科學(xué)文化視角下的大概念科學(xué)教育

蘇昕 音袁

摘 要 構(gòu)建科技館的科學(xué)文化生態(tài)，旨在豐富受眾的科學(xué)知識、深化科學(xué)思想、培養(yǎng)科學(xué)精神、提高科學(xué)認(rèn)知。大概念科學(xué)教育可以促使學(xué)生進(jìn)行連續(xù)的、整體的科學(xué)探究活動(dòng)，進(jìn)而增強(qiáng)判斷能力和創(chuàng)新意識。事實(shí)上，實(shí)現(xiàn)大概念科學(xué)教育和構(gòu)建科學(xué)文化生態(tài)具有目標(biāo)一致性。鑒于大概念科學(xué)教育與科學(xué)文化生態(tài)的內(nèi)在聯(lián)系，試圖在科技館的實(shí)踐場域中，依據(jù)大概念的理論來建構(gòu)科學(xué)文化的內(nèi)容，以此來反觀科技館中展教活動(dòng)的必要性和現(xiàn)實(shí)困境，帶來關(guān)于設(shè)計(jì)與研發(fā)工作的全新啟示和要求。

關(guān)鍵詞 科學(xué)文化 大概念科學(xué)教育 科技館 展教活動(dòng)

doi：10.16703/j.cnki.31-2111/n.2019.06.003

蘇昕，音袁.科學(xué)文化視角下的大概念科學(xué)教育——論科技館場域中的展教活動(dòng)[J].科學(xué)教育與博物館，2019（6）：407-411.

0 引言

科學(xué)在短短數(shù)百年間所創(chuàng)造的奇跡，完全改變了世界的面貌，如同暗夜里的一束星光，閃耀茫茫天際，讓人類開始走向通透和文明。其中，文化是科學(xué)的固有屬性之一，科學(xué)文化也是自近代科學(xué)復(fù)興以來，基于科學(xué)實(shí)踐而逐漸形成的一種新型文化。那么，科學(xué)與文化的碰撞，將會(huì)帶來哪些變革？如何借助科學(xué)文化完善科學(xué)教育？下面就結(jié)合大概念科學(xué)教育，為當(dāng)代我國科技館場域中展教活動(dòng)的發(fā)展提出可供參考的建議。

1 科學(xué)文化的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，中國的全面騰飛離不開科學(xué)技術(shù)的助力。但當(dāng)前，我國在提高科研實(shí)力、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的同時(shí)，卻在一定程度上忽視了科學(xué)文化的傳承與表達(dá)，這也造成我國可持續(xù)發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)。科學(xué)素質(zhì)已經(jīng)成為當(dāng)代人基本素養(yǎng)的一個(gè)標(biāo)志，因此重視科學(xué)普及、弘揚(yáng)科學(xué)精神，是時(shí)代賦予我們的使命。從文化的視角來研究科學(xué)教育，一方面是在認(rèn)同科學(xué)是一種文化的大前提下，運(yùn)用哲學(xué)的觀點(diǎn)探討科學(xué)的文化本質(zhì)及其屬性;另一方面是立足價(jià)值論分析科學(xué)文化的實(shí)踐作用，從而加深人們對于科學(xué)教育之文化視角的肯定。

1.1 科學(xué)文化的定義

雖然科學(xué)文化的發(fā)展史十分短暫，但科學(xué)文化并非孤立存在，而是以科學(xué)為載體，反映了科學(xué)及科學(xué)共同體的精神氣質(zhì)，蘊(yùn)涵著科學(xué)的情感真諦與文化象征，營造了崇尚科學(xué)的文化氛圍。在人類不斷探索和創(chuàng)新的進(jìn)程中，所形成的普世理念、行為準(zhǔn)則等的合集則為科學(xué)文化，它根植于科學(xué)豐沃的土壤之下，潛移默化地影響世人[1]。

在科學(xué)文化推動(dòng)科技發(fā)展、產(chǎn)生科技成果的同時(shí)，科技也將反作用于科學(xué)文化，持續(xù)地優(yōu)化改造文化精神。科學(xué)知識被視為人類從事科學(xué)勞動(dòng)的基本產(chǎn)品，展現(xiàn)出人類社會(huì)在某一特定時(shí)期達(dá)到的發(fā)展進(jìn)度與深度。科學(xué)知識是構(gòu)成科學(xué)文化的理論基礎(chǔ)，若失去科學(xué)知識，科學(xué)文化也就無從提起。

1.2 科學(xué)文化的結(jié)構(gòu)

目前，主流觀點(diǎn)把科學(xué)文化的結(jié)構(gòu)大致分為四層：科學(xué)的器物文化為最外層，然后依次是科學(xué)的制度文化、科學(xué)的規(guī)范文化，以及最內(nèi)層的科學(xué)價(jià)值觀構(gòu)成。[2]（1）科學(xué)的器物文化是指基于前沿研究而誕生的知識產(chǎn)品，該部分已在世界范圍內(nèi)的多種文化中得到廣泛確認(rèn)。（2）科學(xué)的制度文化是指科學(xué)事業(yè)健康發(fā)展所需的社會(huì)建制與制度安排，如各國或集中或分散的科技體制、形式各異的評價(jià)機(jī)制等。（3）科學(xué)的規(guī)范文化是指科學(xué)本身特有的精神氣質(zhì)與規(guī)定要求，具有邏輯性、系統(tǒng)性等特點(diǎn)，它是人類在認(rèn)識主體生命世界的進(jìn)程中，創(chuàng)造出來并實(shí)際運(yùn)用的方法和手段[3]。（4）科學(xué)價(jià)值觀是科學(xué)發(fā)展的終極目標(biāo)——探求真理，突出了科學(xué)的非個(gè)人性特征，這也是科學(xué)能夠放之四海而皆準(zhǔn)的根源所在[4]。

因此，樹立正確的科學(xué)文化觀念，具有極其重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)今科學(xué)傳播的傳播形式已從傳播者到受眾的單向傳播，轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀黧w、開放式的交互傳播，傳播內(nèi)容也從傳統(tǒng)的“四科”（科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神）延伸到更為廣泛的“科學(xué)文化”范疇[5]。科學(xué)文化中所蘊(yùn)藏的教育功能不只是傳授科學(xué)知識和科學(xué)方法，還是培養(yǎng)受教育者的科學(xué)精神和道德品行，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)文化的全局發(fā)展與科學(xué)教育的育人價(jià)值。

2 科學(xué)文化與大概念科學(xué)教育的聯(lián)系

科學(xué)文化是人類社會(huì)最重要的文化之一，有著十分深厚的教育內(nèi)涵與實(shí)踐意義。忽視科學(xué)文化的表達(dá)，過分強(qiáng)調(diào)知識本身的講授，是現(xiàn)階段科學(xué)教育的一大誤區(qū)。科學(xué)文化的闡釋促使我們從人文、技術(shù)、社會(huì)等視角全面審視科學(xué)教育的真諦，同時(shí)也鞭策著教育者務(wù)必重視科學(xué)文化的精神、方法、觀念等關(guān)鍵組成。

人們對科學(xué)教育方式的選擇一定程度上受制于對科學(xué)文化的理解深度，因此科學(xué)文化與大概念科學(xué)教育的作用密不可分——畢竟，提升科學(xué)文化水平本身就是大概念科學(xué)教育中不可或缺的重要內(nèi)容[6]。科學(xué)文化內(nèi)部包含科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)思想、科學(xué)精神等。若將文化與科學(xué)連接起來，勢必會(huì)帶來對科學(xué)教育的思想性轉(zhuǎn)變，而這正是科學(xué)教育轉(zhuǎn)型的基本目標(biāo)。因此，在科學(xué)教育的實(shí)踐中，大概念是必然的發(fā)展方向，教育工作者需要強(qiáng)調(diào)的不只是探究過程，更重要的是融入科學(xué)文化的內(nèi)核，通過構(gòu)建以大概念為目標(biāo)的教育框架體系，幫助學(xué)生理解科學(xué)的精神內(nèi)在，從而更好地組織和運(yùn)用科學(xué)知識，促進(jìn)大概念理論下的教學(xué)相長[7]。

2.1 科學(xué)教育中科學(xué)文化構(gòu)建的價(jià)值與困境

法國科學(xué)家亨利·龐加萊說，“科學(xué)是一步步建立于事實(shí)之上的，就像房子是用磚石砌成的一樣”。但我們知道，事實(shí)的堆積不一定是科學(xué)，如同堆在一起的一堆磚石不一定是房子[8]。科學(xué)教育不是向人們灌輸一些零碎、分散的知識碎片和堆積成山的公式定律，而是圍繞科學(xué)領(lǐng)域中的核心概念和發(fā)展模型——大概念來進(jìn)行再造。結(jié)合科學(xué)文化的定義，進(jìn)一步通過大概念理論解釋一系列科學(xué)現(xiàn)象，不管受教育者將來是否繼續(xù)深造學(xué)習(xí)、是否從事科研工作，這些文化精神與大概念對于他們都大有裨益。

客觀來看，目前我國科學(xué)文化的體系構(gòu)建尚未成熟，這已成為科學(xué)教育健康發(fā)展的重大制約環(huán)節(jié)[9]。長期以來，我們把“知識”與“科學(xué)”畫上了等號，而科學(xué)的人文氣息則較為匱乏，導(dǎo)致缺少知識之根本的科學(xué)文化無法通過知識的產(chǎn)生和傳播形成影響力。此外，由于應(yīng)試教育的步步緊逼，在急功近利的大環(huán)境之下，人們對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識大多停留在技術(shù)層面，于是科學(xué)課程便淪為理論介紹。另外，在學(xué)校教學(xué)中，各學(xué)科間普遍缺乏共通聯(lián)結(jié)，使得科學(xué)難以自由發(fā)展。但這是頗為龐雜的系統(tǒng)工程，絕非一己之力、一日之功可實(shí)現(xiàn)，其不僅是教育問題，而且與政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)方面息息相關(guān)。

2.2 從科學(xué)教育到大概念科學(xué)教育

以往科學(xué)教育都是作為教育內(nèi)容的分類要素出現(xiàn)的，直到2010年，大概念理論才被引入——正是源于學(xué)者們對于科學(xué)教育困境的深入反思。英國教育家溫·哈倫在《科學(xué)教育的原則和大概念》一書中提出，科學(xué)教育應(yīng)該致力于理解一些科學(xué)上有關(guān)的大概念，包括科學(xué)概念和關(guān)于科學(xué)的概念。科學(xué)大概念是指有結(jié)構(gòu)、有聯(lián)系的科學(xué)核心概念和模型，是在具體科學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成的對科學(xué)事實(shí)和科學(xué)探究更為宏觀而概括性的認(rèn)識和觀念[10]。科學(xué)教育的內(nèi)容是海量而繁雜的，若我們僅僅進(jìn)行知識或技能的教育，對于科學(xué)人才的培養(yǎng)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，廣大受教育群體需要的不是數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、工程等學(xué)科知識的分類與綜合，而是想要獲得在此基礎(chǔ)上對于變化規(guī)律、研究過程的一般認(rèn)識，以及概念體系的構(gòu)建，即科學(xué)真理在思想層面上的升華，因此科學(xué)教育應(yīng)盡可能借助“大概念”來統(tǒng)領(lǐng)各學(xué)科。

本文所涉及的“大概念”包括學(xué)科核心概念和跨學(xué)科的共通概念。核心概念是指位于學(xué)科核心的概念性知識，包括原理、理論等的基本內(nèi)容，是能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科發(fā)展藍(lán)圖的重點(diǎn)部分;共通概念則是當(dāng)前國際科學(xué)教育中的重要內(nèi)容，并逐漸引領(lǐng)科學(xué)教育的主要方向。前者傾向于整合某一學(xué)科內(nèi)的知識，后者側(cè)重于組織跨學(xué)科的內(nèi)容。例如，加拿大修訂后的《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》旨在探討科學(xué)的本質(zhì)及培養(yǎng)未來的創(chuàng)新人才，亦是以“核心概念”和“共通概念”作為主要脈絡(luò)[11]。試圖圍繞三維教育目標(biāo)，在教學(xué)的開篇說明該課程的核心概念與共通概念的聯(lián)系，然后層層深入鋪墊對大概念的運(yùn)用[13]。打個(gè)比方，如果說核心概念是“心臟”，那么共通概念就是“軀干”“四肢”，銜接起完整的學(xué)習(xí)過程，進(jìn)而打通科學(xué)教育的學(xué)科壁壘[12]。

另外，核心概念和共通概念的區(qū)分并沒有既定的標(biāo)準(zhǔn)，諸如能量、物質(zhì)等既是共通概念也是核心概念。現(xiàn)在，我們正以大概念為紐帶，幫助受教育者形成系統(tǒng)化的知識脈絡(luò)和概念體系。

2.3 科學(xué)文化與大概念科學(xué)教育具有目標(biāo)一致性

科學(xué)所承擔(dān)的文化屬性將有利于人們?nèi)娴卣J(rèn)識科學(xué)、實(shí)踐科學(xué)。科學(xué)文化是創(chuàng)新科學(xué)教育發(fā)展的核心內(nèi)容，其以獨(dú)有的文化內(nèi)涵催生了現(xiàn)代教育制度，同時(shí)也促進(jìn)了大概念科學(xué)教育的誕生[14]。科學(xué)教育不僅可以用來指代某些科學(xué)知識或者科學(xué)方法，更是一種深厚的文化素養(yǎng)的體現(xiàn)。

由于科學(xué)文化與科學(xué)教育有著內(nèi)在的目標(biāo)一致性，二者始終相輔相成、互相促進(jìn)。科學(xué)文化不僅拓寬了人類了解科學(xué)的渠道，同時(shí)為科學(xué)教育提供了豐富的教學(xué)資源，對受眾情感、態(tài)度和價(jià)值觀的塑造具有深遠(yuǎn)影響。其次，在探索科學(xué)文化內(nèi)在結(jié)構(gòu)的過程中，會(huì)使我們進(jìn)一步認(rèn)識、評估科學(xué)文化組成部分的教育價(jià)值，如科學(xué)文化對于培養(yǎng)學(xué)生世界觀、價(jià)值觀和人生觀的積極作用，科學(xué)精神在培養(yǎng)學(xué)生求真、平等、自由等方面的積極作用[15]。整體來看，科學(xué)文化是科學(xué)教育在人類社會(huì)中建制的精神基石，若沒有科學(xué)文化的內(nèi)在，那么大概念科學(xué)教育不過是“無源之水、無本之木”而已。與此同時(shí)，科學(xué)文化也始終隨著科學(xué)教育的發(fā)展而不斷完善。可以預(yù)見，科學(xué)文化對于科學(xué)教育來說具有十分重要的教育屬性和功能意義，建設(shè)科學(xué)文化下的科學(xué)教育事業(yè)必將是長期的發(fā)展任務(wù)。

2.4 用大概念科學(xué)教育構(gòu)建科學(xué)文化的內(nèi)涵

科學(xué)文化體現(xiàn)了科學(xué)的文化價(jià)值，是科學(xué)教育的精神寶藏，引領(lǐng)了科學(xué)教育的前進(jìn)方向。我們要用大概念科學(xué)教育構(gòu)建科學(xué)文化的內(nèi)涵，以科學(xué)文化引導(dǎo)國家的科學(xué)教育改革，把加強(qiáng)科學(xué)文化置于舉足輕重的戰(zhàn)略地位。

但是今天，國內(nèi)的科學(xué)教育大都停留在“有知識、沒文化”的尷尬局面，迫于應(yīng)試制度的功利性，忽視了科學(xué)文化的熏陶以及實(shí)踐能力的培育[16]。值得深思的是，科學(xué)教育的本質(zhì)正是一種科學(xué)文化教育，其包括知識技能在內(nèi)的整個(gè)科學(xué)體系，是激發(fā)起人們對自然和科技熱愛的教育，是深切感受、體悟生命的教育[17]。

3 科技館場域中的展教活動(dòng)

現(xiàn)階段，信息交互帶來了知識爆炸，科學(xué)教育不得不回答“如何表達(dá)科學(xué)”的問題。由科學(xué)教育的本身出發(fā)論證科學(xué)教育的改革與發(fā)展，常令人有“不識廬山真面目”之感，而科學(xué)文化概念的引入則達(dá)到了“他山之石，可以攻玉”之效。當(dāng)我們從科學(xué)文化的視角參照科學(xué)教育，利用大概念科學(xué)教育與科學(xué)文化生態(tài)的目標(biāo)一致性，便會(huì)凸顯科學(xué)的人文價(jià)值，得以從更廣闊的范圍、更豐富的思維去改進(jìn)和優(yōu)化當(dāng)下的科學(xué)教育工作。而科技館等公共科普場所作為“國家科普能力建設(shè)”的主要陣地之一，應(yīng)當(dāng)明確未來的發(fā)展方向，更好地發(fā)揮科學(xué)教育的功能。

3.1 科技館科學(xué)教育的策略演變

場館建筑的竣工并不是最后的成功，只有將館內(nèi)的裝置通過科學(xué)的運(yùn)營和管理，挖掘展品的教育價(jià)值，進(jìn)而全面提升全民科學(xué)素質(zhì)，才是科技館行業(yè)共同的宗旨。

目前，我國的科技館科學(xué)教育正在經(jīng)歷巨大轉(zhuǎn)折，即從以展廳、展品、展覽為主的“見物不見人”到注重體驗(yàn)與情感聯(lián)系的“以人為本”[18]。但由于離散式、開放性學(xué)習(xí)的客觀條件，科技館的科學(xué)教育模式仍需完善——與學(xué)校教育區(qū)分，致力于非正規(guī)教育，關(guān)注大概念中的“實(shí)踐性、跨學(xué)科”特點(diǎn)。

事實(shí)上，科技館的展教活動(dòng)是幫助觀眾群體學(xué)習(xí)的工具，在實(shí)際應(yīng)用中對概念的深刻理解遠(yuǎn)優(yōu)于片面記憶。筆者建議，不妨將科學(xué)概念與日常生活緊密結(jié)合，展現(xiàn)科技創(chuàng)新與社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系。科技館展教人員可在教學(xué)場景中扮演科學(xué)家的角色，呈現(xiàn)出科學(xué)探索的真實(shí)過程，啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)行為。值得注意的是，在講授知識的時(shí)候，不僅要分析論證，并且要敘述緣由和背景。當(dāng)然，想要有效實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變，教育者必須首先讓學(xué)生認(rèn)同科學(xué)大概念的合理性。

3.2 科技館科學(xué)教育的實(shí)踐案例

目前，國內(nèi)科技館建設(shè)在規(guī)模體量、布展裝飾等方面的花費(fèi)已經(jīng)達(dá)到甚至超過了部分歐美發(fā)達(dá)國家，面臨著“教育大于展品，軟件大于硬件”的轉(zhuǎn)型契機(jī)。割裂地學(xué)習(xí)知識，知其然而不知其所以然，絕不是令人滿意的科學(xué)教育。那么，在千館一面大同小異的今天，我們?nèi)绾沃v述一段與眾不同的科學(xué)故事呢？筆者認(rèn)為，關(guān)鍵在于教育理念和教育手段的創(chuàng)新。下面將著眼于工作實(shí)踐，具體說明如何通過大概念科學(xué)教育，為公眾帶來精神牽引和震撼。

在開展科學(xué)教育的過程中，雖然會(huì)發(fā)現(xiàn)無法窮盡的知識點(diǎn)，但可以嘗試先將某些內(nèi)容進(jìn)行整合，形成一個(gè)具體的概念，這就是上文提及的“大概念”。其主要分為核心概念和共通概念：核心概念使得不同內(nèi)容歸于一條知識鏈，有利于把握整體的架構(gòu)，起到提綱挈領(lǐng)的作用;共通概念則讓各學(xué)科內(nèi)容因?yàn)槟硞€(gè)共性而產(chǎn)生聯(lián)系并形成串聯(lián)，展示了清晰的知識邏輯。二者具有不同的屬性和要求，前者針對同一個(gè)科目，后者面向不同的科目。以科技館常設(shè)的基礎(chǔ)科學(xué)展廳為例，一般的策展思路是按照學(xué)科來劃分，雖能簡要概括各學(xué)科知識的重點(diǎn)和難點(diǎn)，卻無法傳達(dá)跨學(xué)科的脈絡(luò)和大科學(xué)的體系，不利于觀眾的全面認(rèn)知與掌握。

基于大概念教育的理論，結(jié)合科學(xué)文化的背景，我們試圖突破傳統(tǒng)的展教思路，超越單一而機(jī)械的知識填塞，讓觀眾感悟科學(xué)先驅(qū)們的探索精神。如圖1所示，回顧科技史上數(shù)學(xué)、力學(xué)、聲光、電磁的發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)這些基礎(chǔ)學(xué)科之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，它們既相對獨(dú)立又環(huán)環(huán)相扣。從某種意義上說，“大概念”仿佛膠水一般將碎片化的知識進(jìn)行整合。

雖然還是“聲光電磁”四大樣，但當(dāng)我們把科學(xué)的靈魂注入冰冷的展品，打造“與科學(xué)家工作環(huán)境一模一樣的科學(xué)文化氛圍”，就既發(fā)揮了聯(lián)系多門學(xué)科的優(yōu)勢，又克服了單一學(xué)科片面性、效能不足的劣勢。讓觀眾化身為科學(xué)家，在科技史上的諸多節(jié)點(diǎn)，為一個(gè)個(gè)開天辟地的重大發(fā)現(xiàn)歡欣鼓舞，為一個(gè)個(gè)懸而未決的經(jīng)典爭論憂心忡忡，為一個(gè)個(gè)堅(jiān)持真理的科學(xué)巨人搖旗吶喊，不知不覺地在參觀體驗(yàn)中習(xí)得直接經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)從旁觀者到親歷者的角色質(zhì)變。科學(xué)是理性的，但科學(xué)的進(jìn)程卻充滿了感性的色彩，唯其如此，科學(xué)才會(huì)深入人心。

比如在力學(xué)領(lǐng)域，我們選取了貢獻(xiàn)最大的三位科學(xué)家——阿基米德、伽利略、牛頓作為展示主干，輔以受其影響的其他科學(xué)家作為支線，依據(jù)這些先賢的智慧結(jié)晶為線索設(shè)計(jì)展品，并利用大概念教育理論構(gòu)建學(xué)習(xí)清單，自易到難，由淺入深，開展了“自制迷你杠桿”“靈活的彈簧”“打氣筒的奧秘”等動(dòng)手活動(dòng)。

4 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)文化作為一種教育資源，不僅包括科學(xué)知識與方法，而且包括科學(xué)的過程和活動(dòng)。科學(xué)文化視角下的大概念學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷積累、豐富和發(fā)展的過程。科學(xué)文化的眾多概念并非一盤散沙，它們彼此之間的聯(lián)系構(gòu)成了科學(xué)教育的概念體系。

站在科學(xué)與文化的十字路口，科學(xué)教育需要關(guān)注科學(xué)情感、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價(jià)值觀等精神層面的提升，運(yùn)用大概念加強(qiáng)科學(xué)理論和科技史教育，揭開科學(xué)背后的面紗，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的培養(yǎng)與文化底蘊(yùn)的塑造。

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作者簡介：蘇昕（1992—），女，研究方向?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)哲學(xué)，E-mail： suxin92@126.com。

（2019-11-07收稿，2019-11-24修回）

The big ideas of science education from the perspective of science culture on educational activities in the field of science and technology museums// SU Xin， YIN Yuan

First-Author's Address Science and Technology of Communication and Policy in University of Science and Technology of China， E-mail： suxin92@126.com

Abstract The science culture ecology of science and technology museums is built to enrich the scientific knowledge of visitors， deepen scientific thinking， cultivate scientific spirit and improve scientific cognition. The big ideas of science education can encourage students to conduct continuous and holistic scientific inquiry activities， thereby enhancing judgment and innovation consciousness. In fact， implementing a big ideas of science education and building a scientific and cultural ecology has the same goal. In view of the connection between the concept science education and the science culture ecology， it is attempted to construct the content of science culture in the practice field of science and technology museums according to the theory of the big concept， so as to reflect the necessity and difficulty of the educational activities in science and technology museums， and bring new insights and requirements to related work.

Keywords science culture， big ideas of science education， science and technology museums， educational activities