,直至說服自己,這個過程非常重要。"

  對事物探索的好奇心和質疑,其實就是本庶佑的研究之道。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  2016年諾貝爾生理學或醫學獎得主大隅良典總結自己的探索經歷,有一段話充滿了畫面感:

  "小時候熱衷於飛機模型、半導體收音機的製作,夏天喜歡在小河裡撈魚、捕螢火蟲、採集昆蟲,手持網子在野外一走就是一天。採筑紫、野芹菜、木通、楊梅、野草莓,能夠感受自然的四季變遷。"

  "一個人在幼年時通過接觸大自然,萌生出最初的、天真的探究興趣和慾望,這是非常重要的科學啟蒙教育,是通往產生一代科學巨匠的路。"

  科學研究需要感性和直覺,而培養這種感性和直覺的最佳時期正是玩得滿身是泥的少年時代。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  2008年諾貝爾化學獎獲得者下村修談及自己為何走上科學之路時說:"我做研究不是為了應用或其他任何利益,只是想弄明白水母為什麼會發光。"

  應該說,對大自然和周圍世界保持一顆好奇心,是引領諾貝爾獎獲得者走進科研世界的直接原因。

  保持好奇心和質疑精神,耐得住寂寞,不功利地進行科學研究,這不僅是"諾獎基因",更是科學家精神。在玩得滿身是泥的少年時代,就把它們深深地植入每一個幼小的生命,無比珍視、精心培育、不斷激勵和呵護,然後,只管靜候幸運女神的光臨。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  拿諾獎拿得手軟的日本,又是如何進行科學教育的呢?深入瞭解之後,才發現科學啟萌其實很簡單——

  在日本,幼兒園不論公立還是私立,課室都極為簡樸,看不到一點"豪華"和"現代化"的影子。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  玩具則是一些硬紙皮、大小各異的包裝箱、報紙、尼龍繩、木或竹製筷子、還有大量的圖書,任由孩子堆砌、塗鴉、剪貼、玩弄,只見幼兒樂在其中,充分發揮了創造力和想象能力。

  通過這種充分的動手教育,讓孩子保有好奇心,進而培養創新精神和動手能力。研究證明,兒童時期接觸到的科學啟蒙,對一切陌生事物的興趣,才是未來開啟科學世界大門的金鑰匙。

  進入小學,孩子們開始接受正規而有趣的科學教育。在日本,小學階段科學教育的總目標是"親近自然,有預測地進行觀察+實驗",培養解決問題的能力和熱愛自然的情感,同時謀求對自然事物和現象伴有實感的理解,培養科學的看法和想法。"

  有沒有get到重點?不是給出"十萬個為什麼嗎?"的標準答案,而是要用自己的手去做,自己的眼睛去看,自己的頭腦去思考!

  如果這麼說太抽象,讓我們走進日本小學的課堂去看一看:

  這是小學四年級的物理課,孩子們在學習"槓桿的平衡規律"。看看下面的"道具",有沒有發現亮點?對了,槓桿上沒有刻度!所以,小朋友要拿著尺子一次一次地親手測量、記錄。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  "動力×動力臂=阻力×阻力臂",就是這樣一個簡單的知識點,整整一節課下來,每個小朋友足足測量了10多次。有幾次,結果出現了誤差,但小朋友並沒有去修改,讓測量結果向"真理"看齊。因為,老師早就告訴過他們,結果與結論是兩回事,允許誤差存在,並真實地記錄它們,本身就是一種嚴謹的科學精神。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  於是,經過了10餘次的動手實驗之後,他們不僅發現了"動力×動力臂=阻力×阻力臂",而且發散出一連串的規律。這節課,每個人的收穫絕不僅僅是一個簡單的公式。

  接下來,我們再去看看讓很多文科生一頭霧水的電學課又是什麼樣子——

  "電池的作用"是日本小學四年級的一個教學單元,這個單元分為五個部分,設置了八個活動,其中有個"用一節電池連接一個小燈泡,使小燈泡發光"的實驗。針對老師的問題"想什麼辦法能夠使就個燈泡更亮一些?",大多數學生的回答都是再增加一節電池。根據學生的回答可以做出假設——使用兩節電池連接時,小燈泡會更亮一些。

  然後,學生開始分組實驗。有的把兩節電池串聯;有的把兩節電池並聯;還有的把兩節電池的正極與正極連在一起,負極與負極連在一起。他們發現,第一種情況下,燈泡確實更亮了;第二種亮度沒有改變;而第三種下,小燈泡竟然不亮了。原來,使用兩節電池連接小燈泡不一定比一節電池更亮些。

  然後,教師讓學生把所有的連接方法都畫在黑板上,並相互交流了自己的答案。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  這樣的科學課是不是很有趣?可能有人會說,一節課學不了多少東西,效率太低了!的確,我們講究的是"高效課堂",如果仿照日本的方式,恐怕老師們連教學任務都完成不了。

  但是,在科學教育上,日本不僅捨得投入財力,更捨得投入時間。小學階段,每個學期的科學課有70多節,相當於每週至少3節。

  不僅如此,日本的科學教育體系從小學一直延伸到初中、高中,縱向強調整體性,橫向則強調對學科覆蓋的廣泛性。像我們剛才所看到的物理課一樣,每個學科都有豐富的實驗探究活動,這才是真正的過人之處!

  說到日本的科學教育,必須要說說日本的學研集團。自1946年成立以來,學研教育用專業嚴謹的科學產品陪伴著日本一代代孩子的成長,被譽為"日本第二教育部",旗下的"學研科學實驗課程"更是成為眾多日本孩子科學道路的引路人,開啟他們科學探索的生涯。曾有諾貝爾獎獲得者在得獎後感謝學研科學從小的科學薰陶,肯定課程在科學素養啟蒙,培養探索思維方面的重要價值。在15年的發展過程中,諾貝爾獎獲得者也曾擔任課程顧問並參與研發,目前課程已經惠及全球逾40萬學生。

  學研教育科學課程的獨特性在於,它融合了樂趣、探索、發現三大因素,給孩子充分體驗和實踐的機會,在實驗中告訴他們如何面對失敗,並在失敗中鼓勵他們繼續嘗試、思考。從而在知識學習的基礎上,培養獨立思考、展現自我的能力,為孩子的未來成長乃至整個社會的發展賦能。

  這與新東方斯林姆的教育理念、使命何其相似!

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  作為新東方旗下專注STEAM教育的品牌,斯林姆相信,每個孩子都有與生俱來的好奇心和探索世界的本能,而教育的任務就是發現、點燃。於是,新東方和學研集團聯手,在對標中國教育部小學科學新課程標準的基礎上,為4-12歲的兒童打造了一套全新的、符合中國孩子學習特點的科學實驗探究課程——斯林姆科學課程。

  2017年秋季開始實施的《義務教育小學科學課程標準》要求小學一年級即開設科學課程。此後,各種各樣的STEAM課程項目多如過江之鯽,令人目不暇接。

  但是,調研發現,同類課程大多以遊戲化的課堂方式呈現,缺乏科學的培養目標和完善的知識體系,在課程體系搭建、課程內容設計、教師培訓等方面缺乏系統性和專業性,無法持續高效地培養學生的創新精神和實踐能力。於是,在課程研發之初,雙方就達成了高度一致,斯林姆科學課要讓孩子們像科學家一樣"做科學"——

  1. 螺旋進階的課程體系

  本土化的課程研發

:在原有基礎上做了本土化研發,教學內容完整對標中國小學科學課程標準,擁有完整的知識體系,包含空氣、聲音、磁等36個主題,超過360個實驗;

  螺旋進階的課程體系:區別於市場上的同類產品,斯林姆科學課不是單純的遊戲化課程,而是建立在一套完整的螺旋上升式知識體系基礎之上,涵蓋科學啟蒙、科學興趣、科學探究、科學應用四個階段式課程。從簡單操作到複雜操作,從具象現象到抽象原理,斯林姆科學課讓學生在獨具特色的探究式課堂中體會科學精神,掌握科學知識。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  2. 食品級安全器材

  日本原裝進口的高品質定製化器具,與教學內容一一配套,確保科學實驗與知識體系的緊密銜接,保障學習效果;

  採用環保材料和生活中常見的器具,讓高冷的科學實驗生動活潑,激發兒童的探索欲和動手能力;

  器材種類豐富,從細小的拼裝器具到大型的專項器具,尤其是"1米大氣球"等"大器具",能夠滿足兒童多樣化的科學推理、驗證需求。

  3. 科學探究式課堂

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  獨創科學探究五步法:根據科學家專業實驗過程,結合兒童理解能力,創新提煉科學探究五步法,即提出問題、進⾏假設、實驗探究、討論⾃省、得出結論。將五步法融入課堂教學,讓孩子在每一次學習中感受科學精神,培養探究、創新能力。

  我是科學家特色課程:斯林姆相信"能講出來的才是真正理解的",在我是科學家特色課程中,師生角色互換,基於已經學習過的重點實驗,鼓勵學生創新,以小組為單位完成實驗探究項目,達到"知識吸收率、團隊合作意識、公眾演講能力"的同步提升;

  融入經典發明實驗:帶領孩子重溫改變科學進程的經典實驗,體會科技創新的意義,感受追本溯源的精神。

深入研究日本的科學教育之後,才發現科學啟蒙原來這麼簡單

  皮亞傑說過,兒童是天生的科學家。家長的責任,無非是呵護這種科學家的潛質,這也是斯林姆科學課程創立的初衷和起始點。

  如果說教育的終極意義在於幫助每個人釋放潛力,探索世界,挑戰自我,變得更加包容和開放,那麼STEAM科學課已經超越學科的界限,從思想的高度給予孩子智慧的啟蒙,成就孩子應對未來挑戰的信心與實力。


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