从天性好奇到学好科学

2001年，南京市成贤街小学正式被教育厅批准为江苏省首批“做中学”实验校。循着南京“做中学”实验发展路径，成小的“做中学”科学教育先后经历了三个发展阶段：以学习和理解为目标的法国“做中学”案例本土化阶段，以内化和迁移应用为特征的“做中学”案例自主开发阶段，以发展和创新为特质的探究教学深度发展阶段。

成小所理解的高品质科学实践属于孩子们，力求通过学校科学学习与实践让学生想学、乐学、能学、会学且以后还想学，以科学现象吸引住每一个孩子，用科学实践陪伴着每一个孩子，让科学精神引领着每一个孩子，帮助儿童从天性好奇到学好科学！学校力图基于课程标准和学生的实际情况，引进STEM课程、形成性评测、基于模型的新探究、学习科学研究成果，不断改进课堂教学、发展衍生课程、优化评价体系，撬动学生科学素养培养大教育，学校科学教育发生了实实在在的喜人变化。

教学改进，提质增效

课堂是科学教育的主阵地。目前，每位小学生小学阶段课表上科学课总节数320节，还不足一年的天数。为了在每一节课上都让学生学有所得，促进学生的概念水平从记忆水平达到可理解、可信任、可广泛应用水平，“以‘做中学理念上好每一节常态课”成为成小科学组教师的共识和自觉行动。我校的科学教育努力从学生视角出发，引进高品质的“做中学”科学实践改进教学，使得课堂学习活动更适合学生的学习规律，学习质量更优良，学习情感更强烈。具体而言，使用了3个新的有效做法。

探究迭代：从重形式的普通探究走向基于模型的探究

模型包含了图表、图画、实物模型、立体模型、表演等可视化材料。这些可视化的模型用来表示某一现象的核心问题或者为了设计某个工程问题。以前，模型在课堂上只是用来观察的，不是用来建立和使用的。学习科学研究的结果表明科学学科的学习必须建立或/和使用模型，建模对学生学习过程有着重要的意义。通过建构模型活动，既可以应用学生先前的经验，还可以向使用和开发模型发展，有利于学生提升科学概念的习得水平。

课堂上，我们让学生建构下一个时刻在太阳下杆影的模型，建构旋转传动的模型，建构血液从腿部肌肉流向哪里的模型，建构暗盒里的电路模型，建构种子的模型，建构地球运动方式的模型，建构桥梁的模型，建构公平实验的模型等。通过基于模型的探究，学生用可视化的方式来表达自己的思想、验证和反思自己的思想，思考和探究的过程都有了更清晰的线索和依托。

证据引入：具象化证据先行且充分

“人类天性好奇，但并非天生优秀的思想者。”现代认知科学告诉我们，大脑更习惯掌握具象化的知识。每一个科学概念、原理、定律都是对一类具象化证据的描述和归纳。譬如，《不同的声音》一课，学生发现长塑料管、长铁片、长尺子发出的声音音调都比较低，运用求同法，学生从而相信物体长音调低、物体短音调髙。在《斜坡的启示》一课中，运用共变法，学生发现坡度越小越省力。

“穆勒五法”指出，从具象化证据出发，使用科学归纳法建立概念需要有充分的事实依据，方能促进学生发现规律，将概念水平有效提升至可信任水平。教学中，老师们总是尽可能提供或引入更多学生能理解、能相信、能了如指掌的具象化的事实证据。

过程写实：每人一本探究学习笔记

“做中学”实验十分重视探究笔记，备受推崇的促进融合的STEM学习更是如此。作为学习的一个组成部分，学生需要连续记录35天的月相日记，记录杠杆的基本结构及省力原理的研究过程，同步记录桥梁工程笔记，绘制挑战4种传动任务的示意图，整理简单机械的思维导图等。不同于抄写科学结论，4年下来，一个学生能积累上百页科学探究学习笔记。

实践告诉我们，探究学习笔记一方面能保存下学习中的关键信息，如任务清单、认知冲突、获取的证据、形成的结论、解决问题的思路，以及个人的困惑、查阅到的资料、思维和概念发展的轨迹，“让科学学习真正发生”。另一方面还能帮助学生从老师或同伴那里学到整理和呈现信息的有效方法和实践能力，帮助教师进行形成性评测，帮助学生形成长时记忆，有利于后期的提取与利用。

课程衍生，自然有力

生活中时时处处都有科学，每一个苹果都隐含着万有引力定理，每一个昆虫身上都具备该家族谱系的所有特征，每一个人身上也有更好的生存和发展的智慧。成小的“做中学”不局限在科学课堂和科学教材，从面向每一个的课堂教学改革走向面向每一个的整体课程改革，先后诞生了6种衍生课程形态：STEM跨学科整合课程、校内外基地拓展课程、科普阅读开源课程、身边的科学家大师课程、科学表演秀游戏课程、校园科技节节日课程。

STEM跨学科整合课程枝繁叶茂

成小STEM教育的学习和实践始于2014年。2015年，单道华和徐燕都开展了由中国青少年科技辅导员协会引进的STEM课程《桥世界》（由康涅狄格科学中心研发）的实验工作，用时约2个月，6年级168名学生均参与了这个课程的学习。《桥世界》围绕一个复杂的工程任务融合S、T、E、M及X（艺术等其他学科）形成一个有机整体，让她们得以触摸到了STEM教育的精髓所在，进而习得案例中所蕴含的丰富策略，实现了从0到1的跨越。为了创造更多让学生应用知识解决问题的课程机会，她们以高涨的热情先后实施并开发了一系列课程，5年级引进了汉博中 心的《LED小屋》，2年级实施了《皮影戏》课程，单道华研发并实施了《空气动力小车》《LED奇趣小屋》《超 级泡泡》《书桌采光的学问》《野外手机充电》《阿基米德螺旋提米器》《探测暗盒里的秘密》等一系列STEM课程。为解决课程时间不足的问题，成小还创造性地探索了3种STEM课程实施的途径：课堂嵌入、课外延伸、社团提升。学校今年还成立了STEM教育协同创新小组，覆盖科学、 信息、综合实践3个课程，并建立广泛且专业的专家支持团队。

四类拓展课程打通校园内外

人的本性是趋乐避苦的，儿童自然喜欢有益的游戏和玩耍。近3年成小开设的基地拓展课程有木工、3D、观花、气象观测等；大师课程有《窦姐姐和她的植物园同事》《初识机器人》《大科学家的好习惯》；表演秀游戏课程有吉 姆工场、未来科学家、七色光创意游戏；节日课程有纸飞机、自制乐器、行走机器人、奇妙的种子等。

科普阅读课程促进个性发展

阅读是满足好奇心、获取信息和知识的基本方式。项目中向学生推荐阅读的既有科普视频，如大科学实验、BBC科学纪录片、新技术等，也有经典纸质书，如《蜗牛》系列、《可怕的科学》、《三体》等。学生课外的自由阅读则更加宽泛，经常和老师进行深入的交流。

学业评价，补上过程

儿童由于心智尚未成熟及阅历缺乏，他们对于事物的认识能力和自我评价的能力比较弱，很多事情不能马上通过结果来判断，只能依赖于别人的评价。所以要善用评价的力更来培养学生的基础人格和基础学力。成小将作业、笔记、实践作品、突出表现、纸笔测试合理纳入评价方案予以量化，较好实现了考、学、评的一致，既减轻学生学 业负担，又提升了他们的学习基础素养。

为了更准确了解学生的学习差异和学习进展，结合项目研究我们还研制了各种学习评测工具：有评价课程开发效能的课堂观察工具、有评估学生科学前概念水平的评测工具、有验证学生科学概念发展进程的评测工具、有工程实践的评测工具，还有主题式的在线学习评测工具，并能尝试运用数据来改进教学、优化课程。

多年以来，成小“做中学”实验虽然没有带来教学樓、 课桌椅的改变，可喜的是课程、装备、评价、人正发生翻天覆地变化。以高品质科学实践为支点，帮助儿童从天性好奇到学好科学，这是成小科学团队永恒的主题！endprint