燎原国际课程班科学如何教?我们和老师聊了聊学科中的奥秘

导读

在国际教育中，不论是A-Levels、IB DP、OSSD亦或者AP课程项目，“科学组”课程都有着重要作用。它不仅能够帮助学生在学术成绩中占更具优势，更重要的是“科学”意味着将一个复杂而多元的世界简化为一组基本定律，这些定律与我们的观察结果一致，可用于预测。

对于一所学校而言，专业度高且教授经验丰富的科学老师，无疑能够帮助学生更顺场地理解复杂科学世界的终极问题。燎原双语高级中学国际课程班拥有如：麻省理工学院机械工程专业、斯坦福生物学博士、厦门大学物理化学硕士、新西兰奥克兰理工大学高中教育学硕士及即将加入的牛津大学科学专业教师等强大的师资团队，他们究竟是如何帮助学生通过“科学思维“解决问题的？让我们听听科学老师们的分享。

数学、物理、化学、生物，当我们和燎原国际课程班的老师们聊起“科学组课程”对学生的意义时，他们无一例外的都会提到一个词：“科学思维”。用这些学科最基本的学习方法，可以通俗地解释什么是“科学思维”，既：假设、推演、论证、结论。

不论是哪一项科学组学科，这些思维方式始终贯穿于学生们的脑海中，久而久之形成一种习惯，而这种习惯性的思维方式，也将帮助他们大到理解浩瀚宇宙，小到生活常识。

将看似枯燥的科学定律、物理法则、数学算式，以有趣的形式激发学生的兴趣，站在学生的思考立场引导他们循序深入科学学科的世界，燎原双语学校国际课程班的科学组课程，变得如此丰富多彩。

"所谓科学思维，具体到教学中，就是将学术知识与现实紧密连接，所有的知识，都能在实际生活中找到应用。学生能够根据现实场景提出问题和假设，利用学术知识构建模型，并用以解决问题。"上海燎原双语高级中学国际课程班学术校长苏小琴博士说。

科学：客观认知世界的思维方式

Dr. Gary Henderson

加拿大项目协调员、物理老师（综合科学和物理）

约克大学

天文物理学博士

约克大学

天文物理学硕士

多伦多大学物理学学士

24年于著名大学及国际高中任教的资深教学经验，燎原国际课程班任教8年

Q:作为在燎原国际课程班教授物理、科学课程多年的老师，您认为科学组课程对学生的帮助是？

A:在科学组学科中，这些课程往往提供一种“科学思维”能力的教授，也被常被称为“批判性思维”。这种推导式解决问题的方法在其他课程中也同样适用。

科学组课程对学生发展的重要性在于科学思维式最容易转移的技能之一，例如：科学思维可以帮助学生对全球性的疫情或气候变化等问题形成客观的认识。

Q:您会用怎样的方式启发学生？

A:我目前在学校教授IGCSE物理课、综合科学课程，也曾教授过ICGSE化学课和其他科学课程。我很高兴看到几位学习物理课程的学生收到了知名工程类学府的邀请，并且对我的教学表示认可。

当我教授学生们科学课程时，我会试着用历史发展有关的科学概念来激发他们的兴趣，通过图表、视频、实验甚至游戏来激发学生的兴趣。

Richard WOO

美国项目协调员、数学学科组长

新西兰奥克兰理工大学高中教育学硕士

奥克兰大学计算机科学专业和数理会计专业本科

11年在新西兰和上海的教学经验

新西兰教师委员会注册教师

新西兰教育部职业转换全额奖学金获得者

Q:您所教授的数学课程， 对学生“科学思维”有怎样的帮助？

A:数学具有横向性质，也就是转移能力。如果我们回顾一下课程的历史，那么数学（几何和代数）是希腊语和中世纪七门文科中的两门。这种历史作用支持了数学为其他学科提供了所需的心理学科的观点。特别是，在燎原我们的数学课程更侧重于“数学思维”和“数学探究”

数学探究过程为学生提供了通过数学探究定期学习的机会，通过经常使用刺激学生批判性思维和解决问题能力的策略。数学建模是解决问题的重要技术，但可以理解现实世界。它通常用于帮助学生更好地理解情况，检查变化的影响，或为决策提供信息。

Q:在教学中是否可以分享一些案例，如何帮助学生提高成绩并激发他们对数学兴趣的？

A:四月份，我从燎原去年毕业的学生那里收到了一些关于大学录取的好消息。通过在我们学校的学习，在2021年国际课程班Johnson同学的父亲高兴的告知我，他的孩子取得了湖首大学(Lakehead University)结构工程专业和特伦特大学(Trent University)数学专业的Offer。

燎原双语高级中学国际课程班通过在数学课上引入TOK（知识理论），学生现在能够反思知识如何产生和共享的问题，无论是在数学中还是在不同的知识领域。

在三角学的一节课上，我让学生讨论了以下问题：“如果一个三角形的角度加起来小于180°、180°或超过180°”，那么这告诉我们数学知识的本质是什么？讨论最终引导学生发现欧几里得，罗巴切夫斯基和黎曼几何之间的差异以及空间跳跃是如何可能的。

宋改雪 Niki

科学老师、班主任

南京工业大学

化学工程专业硕士

多年从事科学教学经验

Q:有些学生觉得化学和自己关系不大，您认为化学课对学生的意义在于？

A:人类生产和生活都离不开化学， 化学是帮助人类不断发明和制造更有用的新物质的科学，保证人类生存的同时不断提高人类的生活质量。学习化学是不断培养学生实事求是、细心观察的理论联系实际的科学思维，并用理论知识解释生活中的现象，进而应用化学知识解决生活、社会、环境问题中，促进社会不断发展。这对学生一生的科学思维的建立、社会认知都有极大的促进作用。

Q:有同学提到您课程中的“金属活泼性”PK实验很有趣，能具体说说吗？

A:好的，在学习金属活动性顺序表的时候，为了提升学生课堂兴趣和对金属活泼性的认识，在带同学们认识金属的物理性质以后，我开始对班级进行分组（共分2组）讨论如何比较金属活泼性，由同学们自己设计实验方案验证金属活泼型。

随后2组同学各自提出自己所在组的所有设计方案，由另一组同学进行提问和质疑，最终留下可行的实验设计方案。最后由2组同学各派出2位同学协作为大家做演示实验以验证金属的活泼性，通过实验现象得到金属活泼性强弱的结论。

张春燕 Sophia

科学老师（数学、 生物）

厦门大学物理化学硕士

厦门大学化学生物学学士

6年教育工作经验

擅长数学和科学教学

Q:在您教授的科学组课程中，数学对学生的帮助是？

A:数学是科学组课程中极为重要的一门。数学提供了一种建立心理纪律的有效方法，鼓励逻辑推理和思维严谨。此外，数学知识在理解其他学校科目的内容方面起着至关重要的作用，如科学、社会研究，甚至是音乐和艺术。

Q:在教学中是否可以分享一些案例，如何帮助学生提高成绩并激发他们对数学兴趣的？

A:学习数学的最好方式就是将所教内容与现实生活联系起来。我们使用具体的日常例子，演示学生如何应用数学概念来帮助他们管理个人财务、营养和日常日程。

再添新员，牛津大学资深教师

从2022-2023学年开始，师资强大的燎原国际课程班科学组中，将迎来一位毕业于牛津大学科学专业的资深老师。他认为在科学中，我们试图将一个复杂而多元的世界简化为一组基本定律，这些定律与我们的观察结果一致，可用于预测。

因此，做科学就是采用和应用结构化思维模型来解决任何可能需要解决的问题。对于学生来说，培养他们进行可靠的调查，分析和评估数据，并在观察中识别模式，都有利于培养强大的结构化思维能力。

他们获得的技能使他们能够将复杂的问题分解成可解决的部分，知道要进行哪些观察以及下一步要追求哪些途径。这些技能对于成功的科学事业至关重要，但也可以转移到学生一生中会遇到的许多其他职业道路，环境和情况，帮助他们解决重大问题并提出创新的解决方案。

根据他的教学经验，例如：国际GCSE物理课程，他发现学生不仅有机会学习和应用基本的物理原理，而且还可以获得可以应用于其他科学科目，更广泛的学术环境以及课堂外的技能。例如：课程内容不仅探索经典物理学领域，还向学生介绍现代物理学的概念，如原子物理学和宇宙学。

在这些领域中，学生经常遇到非直觉现象，这要求他们以以前可能没有考虑过的方式思考宇宙。这对他们的整体学习成绩是有益的，因为它为他们提供了一些情况的例子，在这些例子中，根据他们使用的方法和方法，可以用不同的解决方案以不同的方式解决相同的问题。这向学生表明，可以从多个角度解决问题，其中一些可能导致新颖的解决方案，并且该原则可以应用于任何学科。未来我们将和大家分享更多这位来自牛津科学专业老师的经验与心得，欢迎继续关注相关介绍。

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