科技場館與中小學的伙伴關系

■天津科技館 高 萍

當今世界，發達國家都把發展科技教育作為國家的頭等大事，我國政府也非常重視科技教育工作，已把“科教興國”作為我國的基本國策，并于2006年3月頒布了 《全民科學素質綱要》，在此背景下，科技場館作為 “普及科學知識、傳播科學思想和科學方法的”平臺，成為公眾尤其是青少年開展教育活動的重要陣地，對提高全民科學素養、科技意識發揮著重要的作用。中小學生現已成為科技場館的主流觀眾群，他們科技意識的形成和發展不僅需要適當的學校科學教育體系，還要依靠更廣泛的教育和社會資源，科技場館教育成為了學校教育的補充和延伸，有著獨特的，不可替代的作用。

中小學生科技意識的形成

科技場館作為一種科技文化呈現形式如何促進中小學生的科技意識的形成，這并不是一個簡單的問題。對于兒童的心智的發展，許多研究者都有相應的探索。在眾多的兒童心智發展理論中，前蘇聯著名心理學家維果茨基的文化歷史方法對探索兒童科技意識的發展具有非常重要的指導意義。維果茨基認為，人并不是直接獲得知識的，而是通過 “中介工具”的作用間接實現的。社會文化因素便是具有啟動作用的中介工具。根據這個觀念，兒童在科學知識乃至科技意識方面的發展必定受到他們所處的社會文化環境的影響。也就是說，中小學生周圍的科學與技術環境可能對他們學習科學與技術、獲得科技意識具有極為重要的作用。另外，維果茨基學派也相信，兒童的學習通過活動建立起了“意識與活動統一”，即使外部的干預因素通過活動實現 “內化”，獲得了他們心智的切實發展。在這個內化的過程中，兒童情感、動機便是促成社會文化有效 “介入”學習的動因。正如維果茨基所指出的： “你想號召兒童去從事某種活動之前，你要讓兒童對該活動感興趣，關心兒童對該活動所必需的全部力量。”根據這個觀念，中小學生的科技意識應該是通過他們的體驗活動獲得對科學和技術本質認識的內化。而且，要充分調動他們的動機和情感，以促成這個內化的有效實現。 “中介”概念不僅闡明了兒童文化發展的一般發生法則；也闡釋了“中介”作為連接外部世界和兒童的內心世界的橋梁促使兒童的思維和意識發展的關鍵性。

充分發揮科技場館作用

科技場館作為一種社會文化環境，如何建構一個能更有效地激發學生學習科學的意愿、拓展對科學和技術的認知、形成科技意識的環境，這是一個值得深入研究的問題。

科技場館文化的不同呈現形式可以影響學生對科技的感知、興趣、體驗欲望的變化，這可能與中學生的認知特點相關聯。學生的學習應該是由外及內的，那么科技場館中所呈現的科技活動可能更大程度地激活了學生學習的欲望，參與和體驗這些活動可能將對學生感知科技有更大的作用。

（一）豐富學習經歷，優化學習方式

科學課程強調學習要以探究為核心。探究式的學習方法依賴于學生親身經歷以探究為主的學習活動，通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上，內化形成，而不能簡單地通過講授教給學生。科技場館的學習經歷有助于優化學生的學習方式，很多設計新穎、可操作、科學性強的互動展品，讓學生通過親自參與、動手操作、情景感知等實踐活動，自行獲取知識。例如 “聲音”的教學，聲音是一種波，具有波的性質，而聲波只能用耳聽，無法看到，學生對響度與振幅的關系、音調與振動頻率的關系理解起來有一定困難。可以把學生帶到科技館的聲學展區，組織學生自行探究 “看得見的聲音”，這件展品能將聲音發生時產生的聲波形象地顯現出來。學生通過改變所聽到的聲音以及看到的波形，答案便一目了然。這樣的一段研究科學的經歷將使其終生受益，有利于從被動接受教育的地位變成主動的科學知識的探索者，學生們收獲的不僅僅是展品所演示的現象和原理，還有探究和發現的樂趣、學習方式等多方面的啟迪，學習方式得到優化。

（二）充實課程資源，優化教學內容

豐富多彩、具體貼切的課程資源來作支撐。奇妙的電磁現象、聲學現象以及林林總總的力學現象等，受學校教室和實驗室空間及設備、器材等客觀條件的制約，學生很難獲得充分的感性認識。科技場館比學校教育擁有明顯的資源優勢，在學校教育中，有很多沒有器材去體驗的科技活動，盡可以在科技場館中實現，而且某一科學主題往往有不止一種展品來表現，把這些資源運用到教學中，使得科學課程資源得到積極有效的充實拓展，在教學內容上形成互補。還是以 “聲音”的教學為例，聲波的反射、干涉、多普勒效應等特性，受學校實驗器材的限制，只能是一帶而過，教學內容比較單薄。科技館聲學展區空中傳音、聲駐波、遠近聲音等豐富的展品對“聲波的特性”進行了多方位直觀、生動的詮釋，有效彌補學校科學教育資源的不足，優化教學內容。

（三）創設學習情境，優化教學方法和手段

夸美紐斯認為 “一切知識都是從感官開始的”，一定情境下開展教學活動，對學生體驗知識概念的形成與意義，較之于在普通學習環境下更有效。所以，創設教學情境，日益為大家所注重與實踐。學校課堂上的教學方法和手段是借助動作創設教學情境；借助語言創設教學情境；借助實物或多媒體圖像、視頻等創設教學情境，而更具意義的情境是一定真實環境下的場境。科技場館能借助融科學性、知識性、趣味性、游藝性于一體的展品，將課堂上的科學原理用直觀、生動的形式展示出來，為學生提供一個探索科學奧秘的真實情境，優化傳統的教學方法和手段。如科技館里的展品——法拉第籠，能使靜電屏蔽原理得到直觀形象的呈現，讓參與者進入全封閉的金屬籠子內，當帶有10萬伏高壓的放電桿尖端接近籠體時，出現放電火花，這時籠內人員即使用手觸摸籠壁接近放電火花也不會觸電，相反還可以體驗到電子風的清涼。真實的情境使學生探究靜電屏蔽原理的欲望油然而生，并很快轉化為自主學習的實際行動。

（四）拓寬學習渠道，優化課程理念

科學教育要樹立開放的教育理念，傳統的學校封閉式教育受到了越來越多的質疑。學生面對紛繁復雜的科學世界時會產生激情，科技場館正是以開放的教育理念，為他們營造了一個寬松、和諧、民主、融洽的學習環境。科技場館展廳規模宏大、設施齊備、展項豐富，涉及面廣，作為一個開放的教學空間，是中小學生探求知識的最佳場所，學生能夠自主選擇自己感興趣的展品或展覽進行互動，彌補了他們科技實踐活動經歷缺乏、個性發展受抑制等一系列現實問題，拓寬了學生接受科技教育渠道，使開放性的科學教育理念落到實處，達到對學生科學素質的全面培養。

科技場館教育是傳統學校教育的補充和延伸

長期以來，我國的中小學科學教育忽視了對學生實踐操作能力與創新意識的培養，學生參加科技場館活動受到學校課程安排的限制。尤其是中高年級的學生課程安排緊張，作業量比較大，這就極大的限制了學生更多地參與科技場館活動的時間。在這種背景下，天津科技館自2006年以來，一直秉承著 “走出去，引進來”的理念，開展了一系列的 “科技館活動進校園”主題活動。讓學生在實踐中愛上科學。以2010年為例，開展豐富的展教活動，送科普劇、科學表演、科普展覽進學校及邊遠山區，受眾人數達140750人次，請在校師生到科技館參加科普活動人數達到7000人次。充分利用科技場館自身特點，如天津科技館的天文特色課程，在 “天文知識百校行”系列活動中，以科普報告、天文觀測先后走進12所學校，受益學生36550人次，邀請未成年人開展天文活動28584人次，并在多所學校簽約，開始天文校本課。這都極大地激發了科技場館的潛能，彌補了學校教育的不足。

建立科技場館與學校的合作關系

“科技館活動進校園”已經在全國進行推廣多年，已逐步形成科技場館與學校教育緊密結合的良好開端。今后，應更加注重探索與教育部門的有效合作機制及與學校科學教育的銜接方式。舉辦大型系列優秀品牌科普活動，產生積極的效應，使科技場館成為 “中小學快樂營地”的主要活動基地。

同時發揮自身優勢，積極加強科技教育工作者的能力建設，加大對科普輔導員的培訓力度，擴大培訓范圍，以外出學習、交流研討等形式，讓更多科普輔導員走出去，走進學校開展科普活動。

近年來，科學和技術教育的改革成果已經清楚地表明，科技活動是學生獲得科學和技術深層次理解的重要途徑。因此，科技場館活動設計應該體現現代科技教育研究的最新成果，使其更卓有成效地促進學生科技意識的提升，當然科技作品呈現形式還應關注科學和技術性質的體現，進而激發學生對科技的內在興趣。在建立與學校的合作中，科技場館應注意到，首先，科技場館呈現方式的建構應體現中小學生的興趣和喜好，使學生能在有目的設計的科技背景中感知和體驗科技的性質及其價值。如采用互動實驗、多媒體等多樣的活動形式使學生更容易獲得體驗。其次，科技場館的設計要適當地考慮學校科學課程的安排，重視對學生在該活動的引導，激發學生主動學習科學知識的興趣與熱情，使他們的科技意識獲得發展。比如，有針對性的展品展項設計，更有助于開展學校科學課程；完善科普知識講解系統、增設網絡模擬系統等，利用網絡平臺定期開展適合中小學生的科普活動，使科技場館充分服務于中小學，讓學生在科技場館的學習更有成效。