为贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》和《中国科协"十二五"事业发展规划》，进一步推动"做中学"科学教育改革项目的深入发展，培养骨干教研专家，为儿童科学教育实证研究培养专业人才，由中国科协青少年科技中心和东南大学学习科学研究中心共同举办的"做中学" 科学教育改革实验项目教研专家培训班于2011年9月6-9日在江苏南京东南大学李文正楼举行。加拿大阿尔伯特大学名誉教授帕特里夏 M.罗威尔受邀为本次培训班作主题培训，来自全国各地区的50位"做中学"项目实验区优秀教研员、优秀骨干科学教师、长期从事科学教育的教学研究和项目管理人员，汉博中心周建中和叶兆宁主任及中心其他成员共同参加了本次培训班。
在9月6日的培训课程中，叶兆宁主任首先以《科学教育的原则与大概念》为题，对如何围绕科学概念组织教学与创新性人才培训等具体内容作了相关讲解与介绍。之后，叶兆宁主任分别围绕"如何在科学教育中关注科学概念？"和"如何在教师培训和教研中关注科学概念？"这两个问题，引导学员通过案例分析、动手实验、小组讨论和探究活动等来理解和探讨相关的理论问题。
在探究活动中，叶兆宁主任首先以一线科学教师教学《曹冲称象》的课堂案例，引导学员探究这样一个较为新颖的科学教学课题，即将"曹冲称象"故事中的船中的石头放入水中，水位是上升还是下降？学员利用水槽、烧杯和砝码来验证这一问题，并思考这一教学课题所涉及到的一些科学概念问题和科学探究教学问题。之后，叶兆宁主任让学员以小组为单位，利用材料筐中所提供的各种大小、形状、密度和材质等或相同或不同的物体来进行物体自由下落的比较性探究，观察探究过程中所发生的现象，思考这其中涉及到哪些科学概念和科学探究问题，并由小组代表汇报小组讨论和探究活动的结果。探究活动结束之后，全体学员被分成四个小组，围绕"如何在教学中关注科学概念？" ，"如何在教师培训和教研活动中关注科学概念？"，以及"围绕大概念组织教学的误区"这几个问题，进行了小组讨论和学习。
探究活动：比较物体的下落
在9月7日的培训课程中，周建中主任首先以《科学教育与儿童科学学习进程》为题，对"什么是儿童科学学习进程？"，以及"为什么在探究式教学中要关注儿童的科学学习进程？"等相关问题作了解释与介绍。之后，叶兆宁主任先后以《最新美国科学概念框架中各领域学习进展序列介绍》和《科学概念学习进程研究方法介绍》为题，对美国科学概念框架的最新进展进行了介绍，并与学员一起探讨了科学概念学习进程的研究方法。在此之后，学员又再一次开展了小组讨论和学习。
9月8日上午，帕特里夏M.罗威尔教授以《学校科学课中基于模型的探究》为题，引导学员通过小组讨论、动手做活动和探究活动来理解科学实践的本质和特征、科学课中基于模型的探究，以及建模的学习进程等相关问题。
在动手做活动中，罗威尔教授向学员出示了一个长纸筒，纸筒两端的侧壁上各有两个相对的小洞，绳索可按一定的模式从其中的两个小洞处穿入或穿出。罗威尔教授引导学员以小组为单位，利用卷纸芯、绳子和剪刀，通过亲自动手重新制作相同的模型来探究模型的制作原理，以此使学员明白帮助学生建立模型可使学生理解现象的个中本质。
在探究活动中，罗威尔教授为学员创设了这样一个探究情境：一艘沿着海底穿梭的潜水艇失去了向上移动的能力，但这艘潜水艇停靠在海底热流附近，这会帮助这艘潜水艇升回海面吗？ 探究活动为每个小组提供了1个透明的水槽、3个塑料杯以作水槽支撑物、2个塑料滴管、食用色素，以及热水和冰块，学员可利用这些实验用品来进行探究。在探究过程中，罗威尔教授提示学员可用浓缩食用色素代表潜水艇，热水代表海底热流，学员可先用两个倒转的塑料杯来支撑盛有冷水的水槽，并非常小心地在水槽中滴入一滴色素，然后把装有热水的塑料杯(热流)放在潜水艇下方，观察并记录食用色素(海流)的移动情况。罗威尔教授希望学员可通过利用这些实验用品自己构建出与这个情境相关的模型，她还引导学员思考这个模型的优势和局限性，它如何解释深海区域的水流，如何修正这个模型等相关问题。
动手做活动：制作纸筒模型
9月8日下午，罗威尔教授、培训班全体学员和汉博中心部分人员共同前往南京紫金山天文台进行参观学习，参观了天文台陈列的古代和现代天文仪器、观测站和观象台等，了解了中国天文的发展历程和所取得的辉煌成就。
9月9日上午，叶兆宁主任以《不同层次的探究》为题，引导学员学习、分析和讨论科学探究教学的不同探究层次及其在探究教学中的应用，并研读和讨论最新美国科学教育框架(生命科学领域的学习内容)。之后，周建中主任以《学习进程研究的思考》为题，对今后如何开展学习进程研究和相关的后续工作进行了大致的部署、规划和展望。至此，为期四天的培训课程圆满结束。
本次培训课程使国内科学教师、科学教育工作者等进一步学习了科学探究教学的相关内容，了解了国际科学教育的最新进展和国内科学教育未来的发展趋势和工作动向，促进了彼此之间更深入的理解、交流与合作。
