小小工程師俱樂(lè)部

“首屆科技場(chǎng)館科學(xué)教育項(xiàng)目展評(píng)”優(yōu)秀案例

“小小工程師俱樂(lè)部”項(xiàng)目是中國(guó)科技館展教中心依托科普活動(dòng)室的主題設(shè)置，圍繞“機(jī)械活動(dòng)室”與“動(dòng)手活動(dòng)室”內(nèi)容組織實(shí)施的工程與技術(shù)系列活動(dòng)。

背景鏈接

“首屆科技場(chǎng)館科學(xué)教育項(xiàng)目展評(píng)”由中國(guó)科協(xié)青少年科技中心，中國(guó)科技館，中國(guó)自然科學(xué)博物館協(xié)會(huì)聯(lián)合主辦，是中央文明辦，教育部和中國(guó)科協(xié)共同發(fā)起的“科技館活動(dòng)進(jìn)校園”項(xiàng)目面向全國(guó)科技場(chǎng)館，科普教育基地推出的一項(xiàng)重要活動(dòng)。展評(píng)活動(dòng)的目的既是為科技場(chǎng)館開發(fā)、設(shè)計(jì)和實(shí)施青少年科學(xué)教育項(xiàng)目提供展示和交流平臺(tái)，也是在“科技館活動(dòng)進(jìn)校園”項(xiàng)目工作開展6年之后，全國(guó)科技場(chǎng)館開展科學(xué)教育活動(dòng)成果的一次集中展現(xiàn)和檢驗(yàn)。參與本次評(píng)選活動(dòng)的188個(gè)項(xiàng)目主要分為“基于展品開展的教育項(xiàng)目”“科技場(chǎng)館拓展性教育項(xiàng)目”“綜合利用場(chǎng)館資源開展的教育項(xiàng)目”3大類，包括專題參觀導(dǎo)覽，互動(dòng)式科學(xué)培訓(xùn)，科學(xué)演示，動(dòng)手做活動(dòng)，科學(xué)考察，科學(xué)俱樂(lè)部等形式。

項(xiàng)目目標(biāo)

“小小工程師俱樂(lè)部”以9—14歲青少年為主要活動(dòng)對(duì)象，以一系列基于微型教具的科技小制作及空間結(jié)構(gòu)為線索地系列搭建任務(wù)活動(dòng)，通過(guò)任務(wù)式學(xué)習(xí)與實(shí)踐，幫助青少年更好地理解科學(xué)與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)整合，提高青少年系統(tǒng)性思維能力、批判性思維能力、解決問(wèn)題能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展。

項(xiàng)目的策劃和實(shí)施借鑒了加德納的“多元智能”理論，從活動(dòng)目標(biāo)設(shè)置開始考慮言語(yǔ)技能、空間技能、人際交往技能和自我反思技能的培養(yǎng)，在實(shí)施過(guò)程中則充分強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與。

項(xiàng)目?jī)?nèi)容

除自主研發(fā)系列制作課程外，我館的“小小工程師俱樂(lè)部”的活動(dòng)也借助社會(huì)科普資源，引入微型教具套材、具有開放性的結(jié)構(gòu)搭建器材設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。目前已完成的課程資源有：

趣味科技制作

這類制作以生活中常用的器材和道具，通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解科學(xué)現(xiàn)象，通過(guò)制作掌握一些科學(xué)原理。《光的足跡》《聲音的世界》《牛頓火箭車》《投石機(jī)》《電路與生活》《無(wú)形的力》《飛行器的奧秘》等課程是目前開發(fā)使用的主要內(nèi)容。

創(chuàng)意結(jié)構(gòu)搭建

采用K.NEX構(gòu)建器材，根據(jù)青少年對(duì)復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的理解過(guò)程，設(shè)計(jì)了不同難度遞進(jìn)的活動(dòng)內(nèi)容，包括《平面與立體》《搭建橋梁》《簡(jiǎn)單機(jī)械——杠桿的原理》《傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——齒輪的妙用》《古代機(jī)械——記里鼓車》《復(fù)雜結(jié)構(gòu)——小車競(jìng)速》《海洋的通行證

船舶》。

組織形式

科技館與青少年活動(dòng)中心、社區(qū)活動(dòng)中心在科普教育職責(zé)以及觀眾的需求方面有著較大的差距，中國(guó)科技館作為一家大型科技館，展品資源非常豐富，一次性參觀的觀眾在總觀眾數(shù)中占有較大比例。為了滿足觀眾不同的學(xué)習(xí)需求，“小小工程師俱樂(lè)部”設(shè)計(jì)了單次體驗(yàn)和系列活動(dòng)2種組織形式，并采取網(wǎng)絡(luò)預(yù)約的方式，讓參與的學(xué)生自主選擇。

單次體驗(yàn)活動(dòng)

面向9—14歲青少年開放的單次課程，每周日安排2～3節(jié)課，目前有2類課程。

趣味科技小制作：基于微型教具的小制作課程，引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)現(xiàn)象，鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力。

創(chuàng)意結(jié)構(gòu)搭建：通過(guò)單次活動(dòng)，了解活動(dòng)器材，掌握基本使用方法，學(xué)習(xí)空間結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新思維方法。

系列活動(dòng)

從參與單次活動(dòng)的會(huì)員中，招募對(duì)制作、搭建等動(dòng)手探究感興趣的學(xué)生，圍繞活動(dòng)目標(biāo)，組織連續(xù)性的培訓(xùn)及深度學(xué)習(xí)，系列活動(dòng)分為基礎(chǔ)班和進(jìn)階班。系列活動(dòng)根據(jù)學(xué)生招募情況不定期開展，每期活動(dòng)包括連續(xù)的8次課程，每周1節(jié)課，每節(jié)課持續(xù)3個(gè)小時(shí)。

基礎(chǔ)班：課程內(nèi)容包含有科技制作、模型搭建入門、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等。其中科技制作利用微型套材，制作一些能夠演示聲、光、電科學(xué)現(xiàn)象的小教具。模型搭建入門與創(chuàng)意設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)套材的介紹，引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的搭建方法，能夠根據(jù)參考模型，自主完成一些簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，比如房屋、橋梁、汽車模型等。

進(jìn)階班：在已有基礎(chǔ)上，增加模型設(shè)計(jì)的自主性和復(fù)雜度，采用主題任務(wù)式的設(shè)計(jì)模式，由學(xué)生自主完成設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、反思和完善的過(guò)程；同時(shí)，加入了控制器和電動(dòng)控制的驅(qū)動(dòng)功能，增加了任務(wù)的復(fù)雜度和趣味性。

活動(dòng)過(guò)程體現(xiàn)參與和綜合能力培養(yǎng)

“小小工程師俱樂(lè)部”的每個(gè)活動(dòng)都不是單純?yōu)橹谱鞫谱鳎膊皇菫榇罱ǘ罱ǎ菑?qiáng)調(diào)在參與的過(guò)程中，對(duì)學(xué)生能力的綜合培養(yǎng)。《光的足跡》和《搭建橋梁》2個(gè)活動(dòng)的過(guò)程簡(jiǎn)介能很好地闡明“多元智能”理論在實(shí)踐中的運(yùn)用。

《光的足跡》——趣味科技制作

第一階段：知識(shí)引入

主要技能：人際交往技能、語(yǔ)言技能

第一步，通過(guò)講座的形式，由生活常見現(xiàn)象引入光的概念。比如光從哪里來(lái)？太陽(yáng)光、燈光。光可以做什么？照明、動(dòng)植物的生長(zhǎng)需要等。

第二步，采用科學(xué)小實(shí)驗(yàn)、小魔術(shù)、小游戲的形式讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)一些基本的光學(xué)現(xiàn)象。比如演示“硬幣不見了”小魔術(shù)，演示光的直線傳播和光在不同介質(zhì)中的折射現(xiàn)象。或者組織小組光路圖搭建的方式，引導(dǎo)學(xué)生觀察光的反射原理。

第二階段：科技小制作

主要技能：自我反思技能

在第一階段學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生們比較容易理解要制作的內(nèi)容包含什么樣的科學(xué)原理，能夠很快在老師的簡(jiǎn)單引導(dǎo)下，完成小制作的過(guò)程，并能提出一些改變和完善的建議。比如制作演示光線反射的潛望鏡和光的直線傳播的小孔相機(jī)。

《搭建橋梁》——?jiǎng)?chuàng)意結(jié)構(gòu)搭建

設(shè)計(jì)思路：從點(diǎn)、線、面的概念逐漸延伸到空間結(jié)構(gòu)的概念，從三角形穩(wěn)定性，延伸到拱形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固特點(diǎn)，逐步引入復(fù)雜結(jié)構(gòu)體的搭建。活動(dòng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)模仿、改造到自由設(shè)計(jì)的不同階段。

第一步：以故事形式引導(dǎo)介紹

介紹從趙州橋到倫敦橋的演變歷史，通過(guò)一些經(jīng)典的橋梁，說(shuō)明橋梁的分類，通過(guò)紙橋稱重小實(shí)驗(yàn)，演示拱形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

第二步：簡(jiǎn)單模型仿造

主要技能：空間技能

為學(xué)生們提供一些建議的橋梁模型，開展模仿搭建，引導(dǎo)學(xué)生掌握器材的基本使用方法，理解空間結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

第三步：主題任務(wù)的設(shè)計(jì)

主要技能：人際交往技能、自我反思技能

根據(jù)本節(jié)課程的主題要求，要求學(xué)生完成自主任務(wù)設(shè)計(jì)。本階段采用小組合作的模式，引導(dǎo)學(xué)生自主組織，完成從設(shè)計(jì)到搭建、測(cè)試、完善的整個(gè)過(guò)程。

第四步：比賽或者作品的集中點(diǎn)評(píng)

完成自主設(shè)計(jì)后，帶領(lǐng)學(xué)生一起開展集中點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生說(shuō)明自己作品的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)問(wèn)答的模式，鍛煉學(xué)生的思維和語(yǔ)言表達(dá)能力。

項(xiàng)目特色

“小小工程師俱樂(lè)部”的活動(dòng)策劃參考了“多元智能”理論，在常規(guī)活動(dòng)器材和形式的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供了豐富的活動(dòng)課程。課程從知識(shí)的引入、實(shí)驗(yàn)演示延伸到制作、創(chuàng)意搭建的整個(gè)過(guò)程，各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)由淺入深、由簡(jiǎn)到繁，充分考慮了青少年的科學(xué)認(rèn)知能力。

活動(dòng)強(qiáng)調(diào)趣味、互動(dòng)的校外教育特點(diǎn)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生分組討論，自主安排工作計(jì)劃及分工，在參與的過(guò)程中培養(yǎng)青少年的語(yǔ)言、空間、人際交往和自我反思等能力。

“豐富的活動(dòng)形式，讓學(xué)生在快樂(lè)中學(xué)習(xí)”是該項(xiàng)目活動(dòng)的另外一個(gè)特色。活動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)中，引入不同的實(shí)施方法，將趣味小魔術(shù)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、競(jìng)技比賽等融入到教學(xué)過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們?cè)谥鲃?dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，完成知識(shí)的探究，享受快樂(lè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。

待改進(jìn)之處

自2011年8月份中國(guó)科技館科普活動(dòng)室對(duì)外開放以來(lái)，經(jīng)過(guò)逐步的完善與發(fā)展，“小小工程師俱樂(lè)部”已經(jīng)累計(jì)開發(fā)體驗(yàn)課程14節(jié)，完成基礎(chǔ)班系列課程教案1套，共開展96個(gè)學(xué)時(shí)活動(dòng)，并成功策劃實(shí)施2期系列培訓(xùn)班，參與學(xué)生1500人次。

本項(xiàng)目的實(shí)施雖然在實(shí)踐中打下了一定的基礎(chǔ)，開發(fā)了一些教育資源，發(fā)展了一批青少年會(huì)員，但仍然存在一些不完善的地方。

一是要加強(qiáng)活動(dòng)的效果評(píng)估。在后續(xù)的活動(dòng)中，應(yīng)該加強(qiáng)“多元智能”理論指導(dǎo)，使用多元評(píng)價(jià)和發(fā)展性評(píng)價(jià)的方法，加強(qiáng)活動(dòng)過(guò)程和效果的監(jiān)測(cè)。

二是要開發(fā)不同層級(jí)的活動(dòng)。目前的活動(dòng)側(cè)重于單次體驗(yàn)，也有針對(duì)創(chuàng)意結(jié)構(gòu)搭建的基礎(chǔ)班系列活動(dòng)，缺少進(jìn)一步的更高年級(jí)或者更有特長(zhǎng)學(xué)生參與的內(nèi)容，需要豐富活動(dòng)的層次性，滿足不同群體需求，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)俱樂(lè)部會(huì)員的階梯式培養(yǎng)。

三是要定期更新活動(dòng)內(nèi)容。

“小小工程師俱樂(lè)部”的會(huì)員大部分會(huì)持續(xù)地參加活動(dòng)，需要有更多創(chuàng)新的內(nèi)容來(lái)滿足他們的需求。

四是要更多地利用科技館的展覽展項(xiàng)資源。科技館工作室的活動(dòng)應(yīng)該作為科技館展廳參觀的延伸和拓展，從活動(dòng)選題和實(shí)施過(guò)程各環(huán)節(jié)考慮與科技館展覽的相互配合。