阅读指南
欢迎阅读!之所以你会拿起这本书,或许是因为你是STEM学科一名不折不扣的粉丝,你想要了解更多关于科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Math)的内容,或许你其实更倾向于艺术类学科,然而,出于种种原因,你现在必须教授科学方面的内容。不管科学是正合你的胃口还是让你感觉力不从心,这本书都是你的不二之选。本书收录了12个内容简单、有趣又吸引人的课堂教案,你可以在每一个教案中看到STEM学科和写作的融合,我们会引领你一步一步地读完这本书。就像催化剂对化合物说的一样,让我们开始吧!
我们的目标是启发学生,让他们爱上STEM学科,同时,也让他们爱上写作。我们希望,这也是你的目标。能够有新的发现,是科学最让人兴奋之处,这也是任何形式的学习过程中最让人兴奋之处。学生们在探索和思考周围的世界是如何运转的过程,就是一个发现自己未知事物的过程。这种新发现,与赢得诺贝尔奖的新发现同样重要,也同样令人兴奋。像这样的探索和发现,往往能够激发深入学习的热情。
这本书就是要创造一些能够启发学生的瞬间。我们希望学生们能够去探索和发现,然后在这个过程中不断开发自己的创造力,我们希望让更多的学生加入进来,特别是那些认为自己不适合学习科学的学生,我们还希望能够点明艺术与科学之间诸多异常迷人的关系。
那么,究竟应该怎样阅读这本书呢?
选择一个教案,任何一个都可以。书中每一个教案都是相互独立的,而这些教案组合在一起,为学生们提供了一个机会,让他们能够深切地沉浸在科学和工程学的实践中。虽然这些教案从设计到试用都是在校外环境中进行的,不过我们已经对教案进行了调整,不管是课内还是课外,都可以使用。为了方便读者,我们甚至还对每一个教案中每一部分内容所需要的时间进行了估算,这样,老师们可以根据自己对时间的把握和考虑,事先规划好课间休息。另外,每一个教案都根据《英语语言艺术共同的核心州立标准》和《下一代科学标准》标注了索引。
这些教案的设计通俗易懂。基本上任何人,不管是课后辅导员还是家长,当然也包括老师,不管是新老师还是有经验的老师,都能够轻松使用这些教案。不同指导老师的教学经验水平可能会有所不同,我们为需要建议的老师们提供了一些教授科学课的小窍门。这些小窍门都是基于研究总结的,既有关于学生如何学习的认知科学发现,也有关于教学实践对学生学习影响的研究。这些小窍门的运用能够为你的课堂带来诸多好处。
我们还附上了一份精彩而且实用的词汇表——科学百科。每一个词条都是科学领域非常重要的内容,从事实到假说,到相互影响,再到模型。在阅读本书之前,建议你先读一读这份科学百科词汇,当然,你也可以在需要的时候随时翻看。
你会发现这本书从头到尾为学生创造了很多机会,让他们去提问、探索、调查、创建、分析和创造。学生们会面临一系列挑战,学习如何用证据来支持自己的观点,如何将自己的观点清晰地表达出来。他们可以想象一个个新的世界,并解释说明这个世界是如何运转的。在这个过程中,通过修改作文、完善自己的科学观点和改进自己设计的系统,学生们可以获得第一手的经验。
科学与写作
对于826而言,写作就是我们的衣食父母;对于本书的每一个教案而言,写作更是必不可少的一部分。这本书里涉及的写作可以大致分为两类:一类是记录型写作,也就是科学写作;另一类是具有丰富想象力的创意写作(这里为了强调,我特地用了斜体)。
首先,让我们来聊一聊记录型写作。记录是科学中非常重要的一部分,不过我们也必须承认,对于正在进行有趣探索研究的学生们而言,做记录可能会是一件无趣的事。那么,为什么你的学生必须做记录呢?主要有以下几个原因:
- ⊙ 记录就好像轮船的锚一样,让学生们可以随时回溯自己的观点,看看在出现新的证据的时候,这些观点是怎样慢慢改变的。
- ⊙ 记录也是一种保障,确保学生们记录下自己当时做了什么,用的是什么方式方法,这样一来,学生们自己或者其他人可以在事后重复相同的实验。
- ⊙ 记录让学生有机会从质和量两方面去描述每一次调查研究的结果。
基本上,除非以后有某种新发明,可以直接将我们的所思所想传达给这个世界,否则,写作对于科学的发展无疑是有用而且必要的。当然,你的某个学生可能会是这个新发明的发明者,不过从目前的情况看,你的学生们还是跟其他所有人一样,需要用写作来传递自己的思考。
在本书中,我们已经尽可能让所有的科学写作任务接近真实的科学写作,这主要是因为我们无法在本书中为各位呈现所有类型的科学写作。在不同教案中,我们为各位推荐了不同的写作模板。有时候,我们会让授课者将学生的观点记录在表格上,而在另外的教案中,我们会提供一些数据表(而非工作表),收集数据的同时,构建一个框架,让学生能够更好地进行思考。在课堂中,基本没有实验室报告的内容,实验室报告一般都是描述性的,而我们希望为学生们提供广阔的空间和灵活性,通过他们自己的写作去确认什么是重要的。
接下来,让我们来讲讲创意写作,也就是前面我用斜体强调的写作类型。创意写作在本书中也扮演了一定的角色。在以科学为主题的课堂中,写作让学生们有机会去探索不同的文体类型——学生们可以创作科幻小说,尝试诗歌创作,还可以写歌、写关于乘船旅行的传说,磨炼自身技术写作技巧,等等。学生们将自己在课堂上学到的科学知识作为写作的素材,通过写作强化学到的知识。
同时,学生们还可以了解科学和写作的共同之处。不管是科学还是写作,两者都是一个创造性的过程,这个过程中少不了试验和错误。跟写作一样,科学家们经常对自己的工作进行修改——设计好的实验,在实际操作过后,他们往往需要对实验的方式方法进行调整,这样才能够获得一些可被理解和解释的数据。对科学和写作来说,清晰明了的沟通都十分重要。不管是出版、与编辑讨论,还是在创作课堂中,作者们需要分享自己的作品;而科学家们则需要在会议、线上合作论坛、通俗科学读物或者是期刊上分享自己的工作。
不过,创意写作与科学有一个非常大的不同:在创意写作的世界里,(只要你能够为你的故事构建一个足够坚实的平台)你就可以创造世界,可以把不可能变成可能。相反,科学家们不能够随意捏造证据——那是造假。任何科学结论都需要证据的支持。科学与小说只能在科幻小说中结合,在本书里,我们也会稍稍接触到科幻小说。
STEM是什么
科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Math)经常会被捆绑在一起,这是因为这几个领域有很多内容是相互重合的,这几个领域的专家也经常会有合作,类似的原因还有很多,不过了解清楚这些学科并没有什么坏处。
科学主要是为了扩展人类的知识面,通过不断检验假说,推翻错误假说,然后用理论来解释这个世界是如何运转的,一点一点弄明白所有事情,从宇宙最小的构成单位,到宇宙究竟有多大。技术不单单指现实物理存在的设备,而且包含设备的研发,以及对使用者的培训。工程学是指用科学的原理去解决问题(通常是通过技术的研发),这些问题包括如何从国家的一边到达另一边,比如驾车走高速公路,以及如何更方便、安全地完成穿越,比如利用机器人驾驶员。数学和数学里对数量关系的分析是上述所有内容的基础。(这里所指的大多是应用数学,包括微积分、逻辑学和统计学等分支。数学里很多“纯”数学和“理论”数学的分支,一开始只是为了理解数学本身而发展起来的,不过却在科学、工程学和技术中,不断发现这些分支的实际用途。)
正如我们前面所说的,这几个领域有很多相互重合的内容。比如,要研发出能够支持皮克斯公司电影和PlayStation娱乐机游戏中的动画映像的技术,需要运用非常复杂而抽象的数学——矩阵和四元数。又比如,粒子物理学的很多最尖端的研究实际上离不开一项工程学的卓越成就——大型强子对撞机,这是一部长达17英里(约27359米)的粒子加速器,或者也可以说是“原子粉碎器”。当下,最激动人心的研究,其研究者往往是那些跨STEM学科的专家学者们。
而当我们着迷于STEM学科之间的交互融合的时候,我们还认为, STEM学科教育应该结合更多的学科, STEM学科教育应该与艺术相结合,我们需要STEAM学科。
从历史上看,在很多时期里, STEAM学科的结合确实是存在的。虽然现在,我们可能会认为科学和艺术是不一样的,甚至是完全不同的学科,但回溯历史,情况并不总是如此。举个例子,在文艺复兴时期,画家、物理学家和药剂师是属于同一个行业协会的。这一时期见证了艺术与科学最伟大的成就,这并非一个偶然。值得一提的是解剖绘画方面的发展,这一领域对艺术与科学两方面的才能都有要求。
当下,对于艺术和设计而言,借助STEM学科的方式方法非常重要,而传统上与艺术息息相关的创造性也是STEM学科发展必需的要素。通过STEAM连接艺术与科学,破除艺术与科学一分为二的假象,我们不仅能够培养学生不同领域所需的重要技能,而且还能够帮助学生与某一个学科建立联系,最大限度发挥自己在该学科的天赋和才能。
最棒的是,当STEM学科与写作结合的时候,学生们能够更好地学习知识。研究发现,当学生们不是通过死记硬背,而是通过故事的方式来学习的时候,他们能够更快地掌握STEM学科的一些概念,并且能够牢牢记住。与直接记忆不同,故事能够激活大脑的某些部位,而这,让我们能够更好地利用大脑的能量。这简直太酷了!
科学课堂
如果你是第一次教授STEM学科,或者即使你在这方面已经相当有经验,你也可能会发现下面这些小贴士很有用(至少我们是这么认为的)。这些出色的实际操作方法都是基于研究和研究结果得出的,而且我们发现,它们真的非常有效。
让探索发现成为学习的动力
首先,让我们一起来说说探索发现的力量。在这里,我们想要再一次重申,在每一个教案的开头,没有提及相关概念、词汇,这是我们故意设计安排的。我们知道,用探索发现来引入课堂教学与过去这些年学校所倡导的教学法有所不同,但这种做法却与《下一代科学标准(2013)》和《美国基础教育科学教育框架(2012)》的要求相吻合。如果你还没有尝试过这种教学方式,我们建议你尝试一下。
放手不管
在20世纪80年代,研究人员在观察科学课堂的时候发现一个惊人的不平等现象。当男孩们在活动中寻求老师帮助的时候,老师往往会给他们一些提示,然后走开;而当女孩们向老师寻求帮助的时候,老师(不管是女老师还是男老师)则倾向于直接接过手,向女孩子们展示如何完成任务。 1
这种现象说明了什么呢?如果在一位女同学的学习生涯中,这一情况不断发生的话,不管是有意识还是下意识,她都会养成在碰到问题的时候期待老师伸出援手的习惯。在实际课堂中,这意味着女孩们知道她们没有必要纠结和执着于完成任务,反正最终有人会帮她们完成。虽然,这样一来完成学业看起来似乎更简单了,但是却存在很现实的不利之处。在很多情况下,学习过程中的挣扎与纠结往往会带来更多的回报,学生会学到更多的知识,同时还会有更强烈的成就感。培养坚持不懈的精神也是非常可贵的能力,这种能力能够让任何学生走向成功,这些学生不仅仅在学业上,而且在工作上和生活上也会是强者。为了防止你忍不住去帮助学生,不管是男同学还是女同学,让我们来告诉你一个非常实用的贴士,在你巡视课堂的时候,将你的手放进你想象出来的口袋里,不要拿出来,保持这种姿态的同时,你仍可以提出一些非常棒的问题来激发学生的思考,同时提供一些实际的操作建议和指导,这样保证了你所有学生都有机会完成自己的任务,并且在这个过程中,坚持面对各种挑战,从而锻炼自己各种能力。
问题就是答案
你可能会倾向于在课堂的一开始就为学生们提供大量信息,让学生们了解相关词汇,并且告诉学生他们在即将完成的实验中会得到什么结果,但是,如果我们这样安排课堂的话,我们就剥夺了学生们自己探索发现的机会。这样一来,课堂还有什么意思呢?相反,我们建议你在课堂上使用类似下面列举的这些问题:
- ⊙ 你进行了什么尝试?你还能试着做什么?(或者,当学生确实碰到难题的时候再问:你有没有试过……呢?)
- ⊙ 你观察(注意)到了什么?
- ⊙ 你觉得这样做如何?
- ⊙ 你是怎么知道的?或者,你为什么会这么想呢?又或者,你有什么证据可以证明这一点?
- ⊙ 如果你改变××的话,你觉得会发生什么?
- ⊙ 你觉得为什么会出现这种情况呢?
- ⊙ 就你观察到的情况,你能不能想到任何其他的原因呢?
我们认为,用问题去回应学生的问题,跟在实操活动中将手插在“口袋”里,放手不管的道理是一样的。作为老师,选择这两种做法并不容易,要求学生要争取和坚持,不过,为这两种做法付出的努力是值得的,可以对学生的学习产生非常深远的影响。
这究竟是什么意思呢?这就是说,举个例子,当一个学生问“为什么会出现这种现象”的时候,你停了下来,不过你并没有直接给出答案,相反,你会用“你认为为什么会出现这种现象”之类的问题来回应。这样做,不仅仅对学生有好处,而且对作为老师的你也有好处:你能够有机会听听学生的想法,了解学生们目前对某一个概念的理解程度,同时,还能够帮学生将目前新学习的内容与之前理解的内容联系起来。你可以用一系列的问题来引导学生,从而为学生们构建过程思考的框架,你也可以用问题来重设学生的思考。这一策略的应用范围相当广,你可以灵活将其运用在一对一教学、小班教学和大班教学中。
先前的知识、观点和经历的力量
上千年来,人类一直在不断累积科学知识,从“火是烫的”之类的原始发现,到类似于物理学中的弦理论这样比较复杂的概念,这个过程历经了数千年,而且,科学思想的大进展要站稳脚跟,都要经过一个非常困难的过程。宇宙观的演变就是一个非常贴切的例子,从以地球为中心的地心说,到以太阳为中心的宇宙日心说,经历了异常漫长而困难的过程。当我们抬头看天的时候,我们所看到的与地心说的视角是一致的,地球好像是固定的,而太阳则是围着我们转的。地球是万物的中心,这一观点在远古世界是不容置疑的。而随着时间的推移,天文学家对与地球相关的宇宙天体的观测越来越细致。尽管这些新观察与地心说相悖,但是在超过1500年的时间里,地心说的地位从未被撼动。直到发生了现在被称为“哥白尼革命”的变革,日心说才开始慢慢被接受(尽管那之后,对日心说的排斥仍一直存在)。
人类是固执的,当一个科学观点与我们自身的经验或对世界如何运转的“描述”相悖的时候,要弄明白并接纳新的观点往往要费一番功夫。不仅对每一个个体来说是这样,对整个社会来说也是如此。
当所有学生进入教室赴课的时候,他们对这个世界是如何运转的都有一套自己的理解。这些理解跟他们之前接触过的知识和自身的经历相关,有来自课堂内的,也有来自课堂外的。学生们对于世界的观点有可能是非常牢固且持久的——就好像地心说一样,新的观点和知识不可能在一夜之间就被学生接纳。与此同时,就好像之前的天文学家会费尽心机,用越来越复杂的宇宙模型,牵强地用地心说来解释自己观测到的数据一样,学生们也会尝试将相互矛盾的信息硬加入到他们已有的知识框架中。有时候,转换学生思维所需要的努力并不亚于一场科学革命。
接下来,我们将为你提供几个非常实用的步骤,这些步骤可以为学生们理解某一个概念提供支持,并帮助他们转换自己的思维。
- ⊙ 了解学生们先前习得的知识。这样做对于老师和学生来说都有好处:老师们可以深入了解学生们目前的理解情况,而学生们则有机会将自己的思考表达出来,就某一个主题提出自己的问题。另外,还可以激发学生们课堂学习的兴趣,让他们参与其中。最后,如果是大班教学,这给了学生们倾听关于同一主题的不同见解的机会,这样一来,学生们也会越来越有兴趣,会提出更多的问题,并且让学生们开始直面自己的假说。本书的教案里,有各种各样了解学生之前学习内容的策略可供参考。
- ⊙ 让学生选择立场。为学生们创造一些情境,让他们在身处这些情境的时候需要重新斟酌自己的观点,这样能够帮助学生们意识到自己对于某个现象的思维模式有时候也是需要调整的。你可以让学生们进行预测,然后将自己的判断记录下来(让学生们说明,他们认为会出现什么情况,然后选定立场)。为了做出一个合理的预测(或者更正式地说,提出一个假说),学生们必须综合他们目前对某一个现象的理解,然后将自己的认知运用到手头的调查实验中。随着实验的进行,学生们要分析实验结果与自己的预测是否一致,然后针对这一现象,给出一个修正完善过的合理解释。另外,你也可以使用“差异性事件”策略。差异性事件往往会有一个出人意料,而且令人费解的结果。举个例子,在《打造锡纸船》一课中,我们建议,在为学生们演示物体的浮与沉的时候,将浮石也纳入演示物件的行列。跟其他石头不同,浮石是可以浮在水面的,这样一来,学生们就会去思考,究竟是什么决定了物体的浮与沉。浮石也是石头啊,而且我知道石头一般都会沉到水底,那究竟浮石为什么能浮起来呢?
- ⊙ 省出进行思考和理解的时间。不管计划做得多么详尽,科学调查研究所需要的时间难免要超出原计划,所以,在很多课堂上,学生们就自己刚刚的实验经历进行思考理解的时间往往就会受到挤占。然而,思考理解的过程,恰恰是学习过程中非常重要的一个环节。不管是全班讨论还是小组讨论,学生们可以在讨论的过程中进行思考和理解。讨论的目的,不在于老师去“总结概括”并且告诉学生们他们“应该”学到些什么,而是为学生们创造机会,让他们去解释自己目前的理解,同时,更重要的是让他们去分享并且一起构建知识网络。需要注意的是,讨论并不仅仅适合课堂的最后一个环节,它可以贯穿课堂的始末。学生们还可以通过写作来进行思考和理解,在写作过程中,学生们可以整理他们新学到的内容,就某一现象的发生进行说明和解释。在本书中,你可以找到很多思考理解讨论和写作的例子。
“犯错误”是正常的
那些曾经经历过存在诸多限制的学习环境的学生,很多在开始学习之前,都会想要先弄懂所有内容,想要了解他们应该进行的每一步,甚至他们应该得到怎样的结论。其中有少部分同学,如果有犯错误的可能,他们宁可不开始学习。这样的学习方式对科学学习来说有害无益。
科学是一门依赖于动手学习的学科,在这个过程中“犯错误”是再正常不过的事情。科学家们在实践的过程中经常会犯错误,同样,学生们在学习本书中所有课程的过程中,也难免会犯错误。作为教师,应该利用学生们所犯的错误来进行教学,帮助学生们进行力所能及的学习。如果学生的错误像是实验过程中某个步骤出了差错(当学生们初次做某个实验的时候,这种情况非常普遍),至少,你可以利用这个机会,跟学生一起完善实验过程。然而,你可能不会想到,在实验过程中遇到的困难往往会为学生打开一扇门,让学生产生意想不到的观察体会和新的调查研究方向。(如果亚历山大·弗莱明对自己很严苛,扔掉了不小心被霉菌污染了的培养皿的话,现在这个世界又会是怎样的呢?如果他没有发现青霉素,那我们今天可能不会拥有任何抗生素。)
如果某个学生最后发现,自己的假说是错误的,这对他(她)来说,可能是重大的错误或失败。不过其实很少有预测是完全正确的,事实上,调查实验的目的并不是要证明假说,而是要对假说进行检验。科学家们通过假说,可以向他人说明“这是我目前的思考”,然后他们可以提出一些非常好的问题,从中学到更多,之后据此完善自己的思考。犯“错误”不应该是一件丢脸的事情,在学习什么是“正确”的过程中,“错误”是必不可少的(这里所谓的“正确”,其实也只是在某一情况中,根据目前已有信息而确定的而已)。作为老师,你应该不断提醒学生这一点,让学生们在你的课堂上放心犯“错误”,并且从各种“错误”中获得各种美妙的学习体验。
“只要你愿意从错误中学习,”理性公主静静地解释道,“你就不应该为犯错误而感到难受,比起出于错的理由不犯错误,从出于对的理由而犯的错误中,你往往能够学到更多。”
——摘自《神奇的收费亭》 ,作者诺顿·贾斯特
晦涩难懂的语言武装起来的学问
(或者说,冗长的词汇包装出来的知识)
科学语言是很有意思的——词语很长、很复杂,就像一门神秘的语言(稍后我们会进一步解释)。不管是学生们还是成年人,我们经常会在讨论中使用一些科学术语。我们当然也想鼓励学生练习这些词语的使用,因为练习能够最终让学生们用起这些词语得心应手。提到这儿,当学生们说到一个科学术语的时候,我们支持你对学生们进行盘问,因为作为老师,你要确保班里的每一位同学(包括首先提出这个术语的那位同学)明白这个术语的意思,这一点很重要。举个例子,很多学生都曾听说过密度(在“打造锡纸船”一课中,这一概念非常重要),也会知道密度与物体的浮沉有一定的关系。对于“像轮船这样体积巨大的物体,为什么能够浮在水面”这样的问题,某个学生能够给出类似“这跟密度有关系”这样令人惊喜的回答。这个学生的回答是正确的,轮船的浮沉确实与密度有关系,不过就算如此,这个学生对密度这个概念完全不了解的情况还是有可能出现的。这种情况下,我们建议你向学生提问:“你刚刚提到了密度,密度这个概念非常重要,为了确保全班同学都明白你说的话,你能够具体说说密度是怎么回事吗?”当然,在学习其他科学术语的时候也应如此。如果学生没办法回答,说自己“不知道怎么解释”,也不要大惊小怪,你可以顺势告诉学生们,通过本次调查实验,每一位同学都有机会去了解密度这个概念,相信大家随后能够一起给密度做一个定义。
科学学习与语言学习
前面刚刚提到的复杂的科学术语会使得科学学习变得非常抽象,当通过老师讲课和阅读教科书来学习科学的时候更是如此。在这两种情况下,学生们往往会同时面对很多的新词汇,而且也没有什么动手的机会可以真正与这些术语建立联系。研究者对高中阶段的科学课本进行了分析,他们发现这些课本要求学生们掌握的词汇量,经常比中学阶段外语课程建议的词汇量还要多——也就是说,比起西班牙语(初级),九年级的生物课要求掌握的词汇要更多一些2。而且,记住某一个词汇并不等同于理解某一个概念。我们希望学生们不仅能够理解这些概念,而且还能学会如何高效地表述这些概念。
你会发现,本书从头到尾有很多让学生发言的机会,这里所指的发言包括正式发言和非正式的发言,另外,本书还为学生们提供了很多倾听和写作的机会。通过本书的教案,学生们能够有实质性的体验,这些体验能够帮助他们理解相关科学主题的概念,同时,还为他们提供了一个思维框架,借助这个框架,他们可以进一步练习在创作课堂中学到的词汇。
天机已经泄露
尽管在设计本书教案的时候,我们特意强调学生调查发现的过程,不过在实际的创作课堂中,很有可能某些学生已经知道“答案”,甚至脱口而出将其公之于众。这时候,将这种情况作积极正面的处理非常重要。因为学生为你提供了一个极佳的教学机会,你应该利用这个机会对“答案”刨根问底。“答案”往往让人有一种不可更改、确定无误的感觉,当你已经知道“为什么”的时候,继续调查研究的意义又是什么呢?在科学的世界里,当一名研究员发现答案的时候,这个答案往往会引起更多的问题,同时引向进一步的研究。可能在与学生们一同进行的调查研究中,继续调查研究是因为“答案”往往与很多假说或信息相关,这些信息可能对于创作课堂中的某些同学来说,是(比如在之前的学习经历中)从未接触过的。当学生们说出“答案”的时候,你可以紧接着问他们类似下面这些问题:
- ⊙ 你是怎么知道的?(仅仅回答“我在课堂上学过”可不能算数,你可以接着问下一个问题。)
- ⊙ 你说说看,证据是什么?
- ⊙ 有没有什么实验是可以验证你的观点的?
- ⊙ 你的答案是唯一的解释吗?
关于课堂所需材料
为了简化你的课前准备工作,每一个教案的一开始都提供有一份课堂所需材料的清单。有一些清单非常简短,而且清单上的东西可能都是你手头上现成的;不过也有一些需要你花些精力去准备。你可以随意调整这些清单的内容,让它们更适合于你的课堂需要。有些材料是你平日经常会使用到的,尽管这些材料也是你课上必需的,不过在本书的材料清单里,诸如纸张、铅笔、黑板等材料都被省略了。同时,像实验袍、超级英雄披风等比较新奇的材料都不是必需的(不过有的话会很有意思)。
使用科学笔记本或实验室日志簿
尽管不是每一个教案都需要这样的笔记本,我们仍然建议学生们尽可能使用科学笔记本或实验室日志簿,这么做的原因有很多。使用这些笔记本让学生们能够记录自己已经完成的事项,同时帮助学生们计划接下来的任务。这些笔记本的使用还能够慢慢培养学生们良好的观察和数据记录习惯,鼓励学生们进行写作。不管什么时候,写作都是一件好事。另外,使用这些笔记本是一个非常好的科学做法,真正的科学家们也是这么做的。
关于课堂安全的重要提示
在设计本书教案的时候,我们尽量顾及教案在各种不同教学环境中的实际可操作性,教案中的活动所需要的大多是日常物品,当然也有一些例外,不过这些例外的物品也是可以找到的。(如果你的房前屋后能找到猫头鹰进食后回吐出来的食丸的话,我们马上就来!)如果按部就班进行教案中涉及的活动,同时合理使用相关材料的话,这些教案和材料对学生来说是绝对安全的。尽管如此,教师还是应该认真阅读教案中提到的所有注意事项,同时,一定要按照标准的科学安全步骤进行操作,这一点最为重要(比如:要按要求佩戴护目镜和手套;将手和设备清洗干净;要时刻备有灭火器;不要喝发出诡异笑声的人递给你的任何颜色古怪的沸腾液体;等等)。你或许还可以从美国国家科学教师协会网站上找到非常实用的科学课堂安全指南(网址见www.nata.org/docs/SafetyInTheScienceClassroomLabAndField.pdf.)。
最后,简单总结几个非常棒的小贴士
不管是让一年级小朋友写童话,还是让高中高年级学生分离DNA,在我们组织的每一次创作课堂中,我们发现以下这些做法的效果都非常好,我们建议你一定要试一试!
使用苏格拉底问答法
简而言之:不要给出答案;帮助每一位学生自己找出答案。不管是建议还是改正意见,最好还是用问问题的形式来提出,比如:“当我们加入盐的时候,会发生什么事情?”如果学生回答说“加了盐之后液体开始凝固”,那么你可以接着问另外一个问题:“你觉得为什么会出现这种现象呢?”类似这样的引导肯定能够帮助学生们找到解决问题或证明假说真伪的办法。你也可以简单地鼓励学生去探索新的观点。在文章写作和修改的过程中,这个方法同样适用。当然了,并不是说,每次都能够用问问题的方式来完成整个课堂,这不一定总能行得通,不过,如果学生们是通过自己的努力去了解某些知识的话,他们对这些知识的认知会更为长久。
给学生进行创造的时间
学生们可能是以结果为导向的,他们可能会考虑可以从与你相处的时间中获得些什么。老师要重视创造的时间,记得要强调一下,如果理想的话,学生们在课堂的最后会得到些什么,在创作课堂进行过程中给他们足够的时间去完成他们的目标。
要灵活
创作课堂中的每一个环节都考虑到了实际课堂的操作,每一个课程都划分成几个课时进行,尽管如此,你仍要记住,你完全可以对时间安排和活动进行调整,考量你自己的情况、时间安排习惯以及你认为怎样安排更适合你的学生们。如果课堂上发生了一些计划外的情况,又或者即使课堂非常成功,一切顺利,你也完全可以对教学计划做调整,不用担心偏离教案。不管是需要开展一个额外活动,或者正在进行的活动所需的时间比预想的要长一些,都不用担心,尽管放手去做。在上课的时候,时间允许的情况下,不要过分死板地严格遵照计划时间,给自己太多压力。
给学生修改完善的时间
如果可能的话,我们想让学生们记得,对于写作来说,修改完善是非常重要,也是非常有益的一步。在创作课堂中,在保障了学生们体验创造过程的时间和享受发现新事物过程的时间的情况下,尽量为学生们安排一些时间,让他们能够重新回到他们的作文,并进行一定的修改完善:增加一段文字,增加一些细节,检查是否有比较关键的书写错误,检查动词时态是否一致,或者着重学习在创作课堂中提到的某个文学写作技巧。要让学生们清楚,只要稍微花点功夫,他们的文章就可以很出色!如果学生们明白,只要做一点点的修改,他们的文章会非常棒,他们就会有动力和毅力去完成接下来的修改:“哇,你这篇文章很有潜力,如果改一改这些标点,再改改结尾,这篇文章就非常棒了!”如果学生们知道,当他们完成修改之后,他们会得到超级棒的结果的话,他们就会有动力去做。
留一些时间进行反思
好的老师每一次上课都会充分利用课堂上的每一分钟。在每一个环节以及每一个完整课堂的结尾,一定要为学生留一些反思的时间。反思可以是学生独自完成,也可以以小组讨论的方式进行。引导学生们对课堂的内容进行总结概括,同时,问问看学生们还记得什么内容。将课堂中学到的内容表达出来,可以让学生们对课堂上的调查发现有更深刻的印象。