我們的科學(xué)課的形式，是教師與孩子們始終一起，帶著質(zhì)疑，像科學(xué)家一樣去探索這個神奇的宏觀世界與微觀世界。探究生命個體之間到底是如何互作的？探究行星到底是如何運動的？生命的起源到底是什么？等等一系列的問題，這就是我們的科學(xué)探索之旅，來吧，一起上路……
先來看看我們的課程設(shè)置，始終以“兒童當(dāng)下的認(rèn)知發(fā)展水平”為基石，基于兒童已有的生活經(jīng)驗，通過層層追問，制造沖突，進(jìn)而澄清辨析，獲得新的認(rèn)知，逐步構(gòu)建內(nèi)在觀念系統(tǒng)。在小學(xué)階段以浪漫的整體感知為主，到了中學(xué)階段，逐步帶入生物、物理、化學(xué)，以課程引領(lǐng)、實驗室操作及室內(nèi)外考察為主，精確聚焦科學(xué)世界。
一、? 小學(xué)科學(xué)課程
對于小學(xué)階段的孩子來說，科學(xué)是什么？在他們的眼里，科學(xué)可能是光怪陸離的神奇世界，是廣闊無垠的宇宙天地，是飛機到底怎么造出來的，是我們?nèi)藦哪膬簛?，大爆炸是什么呀，我的兔子生病了怎么辦，我的含羞草為什么還不長大……諸如此類的問題，舉不勝數(shù)。
我想，科學(xué)對于孩子們而言，是一個既熟悉又神奇的世界。他們總是基于自己已有的經(jīng)驗，對周圍許許多多的現(xiàn)象，發(fā)起追問，進(jìn)而產(chǎn)生質(zhì)疑，去求證、探究。這才是科學(xué)本來的面目……
小學(xué)階段的孩子正處于萬事萬物的“變化”極度敏感期，對生命的變化過程尤其敏感，我們不發(fā)展它，豈不是違背孩子的認(rèn)知發(fā)展?；诖?，小學(xué)階段課程設(shè)置為：以生物形態(tài)學(xué)為基準(zhǔn)，探究植物、動物的生命變化過程，從形態(tài)到結(jié)構(gòu)，體會生物與環(huán)境間的互動關(guān)系，構(gòu)建自然生命成長圖示，讓孩子始終保持對自然生命的驚異、敬畏，感知生命的本源到底有多么偉大。
1.植物課程
那么，孩子們到底是如何學(xué)習(xí)科學(xué)的呢？以種植課課程為例分享一下。
在初春，天氣還寒冷的時候，科學(xué)先鋒隊就提前在室內(nèi)，進(jìn)行了催芽、育苗等工作。等到清明節(jié)過后，天氣回暖，再將自己親自培育的小苗移栽在種植園里。
在此過程中，孩子們自己動手、挖土、拌土、拔草，所有事情親力親為。
就這樣孩子們的種植、養(yǎng)護(hù)事業(yè)進(jìn)行得熱火朝天，教室里校園角落里、圍墻外、都是孩子們的種植的身影。
不僅如此，孩子們還利用各種工具：花盆、礦泉水瓶子、育苗盤、雞蛋殼、紙盒子、一次性紙杯，隨處都能見到幼苗生長的身影。
雖然有時候，“挖土、拌土”真的好累哦，但是看到黃瓜小苗郁郁蔥蔥冒出來的時候，那個幸福的“冒泡兒”的小心情，真是酸酸甜甜。經(jīng)此，孩子們對這種植物的生長歷程一定有深刻體會，同時對自然生命產(chǎn)生新的解讀。
自己的植物當(dāng)然要保護(hù)好了，種完植物，還要親自畫出植物標(biāo)簽，是不是很漂亮？！
不僅如此，校園里的所有植物都是孩子們的研究對象，在月季盛放的季節(jié)，大家一起去摘月季花，由此，我們還誕生了“月季小分隊”，不僅負(fù)責(zé)月季疏花，還將花朵風(fēng)干制成裝飾品。
其他孩子也不甘示弱，成立了“向日葵小分隊”，在校園的外圍，種下了一整排的向日葵，此刻都已全部盛放。
在此過程中過，也誕生了好多“種植小能手”，他們不僅種植的植物品種多，而且都養(yǎng)護(hù)的非常好，不得不讓人稱贊一聲：棒！
最后還親自烹飪自己種植出來的植物，那個滋味，絕對棒極了。
來看看我們的孩子和他們的植物們。
當(dāng)然，我們的腳步不止于此，春暖花開之際，大家一起去室外觀察植物。
瞧這一個個認(rèn)真觀察的小臉兒，更有甚者還親自品嘗花蜜的味道。
孩子們還拔出了一部分油菜花，建造屬于自己的菜園子。
尋找十字花科家族的成員們，它們有什么共同點呢？
我們的課堂形式也是多樣的，有時班級里還會誕生幾個“小講師”，來一節(jié)“植物微課堂”。
當(dāng)然，伴隨著觀察、討論，是孩子們工整詳細(xì)的觀察日記。
學(xué)年結(jié)束，大家認(rèn)真地繪制“植物生命樹”，梳理了一整年的植物歷程。
那孩子們在課堂上又是如何走進(jìn)植物世界的呢？下面以蒲公英這節(jié)課為例，跟大家分享一下。
通過認(rèn)識蒲公英，讓孩子們了解一株植物的生命周期。
課前，孩子們會提前種植蒲公英，進(jìn)行觀察。
首先以孩子們最熟悉的事物“白色的絨球”為起點，詢問：那個會飛的“小傘”到底是什么？通過討論及2分鐘短視頻，澄清孩子腦海中關(guān)于“小傘兵”是種子的事實。繼而追問：種子落地之后發(fā)生了什么，蒲公英的種子會經(jīng)歷怎樣的一生？這就是本節(jié)課要探討的核心問題。
基于核心問題，層層追問。1.先聚焦種子長什么樣子？為什么長成這個樣子？（第一個結(jié)點）2.種子落到什么地方才能萌芽生長呢？（生命永恒的話題：想存活，要“吃”什么？）這是一個蓄積能量的過程，猶如在寒冷的冬季，無數(shù)的種子深埋地下，如璀璨星空，在黑夜中蓄積能量，等待著合適的時機，萌芽，破土而出。3.蒲公英的種子什么時候會萌芽？長出來的幼苗又會是什么樣子？（第二個結(jié)點）4.長出根莖葉后，會一直長么？不會，會開花，蒲公英的花朵長什么樣子？它是如何“談情說愛”確保繁殖的呢？（第三個結(jié)點）4.最后花朵枯萎之后，會變成什么？——果實，種子。
基于這些討論，將“小傘兵”的前世今生清晰化，這個輪回即為一株植物的生命周期。
然后寫繪：“蒲公英的一生”。把蒲公英成長過程，幾個關(guān)鍵的節(jié)點的形態(tài)特征，描繪出來。
最后結(jié)合植物演化，追問，蒲公英處于哪個位置？
通過種植，觀察，討論、寫繪，孩子們也會建立屬于自己的獨一無二的植物手冊。
2.動物課程
和植物課的設(shè)計思路是一樣的，以“動物演化歷程“為主線，結(jié)合植物演變史，聚焦生物形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合課堂討論與課外養(yǎng)護(hù)，探究動物與環(huán)境之間的互動關(guān)系，全面感受生物界，最終以科學(xué)的視角審視自然世界的生命，在思想上產(chǎn)生對生命的敬畏。
整個學(xué)年的課程設(shè)置：從孩子們身邊所熟知的動物入手，以該動物最典型的生存活動為出發(fā)點，討論其形態(tài)特征與生命活動間的關(guān)系，分6個單元。
經(jīng)過整個學(xué)年的探究，最終呈現(xiàn)出動物演化的圖示。
3.天文地理課程
主要聚焦人類和環(huán)境間的關(guān)系：分為兩大部分。
4.實驗課程
以生活現(xiàn)象探究為主，分六部分：光，溶解，沉浮，機械和力，聲音，電磁。
二、 中學(xué)科學(xué)課程
1.生物課程
從兒童的認(rèn)知發(fā)生角度來看，小學(xué)的生物是以形態(tài)為主，而初中則以生態(tài)為主，高中以分子生物學(xué)和穩(wěn)態(tài)的維持為主。
生物學(xué)是一門好玩的實驗科學(xué)，應(yīng)該帶領(lǐng)孩子們在實驗室、室外或野外動手動腦玩起來！
怎么玩？初中階段的“玩”應(yīng)該是在孩子們主動的“探究的歷程”中玩起來。
例如《種子的結(jié)構(gòu)和萌發(fā)》一節(jié)用一個問題：“種子為什么能夠萌發(fā)”引領(lǐng)需要學(xué)生構(gòu)建的兩個觀念：一、種子有什么樣的結(jié)構(gòu)；二、種子萌發(fā)需要什么外界條件。
種子有什么樣的結(jié)構(gòu)？科學(xué)家是怎么研究的？
1.觀察，有的種子觀察到了某些結(jié)構(gòu)：它叫什么？有什么用？
2.觀察萌發(fā)了的種子：1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d
連續(xù)觀察不同時間的萌發(fā)種子，比較哪些部位發(fā)生了變化，直至觀察到非常清楚的根和芽等結(jié)構(gòu)。反問，這些結(jié)構(gòu)是由種子的哪些部位長出的？之前的哪些部位分別叫什么？我們能不能試著來命名呢？
3.意外事件引發(fā)的后續(xù)的研究性學(xué)習(xí)
在觀察的過程中總有一些意外事件的發(fā)生，比如：1.相同培養(yǎng)條件下，有一顆種子壞了，為什么？2.不同的學(xué)生培養(yǎng)相同的種子，為什么種子生長有差異？3.有些種子我們沒有特意去放，但最終根都是朝下的？等等。這些事件我們要認(rèn)真記錄、觀察，并提出問題，這才是有價值的研究性學(xué)習(xí)的課題來源。
4.種子萌發(fā)需要什么外界條件
學(xué)生根據(jù)自己的實踐提出假說：需要空氣？陽光？水分？土壤？等等。怎么證實自己的假說，方案是什么？在設(shè)計方案的過程中眾多因素一起研究還是單一因素來研究？在研究某個因素的過程中，其他相關(guān)的因素怎么辦？如果水分是必要的，多少量的水分是最好的？每一個因素都是一個開放性的實驗探究，結(jié)果是什么不是老師告訴的也不是一成不變的，而是當(dāng)時的研究背景、研究環(huán)境下的某個結(jié)果。我們的課堂就是在這樣的一個又一個探究實驗中進(jìn)行的。
5.課下研究性學(xué)習(xí)
生物是生活在一定的環(huán)境中，他們和環(huán)境有什么樣的互動關(guān)系？我們的校園考察和野外考察。我們的考察標(biāo)本的制作，但我們更注重的是引領(lǐng)孩子們在室外的考察中體會和感悟生命和環(huán)境的互動性，自發(fā)形成對生命的尊重和對大自然的敬畏之感。
2.物理課程
以上我們知道了生物課程一直在帶領(lǐng)著學(xué)生探索，那么物理科學(xué)是如何和學(xué)生一起學(xué)習(xí)的呢？下面我將以“探究聲音傳播的條件”為例，給大家展示一下物理學(xué)科的實施。
首先，我們來看一段視頻。
從視頻中我們可以看到，兩個宇航員正在交流，說話的聲音是從耳機里傳出來的，也就是說，兩人是通過無線電交流的，那么根據(jù)這個現(xiàn)象你能提出什么問題？
我們大家可能會好奇，為什么兩人離的如此之近卻要用無線電來交流？這個問題只是就現(xiàn)象問現(xiàn)象，并不在學(xué)科邏輯內(nèi)，那么如何才能在學(xué)科邏輯內(nèi)提問呢？就需要長期的學(xué)科思維鍛煉，因此我們課程一個很重要的目標(biāo)便是——鍛煉學(xué)生提出問題的能力。
物理是研究一切物體運動變化的基本規(guī)律，我們平時在地面上，面對面可以自如地交流，在太空卻不能直接交流，需要借用無線電，難道聲音傳播還需要什么條件嗎？這便是我們這堂課要研究的一個主題——聲音傳播所需要的條件。
我們想一下，在太空和在地面上最大的區(qū)別是什么？是否有空氣。難道說沒有空氣就不能傳播聲音嗎？這是我們的一個猜想，聲音傳播需要空氣。既然有了猜想，我們就需要設(shè)計實驗來驗證它。我們不可能像宇航員一樣，都去太空去親自感受一下，因此就需要創(chuàng)造出一個類似于太空的真空環(huán)境。我們可以借用真空泵和真空罩來實現(xiàn)這個環(huán)境。來看一下實驗過程。
從實驗中我們可以看到，當(dāng)鬧鈴剛放入真空罩的時候，看到鬧錘在敲打鬧鈴，而且我們可以聽到鬧鈴聲音，待空氣被抽盡的時候，會看到盡管鬧錘在敲打鬧鈴，但是我們聽不到鬧鈴聲了，當(dāng)空氣逐漸被充入真空罩的時候，又可以聽到鬧鈴聲了。
也就是說，這個實驗證了我們的猜想——聲音傳播需要空氣。那實驗到這里是不是就結(jié)束了呢？顯然不是，我們每做完一個實驗，就要問學(xué)生，根據(jù)實驗結(jié)果你還能提出什么新的問題。我們知道，大千世界不僅僅有氣體，還有液體、固體，當(dāng)學(xué)生意識到這個問題的時候，很自然就會問到，既然氣體可以傳播聲音，那液體、固體是否可以傳播聲音呢？這是我們接下來要探究的問題。
我們先看液體，依然是用通過實驗來研究。我們選用生活中最常見的液體——水，來研究。我們想一下，剛才在研究空氣是否可以傳播聲音的時候，是將鬧鈴放入一個充滿空氣的環(huán)境中，那么現(xiàn)在要研究水是否可以傳播聲音，如何來做呢？很簡單，只需要將鬧鈴密封好放入水中即可，我們看一下實驗過程。
從實驗中我們可以看到，當(dāng)鬧鈴被放入水中的時候，依然可以聽到鬧鈴的聲音，也就是說水可以傳播聲音。那么根據(jù)這個現(xiàn)象能不能就說液體可以傳播聲音呢？當(dāng)然不能了，這只是一個特例，我們還需要做更多的實驗，最終得出結(jié)論。在這里呢，有的學(xué)生并不能很好的區(qū)分物理研究方法和數(shù)學(xué)研究方法的區(qū)別。數(shù)學(xué)研究方法是要通過嚴(yán)格的邏輯推理證明得出結(jié)論，而物理則是通過多種現(xiàn)象歸納得出結(jié)論。如果有的學(xué)生不能信服的話，該怎么辦呢？那就接著找例子做。我們鼓勵將實驗課堂延伸到課外，將思維探索變成一種生活方式。
回顧一下，我們整個探索的過程，我們首先觀看一段視頻，也就是觀察現(xiàn)象，然后提出了核心問題，通過猜想，設(shè)計實驗，觀察實驗結(jié)果，最終得出結(jié)論。又或者根據(jù)實驗結(jié)果提出新的問題，又開始新一輪的研究，又可以提出新的問題，因此我們的實驗探究是一個開放性的探究。
我們課程最終目標(biāo)是讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的探究思維，掌握科學(xué)的探究方法，但是依然保持著對科學(xué)探究的熱情。
三、 課程總結(jié)
看了我們豐富多彩的科學(xué)課課程設(shè)計，那么在我們的教學(xué)理念里，到底什么是我們認(rèn)為的科學(xué)和科學(xué)教育？來聽聽我們的王志江校長的點評吧。
1.科學(xué)在起點處必須是好玩的。不好玩的事怎么可能引起兒童的興趣呢？而如果想要好玩，那么課程的設(shè)置就必須符合不同年齡階段兒童認(rèn)知的和情感的發(fā)展水平。
2.但是，科學(xué)不能僅僅止于好玩。在好奇心驅(qū)動下所做的事情一定是好玩兒的。不過，好玩兒的事情并不全部是源于好奇心。那些滿足了我們的感官需求，或者說是低級需求的很多事情經(jīng)常也都是披著“好玩的”的外衣的！如果科學(xué)長期僅僅處于這種低級的好玩的狀態(tài)，兒童又怎么可能在科學(xué)的道路上持續(xù)前行呢？
3.什么是科學(xué)呢？如果你認(rèn)為那些現(xiàn)成的躲在紙堆里的所謂的科學(xué)知識就是科學(xué)本身，你一定是反科學(xué)的！這些所謂的科學(xué)知識，只不過是在特定的時空境遇下由那個時代的科學(xué)家團隊所達(dá)成的臨時性共識，而絕不是一成不變的絕對的真理。想一想，從亞里士多德到伽利略，再到牛頓，再到愛因斯坦，直到今天科學(xué)發(fā)展的最前沿，也許你就能明白，人類一方面對科學(xué)如癡如狂，另一方面，人類所獲得的所謂“科學(xué)真理”又是多么的不靠譜！
4.什么是真正的科學(xué)教育呢？如果教師認(rèn)為只是把已有的現(xiàn)成的科學(xué)知識傳授給孩子們，那么你可能就是反科學(xué)教育的！如果把孩子們當(dāng)下?lián)碛械目茖W(xué)經(jīng)驗所構(gòu)成的領(lǐng)域比喻成一個天堂的話，那么，這個天堂的門到底在哪里呢？打開這扇門，外面又是一個什么樣的世界呢？另一個天堂，或者地獄，或者僅僅是一個孩子們還完全未知的，但渴望去探索的一個新的領(lǐng)域呢？科學(xué)教育必須把孩子帶進(jìn)這樣一個領(lǐng)域，在這里，孩子們用自己的感官，或者是最新的各式各樣的科學(xué)儀器獲得了大量的科學(xué)現(xiàn)象，然后他們提出猜想，然后設(shè)計實驗方案，去證實或者證偽自己的猜想......科學(xué)與科學(xué)教育就是這樣一個探索，探索，永遠(yuǎn)不停止的去探索的旅程。
