首先是因陋就簡,創造引進高技術實驗的必要條件。該校地處偏僻農村地區,不可能奢望配備矽穀的最新型計算機。但是,學校卻有不少配置落伍閑置不用的老型號蘋果機。教師們訂購必要的軟件和所需的各種傳感器,與計算機切口相連接,學生就可以在這些計算機上輸入數據,顯示圖像,進行運算,使用數據程序軟件製作圖表,處理文字,完成全部實驗報告。
其次是教師設計出既適合學生能力水平、密切配合課堂教學內容的,又富有挑戰性、能夠激發學生濃厚的探索興趣的實驗課程,例如製作太陽能灶的實驗。實驗要求學生利用普通的窗玻璃和鋁箔等材料裝配太陽灶,灶溫必須達到100℃,而且能夠用來給自己燒午飯。
在整個實驗的完成過程中,學生們一直使用熱敏電阻,提供數據,處理信息,監測灶溫,利用計算機顯示數據。然後教師給以質量評價。實驗成果的競爭是激烈的。學生體驗到成功是激勵科學興趣、熱情和力量的源泉,所以,每當一個小組灶溫升高,贏得了100分的時候,其他小組便爭先恐後地改進自己的“產品”,提出新的實驗措施。
教師們發現,學生這樣學習與單純依靠課堂講授這些教學效果迥然不同。各班學生都以過去不曾見過的極大熱情投入實驗之中。學生們常常比教師還要早到教室。
隨著實驗課程的開展,阿拉喀尼高級中學的物理教師的角色漸漸地由知識權威性的代表者,變成了技術方麵的指導顧問。師生共同切磋如何攻克技術難關。
美國中小學在進行科學教育時往往遵循以下的原則:一個是科學基礎知識的教學與科學價值觀的培養融為一體;一個是引導學生通過係統的課題研究,獲得探索自然現象過程中的實際體驗和感受,奠定學生理解科學的基礎;一個是排除僵死的科目界限,更多地注重科目之間的相互聯係,教育學生學習從多學科的不同視角,綜合認識同一個自然現象。
學生們通過這個實驗過程,體驗到探索的成功,意識到智慧的發展,看到自己刻苦帶來的成果,理解這些成果與社會的關係,這些體驗實際上是在引導學生們理解人生的價值,幫助他們踏上真正的人生道路。
生動活潑的課外實踐
在美國,中小學教育十分注重培養學生分析問題和解決問題的能力。一方麵,書本知識與實際緊密聯係,讓學生掌握服務公眾、報效社會的本領;另一方麵,通過創辦公司或企業等方式涉足經濟,學做生意,以便日後謀生。
案例一:
五少年“救活”羅伊斯頓鎮
一天下午,羅伊斯頓小學6年級的學生在校外上觀察課時,發現本鎮的36座建築物中有20%破爛不堪:到處是枯枝敗葉,雜草叢生,牆壁上油漆剝落,汙跡斑斑。在靠近公路的那條街上,擺放著一大堆丟棄了的破舊小汽車和卡車。
羅伊斯頓鎮居民2600多人,位於亞特蘭大市東北100英裏處。它建於1875年,曾經是美國繁華的棉花種植中心之一。後來,這個小鎮由於管理不善,日漸衰落,從此一蹶不振。
麵對家鄉落後的麵貌,孩子們深感不安。任課老師艾麗斯·特裏因勢利導地啟發說:“同學們,我們已經看到了鎮上的現狀,該做些什麼才能挽救它呢?”討論時,大家爭先恐後地發言,氣氛十分熱烈。最後,決定從班上挑選出五個品學兼優的學生,組成了一個小組。它取名為“裏普”(“裏普”是“ripple”這個英語單詞的諧音,它含有“小溪流”之意),表示要在使小鎮複蘇的工作中發揮微薄的作用。