科学思维——青少年科学好奇心启蒙课

像科学家一样思考

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本课程为课后延时服务使用课程,如学校想体验更多课程,请与服务商联系。

通过科学解决难题,可以让你对周围的世界有更清晰的了解。

了解周围世界意味着用科学原理思考——但通常它们会被表面的现象所掩盖。 在本课程中,我们将忽略掉数字运算和数学运算,以寻找更有用的东西:物理洞察力

本课程无需任何准备,你将在其中探索物理定律和工程原理,并在探索的旅程中学习规则。 一路上会有很多惊喜,但是到最后,你将收获以不同的方式看待世界最重要的东西——理解力和洞察力。

赶快加入吧!

 

一、课程简介

什么是《科学思维》?                                      

《科学思维》是一套科学核心素养课程,以国务院刊发的《全民科学素质行动规划纲要(2021-2035年)》为核心,向学生引入生活中可能遇到的诸多科学、工程难题,通过理解问题的本质和解决方法,来帮助学生养成运用科学原理思考的习惯,构建科学思维,掌握科学方法。

本课程属于科学素养类综合通识课程,通过了解简单的规则,了解生活中的科学,并从中学习简单的科学,课程设计以儿童为中心,遵循学科融合、核心素养等原则,通过16节精品课程,提高学生们的洞察力、理解力、空间想象能力等。

在学习的过程中,本课程尽量忽略了数学运算,而着重于培养学生的科学洞察力和好奇心,开发其分析判断事物和解决问题的科学直觉。即使没有科学基础,也可以通过本课程,发现科学的乐趣。

为什么要学习《科学思维》?

国务院日前印发《全民科学素质行动规划纲要(2021-2035年)》(以下简称《纲要》)。《纲要》指出,科学素质是国民素质的重要组成部分,是社会文明进步的基础。提升科学素质,对于公民树立科学的世界观和方法论,对于增强国家自主创新能力和文化软实力、建设社会主义现代化强国,具有十分重要的意义。

科学思维既指对科学内容的思考,也指对贯穿科学领域的一系列推理过程的思考:归纳、演绎、实验设计、因果推理、概念形成、假设检验等。

在学校里,学生经常被训练成死记硬背公式以解决问题。但这种传统的教学方法阻碍了学生对概念进行更深入理解,更没有培养出独立的批判性思维,无法进一步促进学生在数学、科学、工程等方向上深入学习,也就培养不出创新型人才。

如何才能培养具有批判性思维的人才呢?一种常用的方法是通过尝试解决各种具体问题来提高学生的能力,因此,我们的科学和数理素养课程,会从建立解决基础问题的直觉开始,阶梯式的循序渐进地应对不同梯次的问题,从而解决那些一开始看起来似乎超出能力范围的难题。

《科学思维》怎么教

我们从生活中的常见的事物引入,通过精美的动画视频,带领学生进入具体问题的情境。学生可通过解决一系列前后具有关联性的谜题,从而深刻理解藏在日常生活背后的种种科学原理。

  • 首先梳理解决谜题所需要的具体的、明确的规则,通过一系列动画的指引,学生可以了解课程中涉及到关键的科学原理。

  • 根据课程纲要,设置一系列由易到难且充满关联性的谜题,老师可以在教学过程中,按下暂停键,由学生自行解答,再根据谜题所涉及的科学原理,给出清晰且制作精良的动画解析。

  • 学生也可通过终端自行学习或复习。

  • 除了视频版还提供终端答题版,学生可随时参与答题调动思维力。

  • 课程还提供课内及课后时间探索活动方案,通过一系列的动手实践,学生可在校或在家完成对应的小科学和工程模型搭建,动手且动脑。

 

二、课程目标

  1. 通过轻松有趣、制作精美的原创动漫,让学生了解科学思维、平衡、浮力、电流、齿轮、热流、滑轮、镜子、量子等……通过深入探讨此类主题的各类思维和实际问题,深入思考科学原理。

  2. 无需大量背景知识,学生将在学习中探索诸多物理学和工程学规则定律,边玩游戏边解题,不断解决各类具有阶梯层次的问题。

  3. 高效提高科学思维、科学理解和科学洞察等能力,为学生未来学习国家初等、高等科学课程打好良好基础。

三、课程特色

  1. 通过动画和大量图片图解科学问题,方便学生理解:在每道题上都会提醒教师或学生自主暂停,进行思考和讨论。

  2. 知识从点到面:本课程的一大特点是对知识从点到面的辐射,从基础科学的规则拓展到各种不同方面的应用,同时大量使用生活中可能遇到的案例,如跷跷板、投石机解释杠杆,火柴结构解释桁架,台球解释碰撞,透镜解释光量子……便于学生强化理解。

  3. 线上与线下无缝切换:本课程既可以由教师在线下引领学生观看并学习,也可以由学生通过终端自行学习。线下教学可以配合学案和拓展探究,线上教学可以不限空间时间,方便学生寻找到科学的要领。

  4. 课程可适应多学段学生:由于本课程主要侧重于科学思维的培养而非数学计算,和初中学生一样,小学高年级的学生也可以适应本课程,在学习的过程中通过理解生活中的实际问题高效吸收科学知识并提升科学素养。

  5. 课程还根据教学内容,提供相关的课内及课后时间的探索活动方案,通过一系列的动手实践,学生可在校或在家完成对应课程的科学和工程模型搭建,手脑同时发展。

四、课程设计原则

  1. 有趣的动画课程:充分调动和吸引学生注意力,增强教学效果。

  2. 培养好奇心:有趣味谜题和背景故事。

  3. 互动性:参与答题后再查看解析,提高学生主观学习动力。

  4. 边用边学:课中课后会应用所学的知识进一步拓展

  5. 多年龄段适用:混龄通识,多个年龄段的学生都可以参与学习

  6. 不怕失败:好的学习者会不断在错误中取得进步。

  7. 引发问题和思考:好的教育不只是知道问题的答案,而是要知道问什么问题。

五、评价体系

本课程根据国际通行的综合素养评价指标,包含基础通识能力高阶通识能力个性发展指标三个方面。其中学科核心素养也包含科学课程的核心素养指标。

  • 基础通识能力:阅读能力、表达能力、信息甄别能力、 科学素养、解决问题能力;

  • 高阶通识能力:审美能力、创新能力、审辨思维、价值 辨识能力、全球视野;

  • 个性发展指标:坚毅品格、责任担当、情绪管理、人际 交往、团队合作、领导力。

六、教学方法

线上+线下混合式学习

线上启发,线下探究。以时间轴建立混合式教学流程,大致将混合式教学分为三个阶段:学生借助学习平台先行探索,师生在真实课堂中进行协作探究,学生借助学习平台进行拓展探究。

PBL项目式学习

采用PBL项目式学习法:让学生以团队合作的形式主动探索问题为导向,通过提出问题、规划方案、解决问题、评价反思等环节,让每个学生都积极参与其中,互相合作、互相启发、共同质疑、共同讨论,在学习中深入思考,真正把知识运用到实践中,从而提高学生的核心素养。

七、课程大纲

课程名称

课时名称

科学思维

01课-科学的规则

科学思维

02课-高楼为什么可以屹立不倒

科学思维

03课-了解机器的心脏

科学思维

04课-玩翘翘板的制胜秘笈

科学思维

05课-事半功倍的滑轮家族

科学思维

06课-如何成为斯诺克高手

科学思维

07课-物质的热膨胀与收缩

科学思维

08课-热量也可以流动吗

科学思维

09课-水的压力有多厉害

科学思维

10课-生活中的流体力学

科学思维

11课-物体的浮沉与什么有关

科学思维

12课-光是如何让针孔相机发挥作用的

科学思维

13课-奇妙的反射现象

科学思维

14课-调皮的电荷

科学思维

15课-灯泡与电路

科学思维

16课-让光偏振的镜头

七、教研和师训团队

让各行各业的大师成为老师的助手!

依托南京师范大学基础教育研究中心等研究机构,汇聚海内外400多位各领域著名学者、特级教师、一线骨干教师作为课程设计专家,研发精品化在线课程。

八、适合人群

本课程适合小学和初中阶段的学生学习;

课次数量

小学阶段:每周授课1课时,单课时可支持40分钟时长学习,每学期授课16课时;

初中阶段:每周授课1课时,单课时可支持40分钟时长学习,每学期授课16课时;

九、教案讲义

对学习课程提出指引,帮助同学们了解课程中的关键点,同时发散思维,引导同学们对课程相关内容资料进行搜集整理。根据课程内容,设置难度适中的题目,范围涵盖课程的主要情节,让学生们进一步了解课程内容,并且增强进一步探究学习的兴趣。

十、拓展探究

根据课程内容和学校需求,提供相关的stem拓展探究内容及材料清单,如自制潜望镜、万花筒、温度计、投石机……,还提供制作流程的图解,实际授课时可自行灵活安排。

课程设计

资深课程设计师
SeeHow老师
科学老师
1

旅程的开始——引入

在解决这些谜题的过程中学习

大自然中存着某些规则,我们来学习如何使用它们。
2

结构体

在学习这些结构之前,我们先分解它们。

用杆和关节在物理和工程之间架起一座桥梁。
你有失去过平衡吗?通过探索动态平衡来让生活平衡。
你可以利用滑轮用手提起大象吗?
这种游戏跟粒子碰撞有相同的规则!
3

探索物质流动和能量交换中的规律

热能改变物质,但可能跟你想象的方式不一样!
热量在不停地流动,你将用此解决这些谜题。
使你的饮水机排空的水压可以抬起一辆汽车。
管道不仅存在于墙壁中,还在你皮肤下面的血管中。
你坐过混凝土做的船吗?
4

通过制作一个相机来探索光线那令人困惑的本质。
你是否曾经被困镜屋,光学可以帮你逃出来。
不要被这些电荷难题困扰哦!
只需控制开关和灯泡的连接就能学会电路规则。
我们带上墨镜之后,世界会变暗。