对拥有热切好奇心的人来说，科学应是这人间最美妙的游戏。那为什么科学乃至理科，却成了很多人学生时代的噩梦？本该因兴趣而发展为热情的年纪，迷失在背公式、题海里，或因一纸分数而盖棺定论：“我学不好科学，我讨厌理科”。

如何在初中阶段保护对科学的好奇心，有赖于整个学科学习模式的革新。

一半的课在实验室上，不占用额外时间辅导竞赛却取得佳绩，竞赛成为助益学习的重要方式；泡实验室成为学生最爱的课外活动，学生对生活充满为什么；老师刷题、学生精做题；让不同学习需求的学生都能得到充分支持……三年多的探索中，云谷初中科学组摸索出了一套怎样的学习模式？

01 实证型课堂：一个好问题，远远胜过好答案

在学科认知上，云谷初中科学老师们有着高度一致的原则：科学是一门实证型的学科，而非验证型的学科。

什么是验证？

让学生不带任何质疑地去接受一个正确的结论，随之所有习题、训练都是在强化这个认知——在课本上学知识，在验证原理中学科学。结论提前灌输貌似省时高效，但这既不是真正的科学研究流程，也并非真正的科学精神。

什么是实证？

我们基于前人的研究结论，或基于大量生活观察和数据，提出假设和猜想，再通过一系列的调查研究、实验设计，来验证猜想的过程。

它们最大的区别在于：一种是被动学习，一种是主动学习。

如何设计一个实证型的课堂？科学组有这样几个基本原则：以实验为先导，以驱动问题推动课堂进程，从生活实际链接科学本质再回归生活，从课堂情境到价值观。

质量真的守恒吗？学过科学的人都知道，这是个不容置疑的真理。在验证型课堂中，老师会直接公布定理，学生无需质疑，以完全接受的态度把它植入脑海，学生因此失去了对于定理本身的探究空间。

在毛露老师的课堂中，他对教学方式重新做了设计：上课第一件事，毛老师把历史上三位科学家的研究结果发到每个人手里——分别认为物质燃烧后质量是变少的、不变的、变多的。毛老师问大家：根据生活经验，你更认同谁的观点？每个人都在学习单上写下了自己的猜想。遇到了猜想，科学家会怎么做呢？——设计实验。参照学习单上的实验建议，谷粒们发现，数据千奇百怪：大多数的数据都不符合，甚至完全违背自己的猜想。为什么会出现这样的事情？谷粒讨论后发现，当自己的实验设计本身不合理时，就会推导出一个错误结论——这就是课堂学习最重要却往往被忽略的环节：你发现你错了，不能掠过，务必要分析清楚错误因素是什么，误差的可能原因是什么，以及如何改进。

“科学不是你举999个正确的例子来证明你的猜想是对的，而是当有人提出反例证伪时，你能从中识别出其不合理所在，进而证实。”毛老师说，科学课最大的价值是在反复猜想和实验中获得的自我纠错、分析改进的意识和能力。

“最可怕的是学生在课堂上提不出问题。一个好问题，远远胜于好答案。老师绝非知识上的绝对权威，他们的主要工作是支持孩子们在安全的氛围中发展。”科学首席王永泉老师说。

02 实验王国：人人都是动手达人

云谷的科学课，一半都被搬进了实验室上。

“能现场演示的实验，绝不会放视频；能让学生动手的实验，绝不会老师来演示，所以我们干脆把课堂搬进了实验室。”

这样的教学场景催生出了全新的教师岗位——实验老师。这个角色和普通的实验室管理员完全不同，他不仅是器材的管理者和收纳者，更是深入参与到教学当中，和老师一起备课、磨课、设计课程的老师。

钱怀远便这样一位“实验老师”。他几乎全程参与在老师们的实验教研中，无论是融合物化生的跨专业教研，还是基于课本的实验拓展。不同专业背景的老师在联合教研中发挥所长，融合互补。

为了达到更好的教学效果，他们常常合作进行实验设计。比如“马德堡半球”这个经典的课本实验，为了让学生对大气压强体感更深，他们把笨重、容易漏气的铜质空心半球装置做了改良：焊有铁圈的不锈钢碗代替铜球；点燃酒精棉花使碗内气体受热逸出，冷却后球内形成低气压；在铁板上放书，以书的数量作为观测指标。

实验氛围也使得学生的好奇心被充分激发，他们并不满足于课本知识，生活中一切小事都可能成为探究对象，为种种现象寻找答案。当大家在纸飞机比赛中追求“飞得更远”时，谷粒袁骏泽想的是——“怎么才能让纸飞机能飞回手心里呢？”网上学习了十几种大师技巧，却发现只能靠运气成功。那究竟什么保证了100%成功呢？查阅、猜想、实验、调整、再实验，几百次试飞后，他才深刻理解尾翼、上反角和气流的秘密。更多谷粒因为爆棚的好奇心，无意中提前链接和内化了各种“超纲”知识。“最近有什么想做的实验？实验室随时可以来哈。”这是科学组老师最常对学生说的话。

03不内卷的学习：竞赛不是只是抢跑，而是水到渠成

一直以来，竞赛似乎和理科学习的成果紧紧捆绑，成为一种风潮。云谷科学组怎么看待竞赛，怎么为学生挑选适合的竞赛？在科学组有两位老师，他们是学生时代叱咤于竞赛场的学霸，在给谷粒选择竞赛时却有着不一样的思考。

这三个问题，是选择竞赛前老师需要考虑清楚的：

·参加竞赛只是为了丰富简历吗？

·竞赛是学霸的专属舞台吗？

·如果没拿奖，学生是否会因为受挫而丧失对科学的兴趣？

竞赛是另外一种场景的学习，选择好竞赛，不是因为知名度，或者是否容易得奖而选择。慢慢地，我们有了一套选择标准：

 1. 不选知识抢跑的：无穷尽拔高难度、考察超纲知识、为了成绩而花大量时间培训的竞赛不适合学生。我们选择那些符合当下学习进度的，最多每周一次竞赛辅导，以留出充足时间自由探究；

2. 选择测验能力多样的：基于真实情景而设置的信息题、图表题、实验操作、数据分析等，与科学课要求学生具备的比较、分类、判断、归纳、信息提取、探究能力等素养对应。这样的竞赛有助于综合能力和视野的全面提升；

3. 选择侧重考察动手探究能力的：英国物理竞赛有题目需要用到橡皮泥、剪刀这样生活中随处可见的东西，现场搭装置做实验，考查动手操作、联系生活，更符合我们的课程理念；

4. 选择有助于提升学习兴趣，充分激励学生的：看学生是否因为整个竞赛筹备过程而大大提升了学习热情，从而对日常的科学学习有正向推动作用。

04 不必每个人都成为科学家，但每个人都应具备科学思维

变革根源：非单一的评价体系

以实验为基础的科目，是表现型评价研究最好的抓手。在初三毕业前，老师们选择了13个优质拓展实验作为菜谱，为谷粒毕业设计任务——「学术实验挑战-实验报告册」。谷粒必须按照严格的科学探究流程完成任务单，策划自己的答辩。

“选哪个实验不重要，实验是否成功也不重要，那优秀的标准是什么呢？是否能判断最合适的材料、是否严格按照科学规范操作、是否能通过一手实验数据推导原理，是否怀着严谨态度做实验改良……更看重扎实的探究过程。”梁艳老师说道。

高质量的题目是夯实学术基础的重要手段，不搞题海战术也可以夯实吗？

每次教研活动，组里化学、物理、生物等不同理科背景的老师们都会集中“刷题”，基于教学方式和希望学生具备的能力，精选出更适合的、开放性的习题，精编成校本化的练习册发放给学生。

为所有人的科学课

董晓光老师说，他做科学老师有20多年了，也做过教研员，看过太多学生表现出对科学的厌恶。

“我很喜欢云谷孩子们身上那股「昂首挺胸学科学」的劲儿。几个成绩不那么理想的孩子，也不会给自己贴上「我理科不行，我没有资格喜欢科学」的标签。我能从他们身上看出那股好奇、爱钻研、爱动手的劲头，特别难得。”

前几天，正带学生备战中考的科学老师收到了来自九年级同学的“控诉”：“老师，快毕业了，我们还有更多进实验室的机会吗？”“老师，我觉得化学的正确学习方式，不是在知识点里通过题目和标准答案理解化学，而是在真实世界里发掘。科学的本质是探索，不是死记硬背。”

平心而论，科学绝对不好学，却也绝不是门槛极高的学科，像科学家一样思考的思维方式，值得每一个人带入生活、优化生活。

“这三年，科学组的探索围绕着学习场景、评价方式、教学设计各方各面来进行，最终指向的目的是让孩子们能真正爱上科学。”

王永泉老师说，“分层教学中，对于那些热爱和痴迷科学、想天天泡实验室的学生来说，我们就把火种点燃起来，全力支持他们；对兴趣没那么浓的孩子来说，科学就是一种思维方式，具备基本的科学素养即可。世界上真正能成为科学家的人不多，但人人都是社会角色的一员，都会面临复杂的社会生活，要成为理性的公民，不能无知和盲目。科学不仅仅是知识、技能、思维，也是一种生活方式。”

科学课，是为所有人的科学课。

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