大湯學園女子國中·高中（學校法人大湯學園：東京都世田谷區）是一所私立女子初中·高中，以大量學生升入理科專業而聞名。學校的科學部門貢獻了一篇有關學校科學教育以及培養女孩對科學的熱愛的教育策略的文章。
首先，學會喜歡科學
人們覺得自己不擅長科學的原因之一往往是科學研究的是看不見的事物。例如，如何幫助學生理解原子、電子等「看不見的東西」並對其產生興趣？我相信思考這個問題是培養對科學的熱愛的第一步。因此，在歐優的科學課上，我們採取「眼見為憑」的教學方式，防止學生對科學產生負面態度。
初一隻教生物課。透過觀察“可見的”植物和動物，孩子們將意識到生物的奇妙和大自然的美麗，同時也開始問一些簡單的問題，例如“為什麼會發生這種情況？”我們希望學生明白，科學不只是一門記憶的科目，而是一種理解周遭世界的方式。
初二時，學生學習物理、化學、地球科學等課程。這些領域需要理解「看不見的」和抽象的理論和概念的能力。因此，為了讓他們的科學學習更上一層樓，我們正在向他們傳授「形成假設並進行測試」的思想，並且我們相信這種思維方式是學習科學的一個非常重要的部分。
2014 年開始“思想物理學”
首先，初二物理我們學習“假設—驗證實驗：為什麼？”
我在教高中生的時候，有不少學生能夠記住所學的內容，但是對於沒有學過的內容，他們的思維就停滯了，無法運用所學的知識。有些人認為，只要記住公式，一切就好了。科學是一門需要創造性思考的學科。我們認為，學生之所以無法進行這樣的思考，可能是因為他們在國中階段所接受的教育有問題，需要在國中階段進行訓練，提升他們的思考能力。
在社會中，沒有既定或準備好的任務。首先，你需要認識並發現問題。在解決這些問題時，我們必須透過反覆試驗，問自己為什麼它不起作用以及如何使它起作用。為了實現這一點，除了知識之外，還需要具備思考和判斷能力以及主動性和協作能力。課程將從一月份開始，為期兩個月，四月至十二月將根據教科書內容進行實驗和講座。
2015 年也引入了評分標準評估。透過評價自己並同時讓別人評價他們，他們增強了主動性和協作意識。另外，從2016年開始，我們還引入了“XNUMX）製作無論發射多少次，都能讓超級球落在同一位置的發射台”、“XNUMX）在罐子裡放置重物（乾電池）時，重物的放置方式和數量以及罐子滾動的方式有哪些規律”、“XNUMX）用錄音帶記錄在水平面和斜坡上行駛的動態小車，並找出其中的規則。
學生觀看老師製作的視頻，選擇他們感興趣的主題，然後分組決定每個主題的“主題”。然後，學生針對每個主題制定一個假設，並進行小組討論，提出實驗和實驗工具來證明這個假設。
最後，我們將檢查實驗結果，看看假設是否正確。如果事情沒有如預期進行，學生們就會想出其他的方法，並在小組討論的同時繼續實驗，直到找到答案。
然而，目標並不是獲得正確的結果。我們相信，從失敗中學習的過程使得學習科學變得如此有趣，並且是培養科學思維的重要一步。當實驗順利進行時，每個人都欣喜若狂；當實驗失敗時，大家就會熱烈地交流意見，並提出「為什麼會這樣？」「為什麼不這樣嘗試？」之類的問題，這讓人感到很欣慰。
我們也重視小組內的意見交流。分享實驗結果並討論如何改善結果可以加深個人思考並吸收不同的觀點。小組交流在科學課堂上至關重要，這種互動可以豐富學習。
從初三開始的《思維的物理學》
從初三開始，學生學習力學領域，這是高中物理的基礎。然而，教師講課的風格已經發生了很大變化。例如，在第一課中，學生將被要求「觀察一個物體從肩膀高度落下直到落地時的運動情況」。
A 組（球形物件）
超級球（小）、超級球（大）、乒乓球、捲紙球
B 組（扁平物體）
一本教科書、B5影印紙、一塊展開的手帕、一個未充氣的氣球
分為
・仔細觀察現象和事件，重視直覺
・畫一張圖或其他圖表來展示你所走過的路徑，並與他人分享
- 從別人給我們展示的路徑中拓展我們的思維，得出答案
考慮到這一點，學生將觀察物體在各種條件下的運動，並整理它們的共同點和不同點。
這將有助於學生加深對「歸納思維」和「演繹思維」的理解，其中「歸納思維」涉及體驗推導決定物體運動的物理定律的過程，而「演繹思維」涉及將已經發現的物理定律應用於尚未解釋的物體的運動並推斷實驗結果及其背後的原因。
自從實施《思維物理學》課程以來，我感覺越來越多的學生在進入高中後，即使遇到了困難的問題或以前從未見過的問題，也能夠自己思考。朋友之間互相諮詢而不是直接問問題也變得越來越常見。
歐優的科學目標是什麼
熱愛科學的關鍵是親身實踐、進行實驗和觀察並從中學習。透過親眼觀察眼前發生的現象、思考它們、制定假設並進行檢驗，科學不再只是一門學科，而是成為更深入地了解周遭世界的工具。
獲得科學的思考方式不僅能提升你的科學知識，還能提升你解決日常生活中問題的能力。在我們學校，學生從高中二年級開始就被分為人文、藝術和科學班。每年的比例都是2：1，但是提出問題並思考如何解決問題的能力肯定是未來生活的必備技能，即使對於選擇人文或藝術課程的學生也是如此。這也是《思想物理學》的隱性目的。
