科技館的實驗教育

龔 劍

浙江省科技館，浙江杭州 310014

圍繞科技館拓展科學教育功能，加強與學校科學教育,尤其是實驗教育的銜接與結合，策劃設計并組織實施拓展性科學教育活動的理論和實踐研究，是當前的一個重要命題。

1 科技館進校園與科學教育

科學教育是一種以傳授基本科學知識為載體，關注科學技術時代的現代人所必需的科學素養的一種養成教育，是將科學知識、科學思想、科學方法、科學精神作為整體的體系，使其內化成為受教育者的信念和行為的教育過程，從而使科學態度與每個公民的日常生活息息相關，讓科學精神和人文精神在現代文明中交融貫通[1]。

1.1 學?？茖W教育的特點

學校作為正規教育場所，擔負著培養學生科學素質的重要職責。在學校里，科學教育以一種有組織的方式進行，教師按照預先設計好的科學教學內容進行教學，這種方式對學生科學素質的培養發揮著不可替代的作用。

但學校往往需要在規定時間內完成課程，學生好奇心難以得到滿足，培養學生創新型思維不足；缺乏交流和互動，導致學生難以發現問題，不能完全激發對科學知識探索和學習的欲望。

1.2 科技館科學教育的特點

在中英科技館論壇上，英國專家梅蘭妮·康指出：科技館不是一座學校，它扮演的角色是輔助教師的工作，它豐富了人們的體驗，開發了人們的科學意識，擴大學生的眼界，增進公眾理解科學，這對現代技術社會人們的思辨能力極其重要。這是科技博物館所特有的，是它的“賣點”，是它同教室里的正規教育的區別所在，是它能夠吸引教師、學生前來參觀，政府關注的原因[2]。

科技館作為社會教育場所，是對學校教育的重要補充，它將較為枯燥、抽象的課本知識以生動、直觀、互動的形式展示出來，能有效彌補學校教育的不足，解決學校課題教育不易解決的問題。

1.3 館校結合的科學教育

中央文明辦、教育部、中國科協聯合開展“科技館活動進校園”工作，明確要求將科技館資源與學校教育特別是科學課程、綜合實踐活動結合起來，促進校外科技活動與學?？茖W教育有效銜接，對科學教育加強前置性研究與多樣化設計，為學校探究式學習與素質教育搭建了平臺。

1995年美國政府頒布國家科學教育標準，科技博物館的教育項目開始向標準靠攏，各種服務活動主動配合學校正在進行的科學教育改革。這是世界發展趨勢，因此將科技博物館的科學資源融入到正規學校的科學教育，已成為我國科技館的戰略目標。

2 科技館與學校實驗教育

2.1 科技館教育重點的轉移

我們正處在創新時代，科技館務必更新觀念，將教育重點轉移為傳播科學思想和科學方法，激發人們的創造性思維和創新意識，它直接影響著科技館的展覽教育內容與活動的設置。

中國科技館三期設置了探索與發現主題展廳，展覽圍繞科學探索和科學實驗的若干重要方向搭建展覽框架，按照“問題比答案重要，過程比結果重要，方法比知識重要”的原則設計展項，參觀者通過融入科學實驗之中，享受其過程中的快樂和啟發。

2.2 我國科技館實驗教育現狀

近年，國內科技館的實驗教育得到日益發展。

例如作為全國“科技館活動進校園”試點單位，浙江省科技館充分發揮非正規教育場所的教育功能，推出了內容豐富而活潑互動的“暑期趣味實驗小課堂”活動，頗受師生家長的歡迎；與省教育部門大力合作，從全省3000余所學校的層層選拔出22位選手，在科技館展廳聯合主辦了省首屆中小學科學教師實驗技能大賽決賽；與區教育局合作，把學校科學課的課堂搬到了科技館的展廳，結合展品展項實施科學教育實驗課并進行競賽活動；還與教育出版社合作，結合展廳展項出版《趣味科學實驗》科普系列叢書，培養孩子不斷探索的精神。

重慶科技館將學生的“科學課”搬到科技館，開展情景化教學，通過詮釋某一展品在生活中的運用，剖析其科學原理，從而引發進一步的科學探究。[3]鄭州科技館把科學實驗作為實現科學教育的重要方法之一，于2010年成功舉辦“科學小實驗競賽”活動?？茖W體驗活動是廣西科技館的品牌節目，在中小學《科學》課基礎上進行的延伸和拓展，學生和學校團體均可通過電話預約，免費參與科學實驗活動。

2.3 國外科技館實驗教育

新西蘭國家博物館展廳中用鷹翅與機翼的剖面加以比對，并輔以圖像文字來說明伯努利原理；然后再讓觀眾雙臂套上特制的仿生翅膀，通過鼓風實驗親身體驗氣流產生向上的升力。澳大利亞的墨爾本科學技術博物館和學校保持長期合作關系，學校經常組織學生來館做理化實驗，內容以趣味性而吸引學生，以貼近生活而受到歡迎。

美國科技博物館的教育項目圍繞著國家科學教育標準，各種服務活動主動配合學校正在進行的科學教育改革，其中科學展示與科學實驗為其中的重要內容；新加坡科學中心的各種培訓實驗活動均圍繞教學大綱的內容，每年接待15萬名學生，真正成為青少年校外學習的課堂。這些都值得我們借鑒。

3 科技館實驗室的策劃與研究

3.1 建立科技館實驗室的必要性

科學探索是科學家發現自然規律、獲取科學知識的主要過程和方法，一般包括提出和聚焦問題，設計研究方案，收集和獲取證據，分析數據、取得結論，表達和交流五個要素。中小學科學課程把把探究作為青少年學生學習科學的主要方式，強調通過親身經歷科學活動過程學習科學知識，促進科學態度的發展。

浙江省科技館在籌建新館時，曾邀請一批科學老師參加“展項設置意見征詢座談會”，各位老師表示熱烈歡迎有浙江自己的科技館，還一致提出建立可以做各種理化生實驗的綜合實驗室的建議。一些昂貴的物理、化學、生物實驗設備設施，中小學無力各自獨立置辦，由科技館統一設置，然后安排各學校到科技館做實驗，確實是一種最佳選擇。

3.2 建立科技館實驗室的主要原則

既然建立科技館實驗室很有必要，接下來是討論建立科技館實驗室的原則。

科學性原則：科學性是實驗教育的最基本要求，必須保證實驗原理的科學性，實驗過程和結果力求現象明顯，直觀，以體現實驗的科學性；趣味性原則：讓學生在實驗教學中充分發揮自己的興趣，促使更加投入和專注，以達到最佳實驗效果；參與性原則：包括過程參與和結果參與，不但培養良好的動手能力，而且體現更好的教育實踐性；關聯性原則：科技館流動實驗室實驗設置要與學校《科學》教程同步進程，緊密結合，還要與生活常識相關聯，以期取得更好的實驗效果；拓展性原則：不拘泥于《科學》教材的內容于范圍，可充分利用科技館科學資源，拓展與延伸實驗內容；差異性原則：考慮學生個體能力、知識水平、知識結構的差異性，做到因材施教。

3.3 建立科技館實驗室的對策建議

國內外科技館在科技館科學實驗教育方面的先進經驗，我們可以借鑒如下：

1）實驗項目的選擇

中國科技館開發的“科普活動體驗箱”，結合中小學《科學》課程，配有使用說明書、課程教案及配套活動器材。例如據《科學》課中“材料”單元設計的《再生紙》實驗箱，保留古代造紙工藝，由學生動手制作一張再生紙作品，通過實驗直觀地了解造紙原理和工藝流程，并養成珍惜水資源的環保意識。

臺中自然科學博物館針對小學中年級以上的學生，設置了“奇妙的潛望鏡”實驗項目，利用鏡片和紙筒組合，制作多角度觀察潛望鏡，認識光的反射與折射原理；又通過制作簡易的溫度控制警報器，認識雙金屬片的特性及其電路應用原理。

2）實驗活動的具體實施

臺中自然科學博物館的科學教育服務活動影響廣泛，每年向各教育局發函，由教育局視轄內各校需要而提供名冊給科博館；科博館再與各學校聯系，以洽商適當的到校服務時間及內容；各校填寫相關申請表格，由教育局匯集后函送科博館，最后確定時間和內容，到校進行科學實驗服務。在日本，科技博物館是學生的第二課堂，中小學校有組織地帶領學生來上課，展區中設立若干組書寫區域，以方便學生的討論、記錄。美國新澤西自由科學中心與州教育局密切合作，充分研究每個學校使用的教材，邀請當地學生來館做實驗，集中展示學校不能展示的科學原理。

由此可見，科技館實驗室在國內外都有廣泛的需求，關鍵問題是科技館必須與教育部門經常溝通，與各校密切合作，才能開拓更廣闊的道路，使之蓬勃發展而永遠立于不敗之地。

[1]劉文利.科學教育的重要途徑：非正規學習.[J]教育科學，2007，1.

[2]梅蘭妮·康·科學博物館：交流和學習.[C]//中英科技館論壇論文報告集，2004，8：1-7.

[3]黃迪，韓琳.關于科技館的資源開發與利用的思考[C]//2011（廣西·南寧）中國自然科學博物館協會科技館專業委員會學術年會論文集，2011，11：192-196.