动脑又动手 师生共成长

作为江苏省“创新实验课程基地”和“科学与艺术融合课程基地”学校,常州市武进区前黄实验学校的课程建设一直为同行所称道,多次在省级评审评估中名列第一,被江苏省教育厅评为“全省STEM教育先进集体”。校长储建国说,学校所有改革发展的出发点,都是为了学生的“可持续发展”,而让老师和学生“功力”大增的秘籍,就藏在学校打磨了十余年的“创新实验课程”之中。

动脑又动手 师生共成长

作为江苏省“创新实验课程基地”和“科学与艺术融合课程基地”学校,常州市武进区前黄实验学校的课程建设一直为同行所称道,多次在省级评审评估中名列第一,被江苏省教育厅评为“全省STEM教育先进集体”。校长储建国说,学校所有改革发展的出发点,都是为了学生的“可持续发展”,而让老师和学生“功力”大增的秘籍,就藏在学校打磨了十余年的“创新实验课程”之中。

让师生都动起手来的“创新实验课程”,完全改变了传统的做实验的面貌:不是照着书本去验证,而是自己动手去找答案。同时,校本研修课程、融创课程也改变了传统的课表和课堂样态,在教师和学生身上引发了积极的“化学反应”。科创——这个有些神秘的词语,在前黄实验学校的学生眼里,却是和“好玩”和“有意思”联系在一起的:可能是怎么炖出一个“完美的鸡蛋”,可能是如何做出一杯美味的豆浆,也可能是设计如何让自己站在磁力悬浮的装置之上……人人动手、项目学习、回家实验等成为学习的常态。

唤醒学生的兴趣

学校的“STEM创新实验课程中心”,外观朴实无华,走进去却发现别有洞天。

进入楼内,学科知识点思维导图、重大科技成果介绍等浓郁的科普风借着LED灯箱的光扑面而来。

课程中心目前开放使用三层:一楼生化馆,二楼物理馆,三楼综合馆。包括开放仪器室、特色实验室、互动体验室、创新实验室、基础实验室,涉及物理、生物、化学、信息技术等学科和VR与3D视听、桌面制造、人工智能、军工科博、数学工程等领域。后续的二期工程,还将把污水处理、现代绿色农业生物工程等进行“微缩”,供学生体验。

和常规的实验室不同,前黄实验学校的创新实验室,完全围绕“手脑联动,实践创新”展开:在教室后方,五金工具、木工工具、电动工具、砂轮机等一应俱全,头顶上就是电源线,一伸手就可以拽下移动电源。步入“互动体验室”,感觉仿佛置身科技馆,这里大部分装备都是学校的师生共同设计制作的,还有不少来自学生家庭和校友的捐赠,这些跨学科的体验项目,让“STEM”这个外来词一下接上了地气。

围绕初中物理课本上涉及的所有知识点,这里均可见到相关的科普装置,而且大多数是从身边取材。很多学生陌生的“BP机”“大哥大”、压缩机、摩托车发动机等,这里均可看到实物。令人称奇的是,看上去普普通通的东西,却能展示科学世界的神奇魅力:几个练习钢琴常用的节拍器,按照一定位置摆放到一起,竟然能自己调整节奏,从一片杂乱的啪啪声中,逐渐走向统一的节拍;一个圈椅加上一组滑轮,学生坐着就能把自己垂直升起来;几块磁铁通过测算组合,产生的力量能悬空顶起一块板子,学生在上面可以随便蹦,真切感受到“磁悬浮”的厉害……

“勤俭办学、自己动手”是前黄实验学校的传统。早在上世纪90年代,学校物理学科就开始自创成套实验器材,为实验教学和创新教育开辟一条新路。现在第二套创新实验器材还拿了几项国家专利,在千余所中学推广使用。二楼一个足以容纳整班学生的3D影院,椅子、音箱、功放等设备都是教师们从二手市场淘来的,但同样能呈现环绕立体声的音效。更重要的是,教师们在教具的“原创”中获得了宝贵的动手机会,实操技能大幅提升。

课程建构融会贯通

早在2006年,前黄实验学校就开始了融合教学的探索,创新实验课程基地立项加速了学科融合教学的改革步伐。围绕学生动手和解决实际问题这两个着力点,学校首先对分学科的实验教学进行整合强化,教师把教材原有的大部分演示实验强化为学生随堂同步实验和学生自主探究实验,让实验教学突破了“上课”+“实验室”的固有模式。

“同学们看看,认识我手里的模型吗?”随着老师一声提问,学生被带入了一节关于日晷知识的地理课。要在以前,可能老师把日晷的作用、历史、类型等知识讲完,再给学生布置作业强化记忆就完事了,但这堂课却把重点放在“做日晷”上。每个学生都动起手来,而且还必须掌握指针正确的角度、日影长度与时间的关系,确保指针指向正北方向。全班学生分成几个小组一起探究,课堂气氛一下热烈起来。

在前黄实验学校的七、八年级,每个年级都有四个模块的校本研修课程排入课表,分别由四位老师讲授。这些课各有特色,或是对生活现象的探究,比如“查找豆腐制作的原理”“自己动手做一次豆腐”;或是对科学奥秘的揭示,比如“体验神奇的AI”“人类已知的宇宙”。每门课都打破学科界限,甚至涉及一些高中的知识内容,让学生充满好奇。“学生从小学升入初中,是进行系统性学习的开始,让他们发生探究的兴趣,提升思维的品质,这比训练他们刷题更有意义。”前黄实验学校负责创新实验课程项目的姜锋老师说。

教师先于学生成长

学校制定了严密的制度,推进创新实验课程建设。除了教务处主抓已开发成熟课程的监督评价、激励机制外,还成立教师发展中心、课程研发中心,以培训指导教师队伍,探索开发新的课程内容。

在新课程研发之初,碰到的第一个困难是教师的动手能力不足。学校招聘的教师大多数来自师范院校,这些教师中用过电烙铁的不到10%,用过万用表的更少。利用研发创新实验课程的时机提升教师的动手能力、加深他们对探究式课程的认识,成为各个相关学科负责人的共识。

在学校“STEM创新实验课程中心”门口,立着一个石制日晷,这是学校从山东定制的。当日晷运到学校准备立起来的时候,教师们才发现指针的校准是个很棘手的问题。即便对着指南针,所指方向也有所偏离。教师们再做功课,才知道原来指针的指向受地磁偏角、所在地区地质磁场等多种因素影响。真是不动手不知道,一动手才知道科学真深奥啊!

创新实验课程强调贴近生活,强调实操,这倒逼教师提高自身科学素养和知识储备。比如化学课上引导学生探究“如何烤制松软的面包”,化学教师就需要对发酵的原理、实际操作环境对发酵的影响等有充分的了解,否则极有可能被学生在实际操作中碰到的问题“卡”住。

从创新实验课程基地建设一路走来,前黄实验学校的教师们不仅动手实操的能力大幅提升,授课的方式、教育的理念更是有了深刻变化。在全区、全市的教学基本功比赛、创新实验比赛中,前黄实验学校的教师都展现了强大的实力。

创新实验课程物理项目组骨干成员李老师已在校任教11个年头了,他感慨道:“我从上学时,就是一路应试过来的,从未想过物理课还能这样上……”

目前,前黄实验学校的课程改革正从理科为主的创新实验课程走向科学与艺术的融合,以及覆盖全学科的“融创”课程发展。

《中国教育报》2020年12月24日第11版