MarinaMilner-Bolotin　陳秋語　胡若楠等

我談的主題是關(guān)于STEM教育的outreach。Outreach含有向外延伸、對(duì)外援助的意思。我所在的不列顛哥倫比亞大學(xué)（UBC）地處加拿大溫哥華，這里有豐富的科學(xué)教育資源，我們以此為原點(diǎn)，向外延伸至整個(gè)加拿大，延展到那些科學(xué)教育資源可能不足的地方，分享給那里的人們。我們?yōu)槭裁催@么做呢？大家可以回想一下自己是如何成為一名科學(xué)教育的教授或教師的。在這個(gè)過程中，你總可以找到一位對(duì)你有深遠(yuǎn)影響的人，可能是你的家人、長輩或你的教師。在過去的一二十年里，我同許多科學(xué)教師和STEM教師共事。從這些經(jīng)歷中，我感悟到作為一名教育工作者，不僅要影響自己的學(xué)生，更要和整個(gè)社區(qū)、家庭進(jìn)行聯(lián)系，這對(duì)學(xué)生學(xué)好科學(xué)具有十分重要的作用。同時(shí)，科學(xué)教育是面向所有學(xué)生的，盡管并非所有學(xué)生最終都能成為科學(xué)家或數(shù)學(xué)家，但是我們的教育目的是要讓所有的學(xué)生都能夠感受科學(xué)，欣賞科學(xué)。

UBC奧林匹克物理競(jìng)賽

加拿大有10個(gè)省和3個(gè)地區(qū)，每個(gè)省都有自己的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)，不是所有省都有“省考”（類似于中國的高考），所以高中生在畢業(yè)時(shí)并不需要參加類似于高考的統(tǒng)一考試。我們的學(xué)生修習(xí)科學(xué)類課程可以修到10年級(jí)（高一），到了高二、高三年級(jí)，他們可以選擇不再修習(xí)科學(xué)類課程。所以對(duì)于許多教師來說，教科學(xué)（物理）的目的不是幫助學(xué)生取得更高的考試成績，而是幫助他們能夠更好地以團(tuán)隊(duì)的形式參與到科學(xué)中，以搞清楚科學(xué)究竟是什么。大約在42年前，UBC課程與教法系，以及物理學(xué)與天文學(xué)系開展合作，共同舉辦以小組為單位的科學(xué)競(jìng)賽，主要目的是讓學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)，一起參與到物理和科學(xué)當(dāng)中。競(jìng)賽面向整個(gè)不列顛哥倫比亞省，競(jìng)賽的最終獲勝團(tuán)隊(duì)可以得到獎(jiǎng)?wù)?、?jiǎng)杯等，但這些獎(jiǎng)勵(lì)并不會(huì)成為他們?cè)谛３煽兊募臃猪?xiàng)。不列顛哥倫比亞省的面積非常大，其中大約有一半人口住在大溫哥華地區(qū)，我們所面臨的挑戰(zhàn)是如何能夠讓科學(xué)延伸到那些住在偏遠(yuǎn)小鎮(zhèn)的學(xué)生們。UBC舉辦這樣的競(jìng)賽是希望為那些偏遠(yuǎn)地方的學(xué)生和教師提供機(jī)會(huì)到大學(xué)參加活動(dòng)。近些年，UBC教育學(xué)院還為帶隊(duì)教師或教練提供競(jìng)賽的指導(dǎo)培訓(xùn)，內(nèi)容包括成功的競(jìng)賽指導(dǎo)策略，例如怎樣可以有效地鼓勵(lì)學(xué)生參與，如何更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作等。

奧林匹克物理競(jìng)賽由6個(gè)賽事組成，包括賽前搭建、實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)、知識(shí)競(jìng)賽各2項(xiàng)（簡介如表1）。賽前搭建項(xiàng)目要求學(xué)生根據(jù)命題制作可以實(shí)現(xiàn)特定功能的裝置，例如讓學(xué)生以小組為單位制作一個(gè)時(shí)間機(jī)器，或制作一個(gè)可以將石頭投擲至指定位置的裝置。他們會(huì)在自己學(xué)校把這個(gè)裝置完成，然后在競(jìng)賽的那一天帶到競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)。我們還會(huì)設(shè)置2個(gè)“驚喜”實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽場(chǎng)地。知識(shí)競(jìng)賽項(xiàng)目是一些問辯，要求小組成員解答有關(guān)物理學(xué)和天文學(xué)的問題。

競(jìng)賽活動(dòng)吸引了很多學(xué)生參與。在新冠疫情之前，每年大約有70多個(gè)團(tuán)隊(duì)700多名學(xué)生參與，同時(shí)還有他們的教師和家長。溫哥華市、溫哥華島及許多其他不同城鎮(zhèn)的學(xué)生都來這里參加競(jìng)賽。通常情況下，競(jìng)賽會(huì)在每年3月舉辦，但在2020年由于疫情的原因，比賽取消了。我們?cè)撊绾谓o那些想?yún)⒓痈?jìng)賽的學(xué)生機(jī)會(huì)呢？由于疫情，我們的教師積累了豐富的遠(yuǎn)程授課經(jīng)驗(yàn)，對(duì)舉辦在線競(jìng)賽有了信心，因此我們決定舉辦2021年的奧林匹克物理競(jìng)賽并獲得了成功。

這個(gè)比賽對(duì)于學(xué)生來說是疫情期間難能可貴、為數(shù)不多的接觸科學(xué)的機(jī)會(huì)，對(duì)大學(xué)來說，也是一個(gè)非常好的進(jìn)行科學(xué)傳播的機(jī)會(huì)，線上活動(dòng)能讓許多沒有足夠經(jīng)費(fèi)、地處偏遠(yuǎn)的學(xué)生參與進(jìn)來。在組織這場(chǎng)線上競(jìng)賽的過程中，我們遇到了許多挑戰(zhàn)。比如競(jìng)賽中有對(duì)各參賽小組進(jìn)行提問的環(huán)節(jié)，過去是將參賽者集中在一個(gè)寬敞的空間里進(jìn)行。今年我們使用了Canvas、Zoom等在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和在線會(huì)議系統(tǒng)，在虛擬房間中在線連接眾多參賽者進(jìn)行問辯。但更大的難題是，如何讓學(xué)生真正做一些科學(xué)實(shí)踐。我們找到了一個(gè)名為Phyphox的物理實(shí)驗(yàn)室手機(jī)App作為主要科學(xué)測(cè)量儀器（圖1），學(xué)生可以將手機(jī)置于各種條件下測(cè)試周邊環(huán)境的物理參數(shù)，比如電梯中的垂直速度等。所有學(xué)生都可以在手機(jī)上免費(fèi)下載安裝Phyphox。通過這個(gè)應(yīng)用程序，學(xué)生就可以在家開展物理實(shí)驗(yàn)。本次競(jìng)賽主要有2個(gè)實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)：測(cè)量自由落體的加速度;測(cè)量0攝氏度時(shí)空氣中的聲速。學(xué)生需要將實(shí)驗(yàn)過程和過程中使用的方法和科學(xué)原理闡述清楚，制作成小視頻提交給評(píng)委，由志愿者作為評(píng)委評(píng)定結(jié)果。通過這樣的方式，各地的學(xué)生都可以在家做實(shí)驗(yàn)并參與到競(jìng)賽活動(dòng)中。

UBC家庭數(shù)學(xué)和科學(xué)日

上面提到的奧林匹克物理競(jìng)賽的參與者通常是10—12年級(jí)（高一至高三）的學(xué)生，他們對(duì)科學(xué)比較感興趣，且通常已經(jīng)選修了物理科目。那么，對(duì)于年紀(jì)尚小的學(xué)生，如何讓他們參與科學(xué)并愛上科學(xué)呢？大約12年前，我和我的同事決定做這樣一個(gè)STEM傳播活動(dòng)——UBC家庭數(shù)學(xué)和科學(xué)日（UBC Family Math and Science Day），通過這樣的方式讓家庭和整個(gè)社區(qū)進(jìn)入大學(xué)，參與到我們的活動(dòng)中，并讓我們的STEM職前教師主導(dǎo)這一活動(dòng)，與來訪者一起參與到科學(xué)活動(dòng)當(dāng)中。

家庭數(shù)學(xué)和科學(xué)日把多層面的指導(dǎo)融入科學(xué)活動(dòng)中。這個(gè)活動(dòng)為職前教師提供了一個(gè)非常好的專業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)。作為志愿者的職前STEM教師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)展臺(tái)（如化學(xué)展臺(tái)、數(shù)學(xué)展臺(tái)、物理展臺(tái)等）和相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，思考如何使小朋友更好地參與進(jìn)來?；顒?dòng)中，小朋友身邊都有志愿者為其提供指導(dǎo)和幫助。我們還邀請(qǐng)了當(dāng)?shù)靥觳虐嗟膶W(xué)生做志愿者，這些學(xué)生熱愛數(shù)學(xué)和科學(xué)，但是大都很害羞，我們希望他們通過這個(gè)活動(dòng)學(xué)習(xí)如何與公眾對(duì)話。志愿者年紀(jì)很小，但他們很樂意為活動(dòng)作出自己的貢獻(xiàn)。我們不在乎志愿者的年齡，只要熱愛科學(xué)，了解一些科學(xué)，就歡迎成為我們的志愿者。通過參與科學(xué)活動(dòng)使他們學(xué)到更多，才是我們認(rèn)為重要的東西。尤其值得一提的是，很多家長也參加了活動(dòng)，包括父母、祖父母等家庭及社區(qū)成員（2?102歲）?；顒?dòng)是免費(fèi)的，人們只需要在學(xué)校網(wǎng)站注冊(cè)登記即可。

最后，我想簡單總結(jié)一下今天的報(bào)告。由大學(xué)進(jìn)行科學(xué)傳播是十分重要的;要讓下一代欣賞并愛上科學(xué)，必須盡早開始。我們做這些科學(xué)的傳播工作，就是希望我們能夠影響這些孩子，讓他們從小欣賞科學(xué)，愛上科學(xué)。