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走进神秘的科学世界


英国哲学家培根说过:“读史使人明智,读诗使人灵秀,数学使人周密,科学使人深刻,伦理学使人庄重,逻辑修辞之学使人善辩,凡有所学,皆成性格”。

科学不仅使人深刻,更使人快乐。从古到今,有很多伟大的科学家,他们在把自己的毕生精力贡献给了科学事业的同时,也从中实现了自己的价值,并由衷地发出快乐的感叹。他们快乐的源泉是什么?我们猜想大概是对未知领域的征服,对科学之美的执着,还有对人文精神的追求吧!


科学并不是只有像爱因斯坦那样绝顶聪明的人才能掌握,其实,孩子们就像是天生的科学家,他们充满可贵的好奇心,对于探索周围世界有着本能的渴望,帮助他们热爱科学是轻而易举的,并不需要大堆的科学术语和昂贵的科学设备,我们只要满怀好奇心地与他们一起探索,就一定能帮助他们进入神秘的科学世界。

 

Science along with happiness

Moments of science classes in SIFC


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在深圳国际预科学院,科学课以激发学生的探索精神为主导,引发学生探求现象背后原理的兴趣。科学课始终把学生放在学习过程的中心位置,给予学生探求科学知识的实验工具,教授他们采用科学探究的方法,提出假设然后执行实验测试,观察记录实验过程中的现象和数据变化,最后归纳规律给予现象以合理的解释。


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以学生为中心的实验探究活动


为了令学生适应新的学习模式,新学年伊始,科学课先展开了一系列的实验探究活动。实验活动涉及四个不同方面的课题,内容包含了:测量食物的水含量、探索物质的密度、研究酵母在糖水中无氧呼吸作用和分离提取奇异果中的DNA。

以最后一个实验活动为例,我们说明一下这个学习模式的优势。首先,学生以日常食物为探究对象,这里选用的是奇异果,对相对陌生和神秘的DNA一探究竟。其次,学生能积极投入到探索过程中,是因为活动本身的趣味性,它屏蔽了科学知识学习的枯燥性。最后,活动过程中所涉及的材料和工具都来自日常生活,学生可以在家里继续探究的过程。


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Extraction DNA from kiwi



所有真正的学习都起步于专注和兴趣
在深圳国际预科学院,我们鼓励学生将自身在其他领域的特长和优势带进科学学科的学习中。不同学科的融合和相互取长,不仅令学生在学习过程中更加投入,而且有益于引发学生的创新。在这样的思维下,学生被允许更自由地表达与呈现科学活动的结果;老师也因此常常给学生的“娱乐性”和“创作性”的作品所折服。例如,微波烘烤后的土豆给用来装饰笑脸,肿胀和皱缩的黄瓜片拿来修饰人物眼睛,和喜爱的卡通人物现身讲解实验结果。

 

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Creatively presenting test results

 

确实,科学要求精密和精确,它要求学生尽可能的严肃严谨地进行实验,这样科学可以帮助我们更好的理解周围的世界,帮助我们和这个世界上的一切生物和谐共处。但是,科学也不能因“枯燥”和“抽象”而拒人千里。所有真正的学习都起步于专注和兴趣。为什么学生不能有一个愉快和开心的科学课堂呢?

创新是对年轻一代素养的期许之一,因为它可以帮助我们的学生解决未来他们所面对的未知问题。创新精神不是一种在高压下,标准化测试评估下培养出来的品质。需要给予学生一个宽松的学习环境,让他们能逃出学科思维的框框,享受科学学习的乐趣。

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Modelling the structure of DNA

 

  

既独立又互助,科学课堂中的协作

深圳国际预科学院的科学课堂,尤其是化学课,特别强调同学之间的协作。学校所提供的课堂教学环境,应该尽量满足未来工作场所、学习环境对学生的要求,努力培育学生的合作精神。大家可能注意到,近些年来的诺贝尔科学奖项,很多时候是颁发给几位在同一领域的有杰出贡献的教授。这表明科学前沿的一些突破需要一些顶尖学者的协作,除此之外,也需要很多研究助理丶研究生和实验助理的默默付出。

化学实验活动通常在学年开始,将学生分成二至三人一组,大家轮流角色负责实验的装备、操作和纪录等。经过一段时间下来,每个人的特点或者专长被发现和肯定:有的人会更擅长仪器或者设备的操控,而有的人能更精准测量数据。这样每个人为小组贡献最大的自身价值。



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Teamwork is one of basis in science education


正如课程活动期望,学生个体也会在这种学习过程中受益,因为学生在从相互的观察中学习,不仅学习和欣赏同伴的专长,也从不足失误中学习;学生在既独立又互助的过程中成长,相互讨论和彼此分享。更重要的是,学习的旅途中每一个人有了几个可靠又可爱的同伴。


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 Observation, Collaboration, and Presentation

 


 

科学中的艺术,艺术中的科学

深圳国际预科学院的很多学生有艺术专长。学院本身也为学生聘任了优秀的艺术教师,设置了满足学生不同需要的艺术课程。从科学教育的角度出发,艺术专长也是一项强大的“武器”,可以更生动地描绘科学内容,从而吸引更多的观众关注和喜爱科学。在深圳国际预科学院的科学课上,学生在学习过程的不同阶段都可以引入艺术元素,结合科学实验的工具,取得更好的学习效果。

例如,去年学生曾做过奇异果提取DNA的实验。学生就会在阅读实验过程文本之后,将文字转化成卡通流程图。另一个例子,是将思考视觉化。学生在对全球热门话题进行分组讨论之后,将一系列的话题按个人兴趣程度的高低整理成图形,其中一个例子就是排列成菱形。最常见的艺术与科学结合的形式是,学生将科学课题的学习/研究结果用视觉化艺术化的方式呈现出来,例如化学元素Li的展示。


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 Science in Art & Art in Science

 

Science in young artist's eyes


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十一月是深圳国际预科学院的艺术主题月,我们在课堂上发起艺术与科学相结合的活动,“放下一切提笔画”,目标就是让学生通过更加生动和有趣的方式理解科学概念,让学生熟练应用视觉艺术作品来传达和分享科学内容,让学生用艺术作品感动观众,并让观众更有兴趣了解和学习科学。


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SIFC负责科学教学(化学&综合科学)的李晓波老师,厦门大学化学硕士,香港浸会大学物理化学博士,有近10年教学经验,曾在香港、广州等地国际学校任教,教授过CIE IGCSE和A-level化学、初中高年级的科学、IGCSE的化学和综合科学教学工作。作为一名没有艺术教育背景的科学老师,对于艺术与科学的结合却也有着极大的热忱。

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在这次历时一个月的课题快结束的时候,当老师回顾一张张学生的作品,一再被学生的想象力、创造力和坚持力所惊叹。

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10年级学生张欣然同学完成了一组绘画作品来表现生物学家透过显微镜来观察神奇的微观世界。她的画作洋溢着无与伦比的想象力和创新力。

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11年级学生车涵同学的绘画作品散发着艺术家的天赋和个人性情中的调侃幽默。她的作品融合了日常生活和实验室里发生的诙谐瞬间。



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这个课题鼓励了学生跳出日常艺术或者科学课堂的思维框框,去展示两者相融合后的东西。学生有绘画时间的限定,但是对于所描绘的科学对象和采用的绘画方式或技巧都没有限制。学生个体有着不同的生活观察,也会把描绘对象放在不同的故事背景下。因此,相同的内容也被从不同的角度去表现了。比如,下面的一组图画表现了日常物理现象:

 


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所有学生尽其最大努力共同完成了这次课题,让老师也非常欣慰。


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有人说,科学家的快乐也源自对科学之美的执着。在旁人眼里乏味复杂的数字、稀松平常的花草、渺小遥远的卫星,在他们看来,都有着精巧的美感和深厚的诗意。科学很美妙的地方之一就是,你不知道会发生什么,惊喜随时可能出现。让我们一起感受学习科学的快乐,享受这个求索的过程吧!






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