小学科学课程
在小学的科学课程中，学生开始对现象进行观察，如盐如何结晶、物体在水中扩散的速度等。他们也会动手进行科学实验，制作苏达喷泉、观察酸碱变色反应，了解分子世界的神奇碰撞。在这些活动中，学生了解了基本的科学知识、概念和原理，锻炼了动手能力，培养了实验操作的规范和安全意识。这些训练为学生们升入初中系统学习科学课程打下基础。
初中科学课程
到了初中阶段,学生们将从观察中总结规律，以科学的语言更准确地描述实验现象，建立模型解释实验原理，理解不同模型的优势和局限性，使用多种图表来展示和分析数据，处理误差。
在这一阶段，我们也开始强调学科的融合，用项目式学习解决实际问题，对科学原理进行延伸拓展。科学要回答观察之后提出的问题，工程学要解决现实生活中出现的难题，技术（包括数学）则提供了回答问题和解决难题的工具。科学问题中常常涉及工程难题，只有解决工程难题才能获得准确的数据，为得出结论提供依据。STEM的理念应运而生。例如，学习完“电路”单元后，学生要根据课堂中学到的并串联电路知识，制作家庭电路模型，完成从理论到实际的应用。学习完“细菌与疾病”单元后，学生们要动手在学校里采集并培养细菌。他们思考日常生活中哪些位置可能是细菌残留的高发地，理解人类可能从哪些途径感染细菌致病。他们还可以进一步培养细菌，利用细菌作画和发电，对细菌有更深刻的认知。
在科学CCA活动中，学生们会探讨制作拉伸桥以解决行人和行船的矛盾。在这个具体的问题中，学生需要有工程预算的概念，利用所学的知识画图纸，寻找材料，进行产品的制作。他们也要考虑产品的市场可行性，从而真正地从实际层面解决问题。
在学习科学探究方法的过程中，我们循序渐进地培养学生的研究技能。学生根据自己的兴趣选定主题，提出他们想要解决的问题，同时也要提出假设、变量以及背后的科学依据，以确保提出的问题是有科学探究价值的。确定主题之后，学生要做出细致的时间管理，从设计实验、做实验、搜集数据、处理数据到报告实验结论，最终反思实验过程中的精确性和可靠性。六年级时，学生重点学习“变量”的概念和“表格”的使用，七年级时，学生们会重点训练实验方法的撰写；到了八年级，学生要对实验结论进行评估与反思。任何时候，学生都要选择合适的工具和手段（实验报告/展板/科学论文），有效地沟通他们的科学探究过程。
为高中IB课程做准备
在进入高中之前，惠立学子都已经接受了科学论文写作的基本训练。这样，当他们面对IB拓展性论文时才会得心应手。IB 拓展论文（IB Extended Essay）是IBDP的重要组成部分。论文主题可以是各个学科的内容，也可以是对全球性议题的批判性思考。学生要写作四千字的论文，以及五百字的反思报告，论文成绩会一起计入IB总分。学生需要在IB拓展论文中展示他们的自主性和创新性、对学科知识的掌握和理解以及批判性思维和反思能力。从小学到初中的科学课程最大程度地挖掘了学生的研究兴趣，培养了他们的自主探究能力。这体现了一种“以终为始”的教学理念。
无论是STEM理念推崇的跨学科融合还是PBL理念推崇的探究式学习，要成功实现这些创新教育理念，需要老师对这些概念进行批判性反思，以及在教学实践中细致、审慎和差异化处理。因此，我们非常注重教师对学生的差异化教学，让老师充当学生学习的“脚手架”。只有在学生无法继续学习时，老师才提供必要的指导，这相当于为学生搭建了一个平台，帮助他们越过无法独立完成的难关，而随着学生学习能力的发展，老师的指导逐渐地退出。
在惠立的科学教育中，我们既注重扎实的基础知识积累，也注重学科融合、科学探究以加强学生解决实际问题的能力。在教学实践中，我们用形成性评估来考察学习效果，用差异化教学为学生提供必要的指导。面对教育，万变不离其宗的，是激发学生的兴趣，塑造学生的自我效能，促进学生的知识迁移，培养学生的批判创新、合作交流和问题解决能力。我们希望，当学生们踏出校门的时候，他们都已准备好面对这个世界上的难题。这也是惠立特质中“独立”的体现。
文｜中文编辑 Virginia
