我们的科学课的形式，是教师与孩子们始终一起，带着质疑，像科学家一样去探索这个神奇的宏观世界与微观世界。探究生命个体之间到底是如何互作的？探究行星到底是如何运动的？生命的起源到底是什么？等等一系列的问题，这就是我们的科学探索之旅，来吧，一起上路……
先来看看我们的课程设置，始终以“儿童当下的认知发展水平”为基石，基于儿童已有的生活经验，通过层层追问，制造冲突，进而澄清辨析，获得新的认知，逐步构建内在观念系统。在小学阶段以浪漫的整体感知为主，到了中学阶段，逐步带入生物、物理、化学，以课程引领、实验室操作及室内外考察为主，精确聚焦科学世界。
一、 小学科学课程
对于小学阶段的孩子来说，科学是什么？在他们的眼里，科学可能是光怪陆离的神奇世界，是广阔无垠的宇宙天地，是飞机到底怎么造出来的，是我们人从哪儿来，大爆炸是什么呀，我的兔子生病了怎么办，我的含羞草为什么还不长大……诸如此类的问题，举不胜数。
我想，科学对于孩子们而言，是一个既熟悉又神奇的世界。他们总是基于自己已有的经验，对周围许许多多的现象，发起追问，进而产生质疑，去求证、探究。这才是科学本来的面目……
小学阶段的孩子正处于万事万物的“变化”极度敏感期，对生命的变化过程尤其敏感，我们不发展它，岂不是违背孩子的认知发展。基于此，小学阶段课程设置为：以生物形态学为基准，探究植物、动物的生命变化过程，从形态到结构，体会生物与环境间的互动关系，构建自然生命成长图示，让孩子始终保持对自然生命的惊异、敬畏，感知生命的本源到底有多么伟大。
1.植物课程
那么，孩子们到底是如何学习科学的呢？以种植课课程为例分享一下。
在初春，天气还寒冷的时候，科学先锋队就提前在室内，进行了催芽、育苗等工作。等到清明节过后，天气回暖，再将自己亲自培育的小苗移栽在种植园里。
在此过程中，孩子们自己动手、挖土、拌土、拔草，所有事情亲力亲为。
就这样孩子们的种植、养护事业进行得热火朝天，教室里校园角落里、围墙外、都是孩子们的种植的身影。
不仅如此，孩子们还利用各种工具：花盆、矿泉水瓶子、育苗盘、鸡蛋壳、纸盒子、一次性纸杯，随处都能见到幼苗生长的身影。
虽然有时候，“挖土、拌土”真的好累哦，但是看到黄瓜小苗郁郁葱葱冒出来的时候，那个幸福的“冒泡儿”的小心情，真是酸酸甜甜。经此，孩子们对这种植物的生长历程一定有深刻体会，同时对自然生命产生新的解读。
自己的植物当然要保护好了，种完植物，还要亲自画出植物标签，是不是很漂亮？！
不仅如此，校园里的所有植物都是孩子们的研究对象，在月季盛放的季节，大家一起去摘月季花，由此，我们还诞生了“月季小分队”，不仅负责月季疏花，还将花朵风干制成装饰品。
其他孩子也不甘示弱，成立了“向日葵小分队”，在校园的外围，种下了一整排的向日葵，此刻都已全部盛放。
在此过程中过，也诞生了好多“种植小能手”，他们不仅种植的植物品种多，而且都养护的非常好，不得不让人称赞一声：棒！
最后还亲自烹饪自己种植出来的植物，那个滋味，绝对棒极了。
来看看我们的孩子和他们的植物们。
当然，我们的脚步不止于此，春暖花开之际，大家一起去室外观察植物。
瞧这一个个认真观察的小脸儿，更有甚者还亲自品尝花蜜的味道。
孩子们还拔出了一部分油菜花，建造属于自己的菜园子。
寻找十字花科家族的成员们，它们有什么共同点呢？
我们的课堂形式也是多样的，有时班级里还会诞生几个“小讲师”，来一节“植物微课堂”。
当然，伴随着观察、讨论，是孩子们工整详细的观察日记。
学年结束，大家认真地绘制“植物生命树”，梳理了一整年的植物历程。
那孩子们在课堂上又是如何走进植物世界的呢？下面以蒲公英这节课为例，跟大家分享一下。
通过认识蒲公英，让孩子们了解一株植物的生命周期。
课前，孩子们会提前种植蒲公英，进行观察。
首先以孩子们最熟悉的事物“白色的绒球”为起点，询问：那个会飞的“小伞”到底是什么？通过讨论及2分钟短视频，澄清孩子脑海中关于“小伞兵”是种子的事实。继而追问：种子落地之后发生了什么，蒲公英的种子会经历怎样的一生？这就是本节课要探讨的核心问题。
基于核心问题，层层追问。1.先聚焦种子长什么样子？为什么长成这个样子？（第一个结点）2.种子落到什么地方才能萌芽生长呢？（生命永恒的话题：想存活，要“吃”什么？）这是一个蓄积能量的过程，犹如在寒冷的冬季，无数的种子深埋地下，如璀璨星空，在黑夜中蓄积能量，等待着合适的时机，萌芽，破土而出。3.蒲公英的种子什么时候会萌芽？长出来的幼苗又会是什么样子？（第二个结点）4.长出根茎叶后，会一直长么？不会，会开花，蒲公英的花朵长什么样子？它是如何“谈情说爱”确保繁殖的呢？（第三个结点）4.最后花朵枯萎之后，会变成什么？——果实，种子。
基于这些讨论，将“小伞兵”的前世今生清晰化，这个轮回即为一株植物的生命周期。
然后写绘：“蒲公英的一生”。把蒲公英成长过程，几个关键的节点的形态特征，描绘出来。
最后结合植物演化，追问，蒲公英处于哪个位置？
通过种植，观察，讨论、写绘，孩子们也会建立属于自己的独一无二的植物手册。
2.动物课程
和植物课的设计思路是一样的，以“动物演化历程“为主线，结合植物演变史，聚焦生物形态结构特征，结合课堂讨论与课外养护，探究动物与环境之间的互动关系，全面感受生物界，最终以科学的视角审视自然世界的生命，在思想上产生对生命的敬畏。
整个学年的课程设置：从孩子们身边所熟知的动物入手，以该动物最典型的生存活动为出发点，讨论其形态特征与生命活动间的关系，分6个单元。
经过整个学年的探究，最终呈现出动物演化的图示。
3.天文地理课程
主要聚焦人类和环境间的关系：分为两大部分。
4.实验课程
以生活现象探究为主，分六部分：光，溶解，沉浮，机械和力，声音，电磁。
二、 中学科学课程
1.生物课程
从儿童的认知发生角度来看，小学的生物是以形态为主，而初中则以生态为主，高中以分子生物学和稳态的维持为主。
生物学是一门好玩的实验科学，应该带领孩子们在实验室、室外或野外动手动脑玩起来！
怎么玩？初中阶段的“玩”应该是在孩子们主动的“探究的历程”中玩起来。
例如《种子的结构和萌发》一节用一个问题：“种子为什么能够萌发”引领需要学生构建的两个观念：一、种子有什么样的结构；二、种子萌发需要什么外界条件。
种子有什么样的结构？科学家是怎么研究的？
1.观察，有的种子观察到了某些结构：它叫什么？有什么用？
2.观察萌发了的种子：1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d
连续观察不同时间的萌发种子，比较哪些部位发生了变化，直至观察到非常清楚的根和芽等结构。反问，这些结构是由种子的哪些部位长出的？之前的哪些部位分别叫什么？我们能不能试着来命名呢？
3.意外事件引发的后续的研究性学习
在观察的过程中总有一些意外事件的发生，比如：1.相同培养条件下，有一颗种子坏了，为什么？2.不同的学生培养相同的种子，为什么种子生长有差异？3.有些种子我们没有特意去放，但最终根都是朝下的？等等。这些事件我们要认真记录、观察，并提出问题，这才是有价值的研究性学习的课题来源。
4.种子萌发需要什么外界条件
学生根据自己的实践提出假说：需要空气？阳光？水分？土壤？等等。怎么证实自己的假说，方案是什么？在设计方案的过程中众多因素一起研究还是单一因素来研究？在研究某个因素的过程中，其他相关的因素怎么办？如果水分是必要的，多少量的水分是最好的？每一个因素都是一个开放性的实验探究，结果是什么不是老师告诉的也不是一成不变的，而是当时的研究背景、研究环境下的某个结果。我们的课堂就是在这样的一个又一个探究实验中进行的。
5.课下研究性学习
生物是生活在一定的环境中，他们和环境有什么样的互动关系？我们的校园考察和野外考察。我们的考察标本的制作，但我们更注重的是引领孩子们在室外的考察中体会和感悟生命和环境的互动性，自发形成对生命的尊重和对大自然的敬畏之感。
2.物理课程
以上我们知道了生物课程一直在带领着学生探索，那么物理科学是如何和学生一起学习的呢？下面我将以“探究声音传播的条件”为例，给大家展示一下物理学科的实施。
首先，我们来看一段视频。
从视频中我们可以看到，两个宇航员正在交流，说话的声音是从耳机里传出来的，也就是说，两人是通过无线电交流的，那么根据这个现象你能提出什么问题？
我们大家可能会好奇，为什么两人离的如此之近却要用无线电来交流？这个问题只是就现象问现象，并不在学科逻辑内，那么如何才能在学科逻辑内提问呢？就需要长期的学科思维锻炼，因此我们课程一个很重要的目标便是——锻炼学生提出问题的能力。
物理是研究一切物体运动变化的基本规律，我们平时在地面上，面对面可以自如地交流，在太空却不能直接交流，需要借用无线电，难道声音传播还需要什么条件吗？这便是我们这堂课要研究的一个主题——声音传播所需要的条件。
我们想一下，在太空和在地面上最大的区别是什么？是否有空气。难道说没有空气就不能传播声音吗？这是我们的一个猜想，声音传播需要空气。既然有了猜想，我们就需要设计实验来验证它。我们不可能像宇航员一样，都去太空去亲自感受一下，因此就需要创造出一个类似于太空的真空环境。我们可以借用真空泵和真空罩来实现这个环境。来看一下实验过程。
从实验中我们可以看到，当闹铃刚放入真空罩的时候，看到闹锤在敲打闹铃，而且我们可以听到闹铃声音，待空气被抽尽的时候，会看到尽管闹锤在敲打闹铃，但是我们听不到闹铃声了，当空气逐渐被充入真空罩的时候，又可以听到闹铃声了。
也就是说，这个实验证了我们的猜想——声音传播需要空气。那实验到这里是不是就结束了呢？显然不是，我们每做完一个实验，就要问学生，根据实验结果你还能提出什么新的问题。我们知道，大千世界不仅仅有气体，还有液体、固体，当学生意识到这个问题的时候，很自然就会问到，既然气体可以传播声音，那液体、固体是否可以传播声音呢？这是我们接下来要探究的问题。
我们先看液体，依然是用通过实验来研究。我们选用生活中最常见的液体——水，来研究。我们想一下，刚才在研究空气是否可以传播声音的时候，是将闹铃放入一个充满空气的环境中，那么现在要研究水是否可以传播声音，如何来做呢？很简单，只需要将闹铃密封好放入水中即可，我们看一下实验过程。
从实验中我们可以看到，当闹铃被放入水中的时候，依然可以听到闹铃的声音，也就是说水可以传播声音。那么根据这个现象能不能就说液体可以传播声音呢？当然不能了，这只是一个特例，我们还需要做更多的实验，最终得出结论。在这里呢，有的学生并不能很好的区分物理研究方法和数学研究方法的区别。数学研究方法是要通过严格的逻辑推理证明得出结论，而物理则是通过多种现象归纳得出结论。如果有的学生不能信服的话，该怎么办呢？那就接着找例子做。我们鼓励将实验课堂延伸到课外，将思维探索变成一种生活方式。
回顾一下，我们整个探索的过程，我们首先观看一段视频，也就是观察现象，然后提出了核心问题，通过猜想，设计实验，观察实验结果，最终得出结论。又或者根据实验结果提出新的问题，又开始新一轮的研究，又可以提出新的问题，因此我们的实验探究是一个开放性的探究。
我们课程最终目标是让学生养成科学的探究思维，掌握科学的探究方法，但是依然保持着对科学探究的热情。
三、 课程总结
看了我们丰富多彩的科学课课程设计，那么在我们的教学理念里，到底什么是我们认为的科学和科学教育？来听听我们的王志江校长的点评吧。
1.科学在起点处必须是好玩的。不好玩的事怎么可能引起儿童的兴趣呢？而如果想要好玩，那么课程的设置就必须符合不同年龄阶段儿童认知的和情感的发展水平。
2.但是，科学不能仅仅止于好玩。在好奇心驱动下所做的事情一定是好玩儿的。不过，好玩儿的事情并不全部是源于好奇心。那些满足了我们的感官需求，或者说是低级需求的很多事情经常也都是披着“好玩的”的外衣的！如果科学长期仅仅处于这种低级的好玩的状态，儿童又怎么可能在科学的道路上持续前行呢？
3.什么是科学呢？如果你认为那些现成的躲在纸堆里的所谓的科学知识就是科学本身，你一定是反科学的！这些所谓的科学知识，只不过是在特定的时空境遇下由那个时代的科学家团队所达成的临时性共识，而绝不是一成不变的绝对的真理。想一想，从亚里士多德到伽利略，再到牛顿，再到爱因斯坦，直到今天科学发展的最前沿，也许你就能明白，人类一方面对科学如痴如狂，另一方面，人类所获得的所谓“科学真理”又是多么的不靠谱！
4.什么是真正的科学教育呢？如果教师认为只是把已有的现成的科学知识传授给孩子们，那么你可能就是反科学教育的！如果把孩子们当下拥有的科学经验所构成的领域比喻成一个天堂的话，那么，这个天堂的门到底在哪里呢？打开这扇门，外面又是一个什么样的世界呢？另一个天堂，或者地狱，或者仅仅是一个孩子们还完全未知的，但渴望去探索的一个新的领域呢？科学教育必须把孩子带进这样一个领域，在这里，孩子们用自己的感官，或者是最新的各式各样的科学仪器获得了大量的科学现象，然后他们提出猜想，然后设计实验方案，去证实或者证伪自己的猜想......科学与科学教育就是这样一个探索，探索，永远不停止的去探索的旅程。
