工程和小學科學教育

剛剛過去的倫敦奧運會，開幕式表演中巨大的蒸汽機和高聳的大煙囪象征著英國工業革命序幕的拉開。小學課堂里也同樣會出現工業對人類的影響的場景，但教師們聚集的焦點多是在工業的歷史或是工業給環境帶來的污染等問題上。其實，21世紀以來工業高速發展，工廠和企業中有很多科技方面的進步與創新，是學校科學教育的良好素材。

為了幫助教師們更好地將工程應用的情景與基礎教育階段科學教育相結合，2012年11月8～11日，教育部師范司、中國科協青少年科技中心和東南大學學習科學研究中心共同邀請英國約克大學化學工業教育中心（CIEC）的科學促進項目總監Gayle Pook和Joy Parvin擔任主講人，為來自北京、上海和福建等9省市的科學教師和部分科技場館代表共40人組織研修活動。

本次研修活動的所有案例都是選取自CIEC與地區企業所開發的科學教育活動案例，從工業生產中面臨的真實問題出發，簡化情境供學生進行科學探究活動。例如，測量不同液體的黏稠度，解決工廠里黏稠劑不能順利通過管道的問題；觀察工廠里水管網的設計，尋找合適的密封材料，解決管道泄漏的問題；嘗試在最短時間內使用提供的設備，過濾、凈化水庫中不干凈的水以及嘗試用盡可能少的時間冷卻大水箱中的熱水等。

在3天研修培訓中，Gayle和Joy運用CIEC開發的“流動的水”和“工業中的水”2個案例，把所有學員分成4人小組，模擬學生課堂中的探究活動。從1封模擬的公司來信中，學員們了解了企業工程師面臨的困難，通過小組討論、實驗、記錄、觀察和數據分析，為公司提出解決方案建議。

借助不同的工業活動情境，Gayle和Joy生動地闡述了識別／分類、探索、尋找規律、公平實驗以及解決問題等幾個類型的科學探究活動，并提醒教師在實施科學探究活動的過程中，首先要選擇那些真實的、適合探究的問題，并且能對不確定的結果有足夠的容忍度；還要在引導學生探究的過程中讓他們明白，一個探究活動的結束并不是學習的重點，而是一個新的起點，科學探究應該是一個永無止境的過程。

培訓結束前，各小組學員在工業和科學結合這個主題下自由選擇主題設計一節相對完整的課例，包括引入活動的情境、教學目標、教學成果、課堂活動和教學評估方法。每個小組用1塊展板展示自己設計的課例，并對別的小組的教學設計進行交流評論。

本次研修活動是教育部師范教育司和中國科協青少年科技中心共同主辦的“做中學”科學教育實驗項目高級教師研修系列活動之一。該項工作始于2011年，旨在為我國科學教育工作者了解國際科學教育教學資源、教育理論研究和實踐進展提供交流學習平臺，促進科學教育教研專家和科學教育實證研究人才成長。2013年，項目將繼續邀請國內外專家為優秀骨干科學教師組織職業發展研修活動。

（中國科協青少年科技中心項目處 曾箏 姜景一）