作為90年代初迅速發(fā)展起來的新興科技，納米科技如今已經(jīng)滲透到許多行業(yè)，也深刻地改變著人們的生活。就是這樣一個看起來“高高在上”的技術(shù)，如今也變成了課程，開始走進中小學的課堂。
納米科技教育在中小學階段還很少被提及。但一些生產(chǎn)與納米相關(guān)硬件公司開始涉足這一教育領(lǐng)域。海茲思納米科技有限公司便是其中之一。
由硬件供應商轉(zhuǎn)型做中小學納米科技教育
“發(fā)達國家在科技教育方面的投入很多，中國也很多，但是科學普及教育還不夠。”海茲思董事長熊啟紅說，納米科技發(fā)展到現(xiàn)在，包括了社會經(jīng)濟發(fā)展的很多領(lǐng)域，應用范圍非常廣泛，但納米科技教育還不夠普及。
此前，海茲思也并未涉足教育領(lǐng)域，而是生產(chǎn)高?？蒲兴玫娘@微鏡。2010年教育部教育裝備研究與發(fā)展中心找到海茲思，與海茲思共同開發(fā)納米科技在國內(nèi)中小學教育教學領(lǐng)域的應用。“教育部官員出國考察，看到全球所有發(fā)達國家都把納米作為科學的入門課程。”熊啟紅說，受教育部的引導，海茲思將思路轉(zhuǎn)向了中小學。
這一轉(zhuǎn)型也有市場因素的考量?？偨?jīng)理肖國慶說，大學市場空間有限，很多大學從國外進口儀器，國內(nèi)只有百分之二三十的市場，又有四家同時競爭。2011年，海茲思與瑞士Nanosurf公司合作，引進瑞士生產(chǎn)中小學實驗的教學納米顯微鏡技術(shù)，全面轉(zhuǎn)向中小學市場。
一開始海茲思為中小學提供教學觀察和實驗的掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡，僅為老師提供實驗的教具。之后2015年海茲思開始深入學校，提供納米創(chuàng)新實驗室設計、裝備配置、課程設置、教材選配、教師培訓等一整套的解決方案。
涵蓋中小學階段的納米科技教育進課堂
先為學校提供教學所需硬件，再逐步開發(fā)基于硬件的課程內(nèi)容進入學校課堂。這是很多硬件供應商進入公立校做教育的一種發(fā)展路徑。海茲思在硬件的基礎(chǔ)上，也著重轉(zhuǎn)向為學校提供從小學到高中的納米科技教育實驗室設計及課程體系。
在小學開展的智慧課堂上，課程主要以納米科普知識為主。熊啟紅介紹，課程以動漫和動畫的形式讓孩子了解納米是什么，什么是納米科技，怎么應用到生活里，包括自然界里的生物與納米什么關(guān)系。“主要是感性的了解。”
到了初中，學生開始在老師的引導下，使用掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡觀察觀察樣品，測試納米結(jié)構(gòu)。肖國慶舉例說，光碟作為實驗樣品時，學生可以觀察到顯微鏡下的光碟有許多凹凸不平的“坑”，這些“坑”的結(jié)構(gòu)就是納米級的結(jié)構(gòu)。學生可以通過顯微鏡連接的電子屏幕里直觀地看到納米結(jié)構(gòu)的樣貌。整個觀察、測試都需要嚴格按照操作標準。
同時，初中階段，海茲思還為有需求的學校提供納米實驗室設計，配備實驗器材。提供從硬件到課程的整體服務。
對于高年級的學生來說，僅僅觀察可能已經(jīng)無法滿足好奇心了。在高中，海茲思為學校開設了納米制作工作坊。這一塊的課程設計中，原子力顯微鏡被簡單拆解，學生要動手組裝觀察的裝置，再用完整的裝置觀察樣品，進行實驗測試。這就到了原理探究的階段了。“整個過程結(jié)合了高中很多的物理、數(shù)學、化學的知識。”肖國慶說。
與學校合作開發(fā)課程，培訓老師
肖國慶介紹，海茲思針對課程有一個專家團隊。在這個團隊中，公司的工程師有2人，中學老師3人，另有5個大學教授。團隊會定期開會研究課程設計，編寫教材。
工程師黃先生在海茲思既負責技術(shù)，又參與課程的設計。他介紹，以一個實驗項目來說，學校老師根據(jù)教學需求會提供一個實驗課題。然后征詢公司工程師的意見，能不能實現(xiàn)，以及如何實現(xiàn)。雙方會在實驗目的、實驗操作過程、實驗報告結(jié)語等方面進行討論。工程師最終負責把關(guān)檢測樣品的實驗結(jié)果，形成最終的實驗報告。這樣一份實驗報告最終將作為課堂教學的指導。
此外，初高中課程過程中，海茲思培訓學校里的老師，“像工作坊的課程，我們每個月會去上課，這個是按課時收費。我們的工程師去教老師，然后帶著老師和學生去操作實驗。”肖國慶介紹說
除了與學校合作開發(fā)課程之外，海茲思還計劃與臺灣合作引進臺灣的納米科技教育課程。
目前，海茲思已經(jīng)編撰完成了三冊中學納米科技教材，協(xié)助全國共7所中學完成了國內(nèi)或省內(nèi)納米科技公開展示活動。海茲思現(xiàn)在已經(jīng)進入50余所初中。
