依托場館資源的低碳節(jié)能教育

中國杭州低碳科技館的“能量探秘”主題之旅教育項(xiàng)目，面向小學(xué)中高段各年級(jí)學(xué)生開展，將科技館展品和科學(xué)課程緊密結(jié)合，以全球變暖這種普遍生活體驗(yàn)為切入口逐步展開對(duì)能量的認(rèn)識(shí)，讓青少年了解能量有多種形式，能相互轉(zhuǎn)化，并儲(chǔ)存在一些物質(zhì)之中，同時(shí)能經(jīng)歷一個(gè)完整的科學(xué)探究過程，并動(dòng)手實(shí)踐，體驗(yàn)清潔能源對(duì)人類生活的重要意義，認(rèn)同珍惜能源、節(jié)約能源、低碳生活的觀點(diǎn)。該項(xiàng)目是以場館資源為依托實(shí)現(xiàn)了綜合性的教育目標(biāo)，在2014年舉行的第2屆科技場館科學(xué)教育項(xiàng)目展評(píng)中獲得網(wǎng)絡(luò)期待獎(jiǎng)和優(yōu)秀獎(jiǎng)。

作為這個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)者和實(shí)施者，我們與從事科技場館教育的同行們分享一些經(jīng)驗(yàn)。

⊙一個(gè)體驗(yàn)區(qū)引發(fā)的教育活動(dòng)

坐竹筏，依次穿越美麗的家園、城市蔓延、冰川融化、燃燒的大地、極端天氣、城市濕地，親歷全球變暖帶來的各種極端環(huán)境的震撼場景……這不是童話故事，這是中國杭州低碳科技館的全球變暖展廳，在這個(gè)集合多種現(xiàn)代科技藝術(shù)表現(xiàn)手法的沉浸式體驗(yàn)區(qū)中，人們可以直觀地感受氣候變化帶來的災(zāi)難性后果。

全球變暖體驗(yàn)區(qū)在我館最受觀眾歡迎，很多吉少年學(xué)生體驗(yàn)過后便產(chǎn)生“為什么地球的氣候環(huán)境會(huì)越來越惡化”、“我們身邊有清潔的能源么”、“我們應(yīng)該如何節(jié)約能源”等一系列與能量相關(guān)的問題，但是這些問題的解決需要結(jié)合我館海浪發(fā)電、太陽能熱發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、陽光照亮夜晚、漫游智能電網(wǎng)、地?zé)嶂恰⑻柲苤恰L(fēng)能之城、換燈前后、大樓還是電站、城市能源規(guī)劃師和能量轉(zhuǎn)換機(jī)等能量相關(guān)展品，并且通過進(jìn)一步探究、討論才有可能解決。為了充分利用和挖掘出展區(qū)的展品資源優(yōu)勢，我們?cè)O(shè)計(jì)出“能量探秘”主題之旅這一教育項(xiàng)目，它既延伸了展區(qū)的教育功能和展品的教育價(jià)值，又與學(xué)校教育活動(dòng)有區(qū)別。實(shí)物展品為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造更直觀和擬真的情境條件。

⊙由淺入深、校內(nèi)外結(jié)合設(shè)計(jì)教育活動(dòng)

“能量探秘”活動(dòng)主要針對(duì)預(yù)約的青少年學(xué)生團(tuán)隊(duì)，至少以1個(gè)班級(jí)（40人）為單位，活動(dòng)內(nèi)容主要可分為5個(gè)環(huán)節(jié)：能量之旅、能量探索游戲、生活和能量、小小探索者課程和校內(nèi)延伸學(xué)習(xí)。活動(dòng)實(shí)施過程中，學(xué)生將被分成4個(gè)小組，每組10人，每組設(shè)1個(gè)小組長，這樣的小組規(guī)模對(duì)于參觀體驗(yàn)、講解、游戲和實(shí)踐課程等具體活動(dòng)有較強(qiáng)的操作性，講解員和輔導(dǎo)員比較容易掌控，學(xué)生活動(dòng)的效果也最佳。

能量之旅環(huán)節(jié)安排2位講解員，一位帶領(lǐng)2個(gè)小組學(xué)生坐竹筏先體驗(yàn)全球變暖展廳，感受資源與能源的日益緊張?jiān)斐傻沫h(huán)境污染加劇和氣候?yàn)?zāi)難頻繁，然后步行參觀煤、石油、天然氣能源礦產(chǎn)、太陽能、聲、光、電、熱等多種能量形式聯(lián)系在一起的展品，在大量具體現(xiàn)象基礎(chǔ)上逐步形成比較抽象的能量概念。另一位講解員帶另外2組的線路相反，這樣可以避免一個(gè)展品前人數(shù)眾多，影響體驗(yàn)和講解效果。學(xué)習(xí)過程中興趣是起點(diǎn)，該環(huán)節(jié)能充分利用科技館豐富的展品資源調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)能量的興趣，這是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最活躍、最現(xiàn)實(shí)的因素。

能量探索游戲環(huán)節(jié)通過九宮格游戲培養(yǎng)學(xué)生遇到問題進(jìn)行科學(xué)探究的能力。先發(fā)給每個(gè)小組長1張空白A4紙，按井字形對(duì)折，形成9塊等大區(qū)域，這就是所謂的九宮格。然后學(xué)生在講解員的帶領(lǐng)下來到能量轉(zhuǎn)化機(jī)展品前，讓學(xué)生帶著以下6個(gè)探究問題仔細(xì)觀察：看到了什么能量？它們有什么相同點(diǎn)？有什么不同點(diǎn)？有哪些用途？彼此間有什么關(guān)系？它們又是如何相互轉(zhuǎn)化的？每個(gè)問題的答案要經(jīng)過小組討論確定后寫在九宮格里，剩下3個(gè)格子可以自由設(shè)計(jì)問題并探究答案，20分鐘后每組輪流提供問題答案，講解員對(duì)認(rèn)可的答案格子做上標(biāo)記，最后看哪組的九宮格里被標(biāo)記的格子所連成的直線或斜線總數(shù)多，最多的組將獲得小小紀(jì)念品。學(xué)生在第1個(gè)環(huán)節(jié)可能只是走馬觀花，但是在這個(gè)環(huán)節(jié)中必須深入地了解展品，在愉快的游戲中不知不覺學(xué)會(huì)提出問題、分析問題和解決問題，對(duì)能量種類及轉(zhuǎn)化有更深層次的認(rèn)識(shí)。

有了對(duì)能量的初步認(rèn)識(shí)和全球變暖廳的體驗(yàn)，學(xué)生自然而然會(huì)有疑問：“我們生活中能量具體使用情況又是怎樣的呢？如何節(jié)能保護(hù)地球呢？”為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了“生活和能量”環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)會(huì)每人發(fā)1份“生活和能量”活動(dòng)單，活動(dòng)單上有家用電器和常用交通工具使用時(shí)所消耗的能量值，讓學(xué)生根據(jù)平時(shí)使用時(shí)間粗略算出1天所消耗的能量值，例如燒飯、洗衣、洗澡、沖馬桶和上下學(xué)等，學(xué)生可以比比誰家生活最低碳、最節(jié)能，然后大家一起討論自己家還能在哪些地方節(jié)約用能，為地球的環(huán)境貢獻(xiàn)自己的力量。通過這個(gè)環(huán)節(jié)的計(jì)算和討論，學(xué)生能回歸到自己實(shí)際生活，明白自己是可以從身邊的小事做起節(jié)約用能、低碳生活的。

光靠節(jié)約用能不能解決根本問題，還需要大力開發(fā)和使用新的清潔能源，例如太陽能、風(fēng)能等，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)踐動(dòng)手制作環(huán)節(jié)，學(xué)生可以在相應(yīng)的展品面前探究并制作簡單的太陽能車、太陽能船和水果發(fā)電等，每個(gè)動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)都遵循科學(xué)探究的流程：提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)匯報(bào)交流共享成果。這些情景化探究活動(dòng)使學(xué)生印象深刻，也培養(yǎng)了學(xué)生更加自主、合作探究的能力，同時(shí)也體驗(yàn)了科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。這是學(xué)校課堂上難以實(shí)現(xiàn)的。

最后的環(huán)節(jié)是由校外體驗(yàn)回歸到校內(nèi)學(xué)習(xí)，一方面學(xué)生可以寫日記將館內(nèi)活動(dòng)的感想與收獲和學(xué)校教師分享，教師可以根據(jù)學(xué)生情況對(duì)相關(guān)能量教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行查漏補(bǔ)缺；另一方面科技館輔導(dǎo)員通過帶隊(duì)教師填寫的“能量探秘”主題之旅反饋單也可以對(duì)活動(dòng)情況作適當(dāng)調(diào)整，例如針對(duì)學(xué)生活動(dòng)過程中紀(jì)律難以掌控，教師建議活動(dòng)過程中可以采取小組競賽，表現(xiàn)好的加分，最后積分高的小組發(fā)小獎(jiǎng)品。我們后來嘗試這個(gè)方法，效果很好。

⊙建立館校共建、資源共享機(jī)制，促進(jìn)校外科技活動(dòng)與學(xué)校科學(xué)教育有效銜接

我館在2012年初開始設(shè)計(jì)“能量探秘”主題之旅項(xiàng)目，邀請(qǐng)杭州市濱江區(qū)教育局和各學(xué)校相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和科學(xué)教師就該項(xiàng)目的可行性進(jìn)行研討，與學(xué)校溝通參與意向，以我館作為學(xué)生社會(huì)實(shí)踐的基地，作為社會(huì)實(shí)踐項(xiàng)目，以保證活動(dòng)參與者有良好的目的性和組織性.并于當(dāng)年9月與濱江區(qū)聞濤小學(xué)達(dá)成館校共建，開始試點(diǎn)實(shí)施“能量探秘”項(xiàng)目。2012年參與的青少年數(shù)量達(dá)2000余人次，獲得了社會(huì)各界的高度認(rèn)可，在周邊地區(qū)有一定的影響力。2014年以來，杭州四季青小學(xué)和彩虹城小學(xué)陸續(xù)加入共建隊(duì)伍，積極參與該項(xiàng)目。該項(xiàng)目參與方式簡單、對(duì)參與者的前期知識(shí)儲(chǔ)備要求不高、活動(dòng)內(nèi)容聯(lián)系緊密、活動(dòng)方式開放性強(qiáng)且靈活多變，保證目標(biāo)人群在活動(dòng)中的收益。活動(dòng)中涉及的科學(xué)知識(shí)、活動(dòng)單、使用的實(shí)驗(yàn)道具和動(dòng)手參與的小制作等教育素材均根據(jù)小學(xué)科學(xué)大綱涵蓋內(nèi)容和目標(biāo)編寫、編排和制作，結(jié)合實(shí)例，推陳出新，將科學(xué)探究和情感、態(tài)度、價(jià)值觀聯(lián)系起來。

⊙情景化、探究式的非制式科學(xué)教育活動(dòng)更有吸引力

“能量探秘”活動(dòng)是針對(duì)浙江省小學(xué)6年級(jí)科學(xué)課程“能量”單元的校內(nèi)教學(xué)內(nèi)容，通過充分挖掘館內(nèi)資源與學(xué)校課程的結(jié)合點(diǎn)和最佳結(jié)合途徑進(jìn)行策劃和設(shè)計(jì)的。該活動(dòng)通過深入開發(fā)中國杭州低碳科技館低碳科技廳常設(shè)展覽的能源相關(guān)展品、沙盤、模型、教具和小小探索者課程等館內(nèi)資源，在展示、體驗(yàn)、互動(dòng)、表演和教室等區(qū)域展開科普教育活動(dòng)，與課程實(shí)施要求整合互補(bǔ)，彌補(bǔ)了青少年在學(xué)校教育中缺乏親身體驗(yàn)科學(xué)探究實(shí)踐的不足，同時(shí)也提高了館內(nèi)資源的教育價(jià)值。學(xué)生在學(xué)校學(xué)完能量單元課程后來館內(nèi)體驗(yàn)?zāi)芰刻矫鼗顒?dòng)可以更直觀、更立體、更全面地理解能源和人類發(fā)展之間的關(guān)系，有助于其形成低碳節(jié)能的生活理念。

“能量探秘”將適合青少年年齡特點(diǎn)的一系列活動(dòng)以探秘的形式串聯(lián)起來，既有認(rèn)知又有互動(dòng)，既有探究又有合作是此項(xiàng)活動(dòng)的創(chuàng)新點(diǎn)。通過幾年來的實(shí)踐，此項(xiàng)主題活動(dòng)深受廣大青少年及教師、家長的喜愛，同時(shí)成為中國杭州低碳科技館開展探究式科普教育的一項(xiàng)成功案例。