在一英里的高处感受科学教育——2024全美科学教师大会(NSTA)巡礼

原创 2024-04-01 15:45

科罗拉多州州府丹佛市,海拔1609米——正好一英里!不信?请大家自行某度。但笔者高度怀疑丹佛市政府有串通美国国家地质调查局(USGS)联合造假的嫌疑,不然哪来这么精确的巧合?正是凭借这一“巧合”,丹佛将自己所有的旅游宣传都冠以了“一英里高”。不过,至少笔者这次参加的NSTA大会,确实配得上一英里的高度!


1会议过程


2012年的3月,笔者随中行协考察团第一次参加了在印第安纳波利斯举行的全美科学教师协会——NSTA的大会,亲身感受到了美国科学教育的独特魅力。可惜当时安排仓促,没能深入了解大会的相关内容。今年3月20日~23日,2024 NSTA大会在科罗拉多州州府丹佛召开。笔者夫妇历经长途跋涉,先从北京飞到华盛顿,又转机于当地时间19日晚8点飞抵丹佛。当乘坐老友的车驶出美国占地面积最大的机场——丹佛机场的时候,那尊著名的蓝色野马雕像的眼睛在夜幕下闪烁着顽皮的红光,似乎在预示着笔者的本次NSTA之旅,必定不同12年前。

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丹佛机场的红眼睛蓝马(图片来自网络)

20号下午,是本次NSTA的招待会及开幕式。在大会主会场——科罗拉多会议中心外,笔者忍不住对着该中心的吉祥物“好奇的蓝色小熊”拍了一组照片。说是小熊,这货也足有40英尺(12.19米)高,正扒着会议中心北侧的玻璃幕墙做偷窥状。

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好奇的蓝色小熊

步入会议中心北门,经过漫长的走廊,路过本次会议各个分会场的通告牌,笔者来到了会议中心南侧二楼的开放大厅,此时已经有不少会议代表们开始持大会发放的招待券领取免费酒水。与国内的招待会不同,美式招待会就是端一杯酒水,在走走停停中,跟各种认识和不认识的人打招呼、聊天。

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NSTA开幕式招待会现场

大厅西侧有一个露天平台,代表们不仅可以享受一英里高处的阳光,还可以隔着玻璃墙远望NBA新晋总冠军丹佛掘金队的球馆及更远处的连绵雪山。

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NSTA代表们更喜欢露天平台

晚5点,开幕式在会议中心剧场举行。NSTA大会组织者简短的讲话之后引出了开幕式的主题演讲——由著名教育心理学家Adolph Brown博士献上。他的演讲题目是《不要通过封面来评判一本书——为大众创造安全的空间和心理的安全》。Brown甫一亮相,就凭借独特的登场方式和着装,引爆了开幕式现场。随着演讲的展开,时而载歌时而载舞,外挂的行头也一件件卸下。最终露出了印着本次演讲主题——Because,Kids(为了孩子)的T恤,全场掌声雷动。只可惜其演讲期间正值笔者时差困轰然袭来,导致错过了不少精彩内容。

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NSTA开幕式主题演讲

根据会议安排,21号一早的大会活动——系列学术报告和教师培训工作坊从8点钟就正式开始了。查询会议议程,笔者发现大会居然还在会场入场大厅安排了早间咖啡交流会,时间竟然是早上6点40分!美其名曰为老师们提供横向交流机会。这导致当天早上6点钟,笔者就在宾馆遇到了赶早餐的同道,不由得感叹:这美国会议开出了国内早自习的味道啊!

22号晚上,作为本次NSTA展会的一项重要活动,丹佛自然及科学博物馆为NSTA的代表们免费点亮。在举行多个NSTA年度颁奖活动的同时,博物馆独特的设计、丰富的展品和新奇的活动,令老师们流连忘返。笔者夫妇一结束主会场的活动,就饿着肚子打车来到了博物馆。从晚6点到9点,足足逛了近三个小时。其间印象最深的,是该馆独具匠心的野生动物及其生存环境展示。除了有栩栩如生的各类动物标本,还展示出了每个动物族群周边的地形地貌和植物种群,并通过有限的平面展区与半球状背景画的巧妙组合,让每个小展区都拥有自己的天际线,令参观者拥有了极其逼真且宽广的现场感。此外,该馆将大量的恐龙及其他古生物化石组合成了一个时空隧道,可供参观者悄悄经过这些千万年时光主宰者的身边,感喟大自然不可抗拒的力量。

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丹佛自然与科学博物馆

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丹佛自然与科学博物馆的北美生物及生态展区

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透过玻璃,可从古生物展区看到丹佛自然与科学博物馆的化石处理工作室

23号下午,大会举行了闭幕式。因为要赶傍晚的飞机,笔者夫妇没能参加。但估计所有的参会代表都收到了来自密西西比州新奥尔良的邀请,因为今年11月的NSTA大会将在那里举行!


2会议内容


据笔者不完全统计,本次NSTA大会参会代表约5000人。大会在科州会议中心开设了30个分会场,在两天半的时间内安排了251项会议、报告和教师工作坊培训。

发起会议和报告的联邦、地方机构和教育组织有:NSELA(美国国家科学教育领导协会)、COESEE(小学开放公平科学教育联盟)、CSSS(国家科学监督委员会)、CAST(科罗拉多州科学教师协会)、NSTA杂志、科罗拉多州教育部、NOAA(美国国家海洋和大气管理局)、CTAC(社区培训与援助中心)、核能教育倡议组织、美国神经科学学会、野生动物保护协会、NEED项目组织等。

发起教师工作坊培训的公司有:Activate Learning、STEM Teaching Tools、Vernier、STEMscopes、Lab-Aids、Carolina、PASCO、MiniPCR bio、Great Minds、Texas Instruments、3D Molecular Designs、MiniOne Systems、Savvas Learning、Anatomage Inc.、Dean Vaughn、KidWind、Adventera Games North America LLC、InnerOrbit、PEER Physics、Legends of Learning、STEM Sports、Explore Learning、Imagine Learning、EarthScope Consortium等。

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企业发起的教师培训工作坊

尽管任何一个老师都不可能参加上述全部活动,但笔者在21日~23日其间还是努力在多个报告厅和工作坊之间串场,蹭了多个会议和工作坊。其间随着与老友重聚和与新朋友相识,笔者领教了美国教师灵活多样的教法和极为宽广的教育内容。这方面暂不在本文展开,请各位详见笔者即将发布的《2024NSTA大会系列活动分析报告》。

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与参加工作坊的美国教师交流


3NSTA展会掠影


NSTA展会,历来是整个NSTA活动的焦点。相比国内动辄二三十万平方米、近万家公司参展的“宇宙头号”教育装备展,NSTA展会的面积总共还不到一万平米,参展机构的数量才200家左右,此规模甚至不及笔者前年光顾过的德国教育展,属于不折不扣的袖珍展会。其中,除了十几个公司和机构的展位勉强属于特装大展位,其余的大部分机构也就是租一两个展位而已。但笔者深入其中,发现这个袖珍展会颇有乾坤奥妙,总结下来有以下四大特征:纯科教、多元化、小公司、大机构。

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步入NSTA展会

所谓“纯科教”,指的是全部参展机构均有着明确而强烈的指向,就是参与并促进科学教育,其中专业的科教仪器设备及课程资源公司固然占到了一半,但各种非盈利机构的阵容几乎同样强大。而且这些机构凭借其深厚背景和社会资源对科学教育形成的影响和贡献,恐怕要远超那些专业公司。仔细分析本次参展的专业公司所应用的技术,其中有几个方向值得重视。其一,基于真实科学活动和科学探究的技术应用牢牢占据主流,这与当下国内虚拟仿真及VR的泛滥形成了鲜明对比;其二,在真实的科学探究过程中,增强现实(Augmented Reality,AR)技术被广泛应用,帮助学生打通了真实的科学现象与计算机提炼出的科学规律之间的认知通道;其三,基于聚合酶链式反应的PCR分析技术及相关产品开始涌现,这会让生物实验教学迈上一个新台阶。

所谓“多元化”,指的是从专业教育服务商的参展内容来看,大致可划分为科教仪器、科教工具、课程资源、教师活动四大类别。当然,提供科教仪器和科教工具的公司普遍提供课程资源并附带教师活动。上述公司的业务方向极为宽泛,可见在他们眼中,几乎任何一个方向都可以成为科学教育的突破口。其中既有高大上的航空、航天、海洋、地质,也有接地气的教室宠物、生态养殖;既有增强现实技术加持的分子建模、修补人体关节的高分子材料应用,也有自行车科技、矿石收集、实验室安全,甚至还有专门提供有毒芋螺的识别和从矿物到珠宝的加工制作等教程。以上科学教育主题貌似杂乱无章,其实笔者从中看出了美国科学教育的核心理念:鉴于每个学生都是独一无二的,所以只有通过提供多元化的教育才能惠及多样性的人才!比如那个介绍有毒芋螺的机构,其背后是一家生物制药研究院,他们主打的是生化领域的课程资源,其中就涉及从芋螺这类有毒生物的毒素中提取特种药物。

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发现了一家以体育为突破口开展STEM教育的公司

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与一家风电模型公司深入交流

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这家公司的科学课程资源相当完善

所谓“小公司”,指的是参加展会的专业教育服务商基本上都是小公司,而且一般是私人公司,有的甚至一看就是个小小的夫妻厂/店。即便是笔者比较熟悉的在某个教育细分行业内顶流的公司,其实按照公司规模划分也属于小微企业,且基本没什么公众知名度。但同时,你也可以发现乐高教育、麦克米兰出版公司、迪斯尼(DISNEY)影视公司和英国航空宇航公司(BAE)这样少数世界知名、家喻户晓的大公司。除了乐高,其他几个大公司的展位都是小小的。他们隐藏在嘈杂纷乱的各类展台之中,极其热情地推荐着自己的科学教育资源,不厌其烦地回答各种问题,丝毫没有大公司的架子。在NSTA系列活动的展板上,笔者还发现了著名的壳牌石油公司(SHELL)的踪影,他们虽然没有自己的展台,但是作为NSTA的赞助商,显然在背后默默地支持着科学教育。

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躺在“星空帐篷”里沉浸式体验天文教育

所谓“大机构”,指的是除公司之外,参加展会的机构乎个个闻名遐迩,甚至振聋发聩。比如,国内科教工作者比较容易想到的美国国家航空航天局(NASA)、美国国家地理学会(NG)等,确实都有自己的展位和持续不断地现场活动,但更多的机构则是国内同行们并不太熟悉的:

美国国家科学基金会(NSF)

美国国家环保总署(EPA)

美国国家健康研究院(NIH)

美国国家学术出版社(NAP)

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)

美国国际空间站实验室(ISS)

美国地质调查局(USGS)

国家纳米技术协调基础设施(NNIN)

UL研究院下属爆炸实验室(UL XplorLabs)

美国超大望远镜计划暨国家光学红外天文研究实验室(US-ELTP & NOIRLab)

海洋生物学实验室(MBL)

公路安全保险协会-公路损失数据研究所(IIHS-HLDI)

美国癌症研究协会(AACR)

美国核能行业女性组织(US WIN)

大气科学研究大学联盟(UCAR)

全球学习和观测造福环境计划(GLOBE)

美国环境系统研究所(Esri)

美国动物园和水族馆协会(AZA) 

美国化学教师学会(AACT)

美国业余无线电协会(ARRL)

美国神经科学学会(SFN)

美国中级科学教师协会(NMLSTA)

美国采矿、冶金和勘探学会(SME)

……

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因多年免费下载NAP释出的研究资料,专程到其展台致谢 

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探访EPA展台

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NASA的展台人头攒动

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“手捧”国际空间站

甚至还有:

美国空军和太空军,他们委托名为“航空航天STEM外联部” (A&S STEM OUTREACH)的机构参展。以及美国海军(US NAVY),他们是身着海军军装直接参展!

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了解美国海军的科学教育

在众多的参展机构中, “挑战者中心”(Challenger Center)最令笔者动容。虽曾多次经过其展台,但直到23号上午,笔者才从其标识上的航天飞机与1986字样联想到这个中心可能与挑战者号航天飞机失事有关,遂立即上前询问。果然,这是由挑战者号航天飞机遇难者家属组建的太空科学教育组织,他们的口号是:从大洋深处到月球表面,展开STEM冒险之旅!交流中笔者回忆起当年听闻挑战者号7名宇航员丧生之后的震惊和哀恸,禁不住潸然泪下,因此更加尊重这些坚强的家属们为太空科学教育所做出的付出与贡献。

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继承失事宇航员遗志的挑战者中心

上述机构,有的是直接资助、支持科学教育的联邦部门,有的是从事高水平科研和管理工作的学会或组织,还有像挑战者中心这样的民间团体。尽管身份不同、专业各异,但他们都视科学教育为己任,将自身优势转化为面向科学教育的各种服务,从而形成了举国科教、全民参与的局面。笔者感叹:小公司出于热爱、大机构不负使命,这才是真拼啊!


4未来展望


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与热情的美国教师由偶遇到相识

据老友说,NSTA之前的一周,丹佛积雪60厘米。会议一结束,气温重回-7℃,且风雪交加。只有开会的这一周,阳光灿烂、温暖如春。由此足见上天对科学教育事业的厚爱。

在跟美国老师的直接沟通中,笔者不仅收获了满满的热情和善意,还发现了不少困扰整个科学教育界的普遍问题。比如一位科州的女教师就对笔者痛心疾首地说:手机社交软件、短视频几乎已经将我们逼入了绝境!近三年孩子们对科学的兴趣大幅度下降,我们简直对他们毫无办法!

是的。即便美国百年来的科学教育已经让本次丹佛NSTA会议达到了一英里的高度,但时代的变迁必定会不断把新的挑战抛给他们和我们。作为科学教育工作者,我们深知所有的秩序都是逆熵而行的成果,所有的教育都是在尊重和顺应人之本性的基础上对教育策略、教育手段和教育内容的合理应用。学校即社会、科教如人生!我们不敢奢望形势一片大好,但求看到问题、迎难而上、排除困难、百折不回。这方面,全世界的科学教育都任重道远。

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2024年3月31日