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科技实践周 | 培养理科思维 探索物质世界

发布时间:2019-10-31

高级的文明,向地球上的人类发出文明测试,检测此星球的生命是否拥有智慧。没有通过文明检测的星球,则被认为没有智慧,即刻被摧毁。一位极富奉献与牺牲精神的乡村教师,在濒死之际,向学生传授了牛顿力学三定律。而学生们恰好利用牛顿三大定律物理知识,完成了文明测试,拯救了世界。


这是学生们作为六力国际学校科技实践周开幕表演的话剧——科幻小说《乡村教师》选段。未来可能很遥远,也可能近在眼前,而我们为未来的到来要做哪些准备?面对未来,学校该培养什么样的人才?

科技实践周


中学阶段的理科不仅是知识性、经验性的学科,更是思维性的学科。理科学习重在培养学生观察、分析、判断、推理的能力,开发学习者的理科思维。

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六力国际学校初中部每学期四次大课,整合诸多课程知识,着重培养学生的能力和思维,为他们的未来夯实基础,培养他们的对未来的适应能力,训练他们的思维,提升学习力、创造力,增强团队之间的合作协调能力,让他们看得更高,走得更远。

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传统的理科教学就是:老师讲,学生听。学一个科学知识的顺序一般是:讲述一个概念,给出定义公式,熟悉应用场景,反复练习使用,记住。“只给钥匙,不给锁”的学习,没有锁,只拿出来一把钥匙,是没人能听懂的。

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六力国际学校初中部的科技实践周是给学生设一种教学情景,让学生通过情景教学让学生重新认识课本上抽象枯燥的理科概念、公式和原理。本次【科技实践周·打开科技之门】仍然是立足于学科之上,通过过去、现在、未来为节点带学生到真实的物质世界去学习、实验、体验,帮助学生们去体验,探索未知的物质世界,感受学科的魅力,爱上理科。

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探究过去

在科技周中设定课题汇报环节,以数学问题中计数、数字的起源、计算工具的演变、信息的传递等,来了解数学的发展,演变,更迭。

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在探索中,学生们骄傲着中国古代的《九章算术》、圆周率的计算远远领先于西方;为我国古代人发明的“被誉为世界上最早的计算器”——算盘而感到自豪。

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算筹、算盘、信息传递比赛引起学生们对理科浓厚的兴趣。学生们全身心的投入知识的学习,可以锻炼专注度,在比赛中积极参与、齐心协力找方法,掌握灵活多样与同学的相处方式,处理好与人的关系。


丛茂:“虽然算盘不方便,但是算盘可以锻炼人的思维能力。”

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博涵:“紧张有趣的比赛,提高了我的专注力。在备课时,改掉了以前的应付,积极与老师沟通,提高自己思考的深度、宽度和广度,一环扣一环的任务也慢慢的改变了我的持续力。”


函闻:“算盘能够被运用得益于各个珠子之间的团队协作。分工明确、公平、公正都是一个团队的基本素养,而现实中每个人都不可能离开团队单独存在,所以算盘精神同样值得我们学习。”

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了解现在

现代社会已经离不开计算机和手机。科技实践周的课题研究课程以手机为主要载体,设置相应的课题研究。通过手机可以让学生们了解背后的光学、电学、声学等相关物理知识;在科技馆去感受学科的魅力;在方特中体验项目背后运用的物理知识。

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将课内知识与科学实践探索相结合来进行情景教学,让学生身临其境亦或可知、可感的教学情境,使学生们的注意力更加集中,从而唤起学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性,激发探究知识的欲望,促使他们自主学习和自主探究的能力,产生更加显著的教学效果。


林依利用阴阳思维汇报:“听筒是靠电磁铁和膜片相互震动传递来发出声音。通过提问的方式自然引出课题背后的启示:在生活中遇到的很多事情,只要换一个思维,可能就会做得更好。”

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晓乐从地人天三个层面讲解手机电池的课题:“通过图像示例讲解电池的氧化还原反应;用各种生活中的例子来说明手机电池为什么会越来越衰减;最后通过手机电池的寿命问题延伸到人生问题,我们应该在有限的时间内做哪些有意义的事。”

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宜霖:“体验海盗船中的重力势能转换成动能;体验过山车、大摆锤、空中飞翔的离心力、向心力,再到最后体验的魔法学院4D观影了解地球诞生和人类进化历程等,今天的内容太丰富了,以前去游乐场只是玩项目,现在知道背后的物理原理,玩的过程去体验,真的更有意思,总结一句就是今天所学的知识全部吸收。”

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预测未来

学习是一个吸收、运化、释放循环往复的过程。以科幻小说为载体,了解科学的发展。引发学生们思考物质与精神世界,探索我与客观世界的关系。课程最后,导师引导学生们理清人类文明和科学技术发展中存在的问题,总结过往,反思当下,展望未来。

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科学对人类环境的改变是巨大的,科技的发展是不可估量的,未来人类的90%以上的工作都会被人工智能所取代。学生们不仅要了解科学的前世今生,还要具备适应未来的科学环境的能力。


羿为:“在研究这本《永生医院》时,主要就是人的生老病死是一个常规的自然现象,我们究竟应不应该用这种生物科技去延续人的生命,说白了这已经从一个生物科技问题上升到一个哲学问题。我们的终极问题就是,是要遵循这个生老病死的规律,还是要用克隆人的技术去抚平人们心里中失去亲友的伤痛。”

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焕嘉:“《人之岛》这篇小说设计的理科知识包括黑洞的知识,全球系统治理问题以及自由意志和概率的关系,小说中重点探讨了人工智能和自由意志的关系,就像小说最后说的那样,自由是可以做出的小概率选择。”

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同学们互相讨论着:既然工作都要被人工智能取代了,那我们就回到野外生活,不要再学习了,仰赖天地灵气,可好?这么来看,新科技给我们的心灵提出了更高层次的挑战。

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其实,人类的认知发展总是向上攀登,所有问题也都是靠更高层次的认知来解决。而科学恰恰是站在更高维度看待世界的眼光。不断攀登山峰,风景总是会逐渐明朗。

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人工智能时代需要的是人与人工智能相处的能力,我们能做的,就是站到比人工智能更高的山峰。

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学生们在科技实践周亲身去探索物质世界,去感知、去领悟、去验证;经导师的引导和启发,调动已有的认知,主动寻求答案,主动构建知识体系,触及理科的价值。遇到问题,学会自己去解决,形成自己的科学思维方式和解决问题的能力,为适应未来做好准备。

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接下来的吴地文化大课,六力国际学校的学生们即将踏上去往南京、苏州等地的文化学习之旅。届时,将会有什么成长,请您继续关注。

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