▲乡村教师张建涛
红星新闻记者罗丹妮发自河南固始
一个冬日严寒的周五，从百公里外的河南光山县驶来一辆大巴车，停在了河南固始县张广庙镇第一小学门口。
20多名光山县十小的老师从车上下来，驻足打量眼前这所乡村小学，随后挤进一间10多平方米的教室——张广一小科技馆雏鹰科学实验室，开门见山：我们来参观张老师做实验，也想跟着一起学科学教育。
废旧瓶罐、乒乓球、塑料吸管、牛奶箱……也可以是“流浪气球”“会飞的垃圾桶”“水火箭”“空气炮”……在这所乡村小学，35岁的科学老师张建涛总是能变废为宝，成了1400多名孩子眼中的“魔法师”。
2023年5月，教育部等18个部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，强调要强化实验教学，广泛组织中小学生前往科学教育场所，进行场景式、体验式科学实践活动。这对于农村学校来说，并不是一件容易的事。过去一年时间，张建涛却通过自学实现了上百个实验，带着孩子们在科技运动会上屡次拿奖。
2023年9月，河南信阳市科协聘请了首批科普专家，张建涛是其中唯一一名来自乡村的教师。“在实验的时候，我发现孩子们眼里有一种光，这种光你平时只讲书本上的知识是看不到的。”他说。
每周五的实验课成为一个约定
张建涛是一名85后，到这所乡村小学教书不过3年，原本是一位数学老师。他个头不高，35岁的年纪就有了不少白发，平时不苟言笑，但说到“科学”，总能旁若无人般侃侃而谈。
一名一年级的小朋友趁下课休息，跑来办公室问：“张老师，为什么乌鸦羽毛是彩色的？”张建涛用“海水为什么是蓝色”举例，告诉他光折射的原理，小朋友像是听懂了满意地离去。
“喜欢问问题的，恰恰是班级里最调皮的学生。”张建涛解释道，这是他最喜欢的学生，因为爱问问题，善于思考，动手能力也强。张建涛坦言，这也曾是他刚来任教时，最头疼的一类“熊孩子”。
▲张建涛用“拔河”的方式向学生解释大气压强
2018年，做过销售、睡过桥洞的张建涛在郑州打拼近10年后，下定决心回老家考教师。彼时，她的妻子是一名中学老师，每天早上他花1小时时间送妻子坐公交，然后去辅导机构备考。一本书200多页，他来回背了10几遍。
2019年，张建涛拿到了教师资格证，到县城一所私立中学任教物理。2020年，张建涛考上了教师编制，同年9月20日，张建涛来到河南固始县张广庙镇第一小学，做了一名数学老师。
起初，因数学课程落下一大截，刚到学校的张建涛会占用体育、音乐、美术课赶进度。“当时是一腔热血，希望把孩子们落下的课程教好，把成绩弄上去。第一次考试效果明显，我带的班级从倒数第一名一下子翻上来了。”
经过一年时间对学生的了解，张建涛发现很多孩子的父母过年之后都去外地打工，跟着爷爷、奶奶，或姑姑、表叔，大多数是留守儿童。张建涛所教的学生也不例外，甚至有一些学生是单亲家庭。“很多孩子看着很让人心疼，那年我们班54个孩子，有11个孩子的父母离婚了。二年级班级中有11个单亲家庭，有一个班级只有9个孩子的父母在本地。”
张建涛想到孩子们平日里缺少父母陪伴，于是在完成数学课教学任务之后，他经常带着他们到操场上做游戏。2021年，学校成立科学实验社团，有着物理教学经验的张建涛负责担任指导老师。他利用学校实验室器材，带着班里的学生做一些科学小实验。
真正意义上的第一个实验是“风的形成”。在张建涛印象里，这个实验技术含量不高，和现在的实验相比只是“小儿科”。在实验结束的时候，有些同学轻声地问张建涛:“老师，什么时候再来做实验呢？”“只要你们表现好，以后每周五的数学课都带你们做实验。”这成了张建涛和孩子们之间的一个约定。
▲科学课堂上，张建涛演示气流动力
经费、师资缺乏，在挑战中坚持
“孩子们对每周一节课非常期待，而且我跟孩子们约定了就要守信，他们也不能失去科学实验带来的快乐。”
2022年，张建涛转为科学课老师，负责该校5个班级的科学课，每周雷打不动有一节科学课。张建涛认为，学生科学教育的培养与学习成绩一样重要，甚至比成绩更重要。
张建涛对孩子们的改变深有体会，“在实验的时候，我发现孩子们眼里有一种光，这种光你平时只讲书本上的知识是看不到的。”
在张建涛看来，“科学教育不是形式化，我只要孩子们认可就行。”为了上好科学课，张建涛在网上寻找科学小实验，检索框里蹦出来的许多实验都是高大上的实验，但这通常需要购买大量耗材，才能完成实验。
缺少经费，成为困扰张建涛的第一个难题。张建涛算过一笔账，2023年9月之前，他一共垫付了7200多元，这是他3年所有耗材的的金额，如今仍留有许多耗材可以延用。
为了给实验积攒道具，张建涛变废为宝，不起眼的废旧瓶罐、破乒乓球、塑料吸管、牛奶箱等到了他的手中，变身成“流浪气球”“会飞的垃圾桶”“水火箭”“空气炮”等……
▲张建涛在制作实验教具
张建涛表示，他也考虑过像有些学校一样，在网上购买材料包，但这样每位学生每学期需负担300元左右。张建涛转念一想，如果自己购买原材料，价格更便宜，还可以让更多孩子参与其中。
“我一直用最便宜的价格、最简单的材料，让孩子们去感知科学。如果学校每学期有1000块钱用在材料上，学生们就能见识到很多实验。”
让张建涛感到欣慰的是，2024年1月他收到了固始县有关部门的2700元拨款。
副科教学时间被挤压
自从张建涛发布在网上的视频火了以后，他常常受邀到各个学校交流，他将自制的瓶瓶罐罐介绍给更多孩子，也教会了很多老师。“到目前为止，我们已经去过20多所学校。”
对于张建涛而言，不论是接待来校参观的老师或去外校讲课，他都付出了百分之百的热情。他希望越来越多的老师加入他的实验队伍，带着孩子们一起做实验。可在之后的实际教学中，张建涛发现，许多老师回去后真正能付诸实践的并不多。
作为非主科科目，科学课在一些乡村学校不受重视，背后是师资力量的缺乏与不对口，同时教师的考核体系，肯定是以主科为重。
在某乡村小学任教数学的王老师向红星新闻记者表示，一些学校尤其是乡村学校，没有专职老师任教道德与法治、科学两门副科，而是由语文、数学这类主科老师兼职。“不要说做实验，一部分老师压根都不会上科学课，除了应付检查时会拉着孩子们上课，其他时候都是上数学课。”
副科教学时间之所以被挤压，在于主科教学内容太多，课时安排却远远不够。王老师所带的三年级一周只有4节数学课，平均一天不到一节数学课。王老师坦言，乡村学生底子薄弱，课后也没有补习，只有通过大量做练习题，才能帮助学生加深数学概念，提升运算技巧和掌握解题方法。每周占用2节科学课用于做题与测试，才能让她更好地完成数学教学任务。
期末考试不会公布学生的成绩和排名，但最后学生升学还是重点看主科成绩。此外，在一些学校尽管科学等副科列入了期末考试科目，却不参与老师评优考核，使得老师们更加偏向将教学重心放在语、数、外这类主科上。
师资也是一个问题。张建涛告诉红星新闻记者，自己曾是物理老师，所以在开展实验方面会做得更好。但大多数小学科学老师都是数学老师兼任，乡村学校科学课更不容易得到保证。
▲张建涛拿着自制降落伞走向操场，被正在上体育课的学生们围住
前述王老师也认为，因为缺少专职老师任教，主科老师备课内容繁琐，兼任副科会加重主科老师的教学负担，“不是老师缺少责任心，而是这样的师资现状不能保证科学课堂的质量和效果，很多老师都不是这个专业的，老师们也有心无力。”她希望以后每所乡村学校都配有专职的科学老师。
张建涛则提出，是否可以让中学物理老师兼职小学科学老师，借助中学老师充实的专业知识，带动小学科学教育。
消除“科学属于高端”引发的偏见
在光山县第十小学校长胡敏眼中，科学教育光靠一位老师的热情和责任心，很难长久坚持下去。学校和当地教育系统是否重视，起关键作用。
“科学课程的开展成效我们一直列入期末考核范围，并且作为老师评优评先及绩效参考数据。”胡敏称，部分地区专业老师配备不足，可能是乡村教师资源紧张造成的。但她认为，老师可以边学边教，慢慢积累科学素养，“老师边学边做，孩子们边做边学，这样才能走出一条路。”
今年1月，胡敏曾组织学校20多名老师参观张建涛所在的学校。
胡敏向红星新闻记者介绍，许多县城及乡村小学在教学过程中，早就意识到科学教育的重要性，前往大城市学校考察的不在少数，所接触到的航模、无人机或者机器人等设备，让他们意识到科学的高端性，同时觉得有一定的距离感。
“高大上的东西对于县城和乡村的孩子来说不接地气，不能随时随地拿来研究，且小学一般秉持普惠性教育，而非精英式教育，仅举办几个或几十个孩子才能参与的实验活动意义不大，这考验家长和学校的经济实力，我们希望所有孩子都能参与进来。”胡敏表示。
一开始，胡敏在网上购买实验耗材，组织老师们和孩子们共同完成100多个科学实验。“孩子们非常有兴趣，我们一边做一边讲解实验原理。”可是在摸索过程中，胡敏发现这些耗材大多是半成品，孩子们的动手能力得不到锻炼。
后来，胡敏无意间浏览到张建涛发布在网络的视频，他运用饮料瓶、废纸箱等简单工具，带领孩子们一起制造火箭，做回旋纸飞机。她发现这样的实验非常接地气，“这也正是我们想要的。”
胡敏在参观完张建涛的实验教室器具后，认为孩子们拿身边的东西改造一下就可以做实验，促使孩子们在日常生活中留意、留心，并利用相关原理把生活中的现象与科学联系起来。“孩子们看得见、摸得着、随手能做的科学实验以及随手能感受到科技力量，这种探索精神的萌发，对乡村的孩子们才是最实用的。”胡敏说。
▲张广一小科技馆雏鹰科学实验室内摆着瓶瓶罐罐组成的实验教具
回想对“科学属于高端”引发的偏见，胡敏发觉这是人为制造的思想障碍和困难，导致科学教育难以实施，她表示这也是很多学校科学教育面临阻力的主要原因。“大家对科学教育都有畏难情绪。作为学校和当地教育主管部门的首要任务是迈出第一步，一步步往前探索，也要做好老师们的强大后盾。”
计划把100个科学实验编写成“云课件”
2023年5月，教育部等18个部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，强调要强化实验教学，广泛组织中小学生前往科学教育场所，进行场景式、体验式科学实践活动。
近些年来，越来越多的学校开始重视科学教育，并对科学学科的教育质量进行评价。红星新闻记者从固始县教育体育局获悉，2019年以来，固始县累计投入1670万元，为100多所义务教育学校补充实验仪器器材，完善实验室建设。实验中学还建成了全省第一个农村中学科技馆。各校充分发挥科学实验室功能，培养创新精神和实践能力，提高科学素养。
固始县教育体育局相关负责人表示，为进一步推动县小学科学课程顺利实施，从2018年起，固始县教体局每学期对全县小学科学学科教学质量进行评价。三、四、五年级在期末综合学科质量监测总分100分中，科学占50分；六年级在期末综合学科质量监测总分60分中，科学占30分。
除了教体局与校方的支撑，胡敏提到，科学教育的新模式离不开老师的积极配合，“像张建涛老师这样执着且富有热情的老师，需要外界的共同呵护和支持。但不要光对老师们抱有很高的期望，而是要引领老师们一起前进，因为科学教育对于孩子和非专职老师来说都是新课题。”
在胡敏看来，乡村学生进行科学教育非常有意义，不是每个人都能成为科学家，但是有了科学教育的铺垫，至少他们在初中、 接触物理和化学就不会感觉非常困难，同时也能激发他们对生活的热情和对未来的向往。
2024年，张建涛计划把100个科学实验编写成“云课件”，供更多的学校参考实验。
面对短视频带来的流量和名气，张建涛表示并非是他一开始想要的，“现在我只想多给孩子们做些教具，去更多学校做科普，其他我都不在乎。”
令张建涛感到高兴的是，当他近几次问到孩子们长大后想做什么，越来越多的孩子的回答是“科学家”“宇航员”，还有一名同学说想成为科学老师，“像张老师这样的科学老师。”
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