科技館科學課課程設計

摘要：為豐富科技館展覽內容，云南省科技館開發本土特色科普資源開展科學實驗課教學活動，通過科技館科學課“葉脈書簽制作”課程開展，增強參觀學生對于植物學及化學知識的了解，培養主動學習和探究式學習的能力和熱情。

關鍵詞：科技館課程;課程設計;探究式學習

科技館作為青少年學習科學知識的搖籃，也是開展科學教育的重要陣地。為充分發揮科技館作為校外青少年科普活動場所的教育功能，啟迪和培養青少年的科學思想和科學精神，激發認識科學和學習科學的熱情，云南省科技館開展了“夢想實驗室”科學實驗課科技館課程，同時充分挖掘和開發具有本土特色的科普資源，助力青少年科學素養的提高。筆者結合自身生物學和化學專業背景，進行館本課程設計，本文將以“葉脈書簽制作”為例，探討探究式學習課程教育方法。

1.基于科技館開展館本課程設計

2017年由教育部印發的《義務教育小學科學課課程標準》中要求需要學生掌握物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四大領域相關科學知識，課標中指出提倡探究式學習，達到了解與認知科學知識，體驗科學探究過程，發展學習、思維、實踐等能力，形成樂于探究的科學態度等目的。探究式學習可以讓學生掌握科學家思考問題和解決問題的方法[1]。在以學校課程為基礎的條件下，科技館通過展品體驗、科普表演、科學實驗課程等方式將科學知識以生動且直觀的形象呈現給學生，可以通過結合STEM教學實踐的方法，更好的完成課標的要求和目的。區別于學校教育，要在教育活動策劃過程中體現出科技館的優勢，是科技館教育的核心問題[2]。

云南省素有植物王國的美譽，植物資源豐富，高等植物低等植物種類繁多，同時還有許多珍稀物種。依托云南省這一特色，充分挖掘生物學資源，開發相關課程。“葉脈書簽制作”就是以生物學知識為背景，利用云南豐富植物資源開發的系列館本課程，可以帶領學生認識不同種類的植物，了解植物細胞結構和植物葉片的組成，同時通過多學科的交叉，掌握一些基本的化學知識，提高動手能力，培養學生探究式學習能力。

2.“葉脈書簽制作”課程設計

課程設計目標群體為8-12周歲小學生，課程以提出問題，引導學生在給出一定條件范圍的情況下，自主探究可能的實驗結果，同時整理分析自己的實驗數據，得出最終葉脈書簽制作所需條件，了解葉片的組成，老師需要在整個探究過程中鼓勵學生多思考實驗結果產生的原因。由于實驗時長及課程時間限制，所有實驗內容不必一節課完成，可以做為一個系列課程分節講授。

2.1 提出問題引出主題

通過科技館平臺網上報名成功后，通知前來參加此次課程的同學根據自己喜好在課程開始前三天內采集任何種類的植物葉片，并于課程日帶到科技館備用。在實驗開始前，讓學生仔細觀察帶來的葉片，并可依次或者主動介紹是何種植物的葉片并交換觀察，同時通過學生觀察后提出問題。葉片大部分是什么顏色的？為什么？除了葉肉部分我們還可以觀察到什么？經過提問環節引出葉片的組成、葉片中葉綠素的作用、葉片為什么是綠色的原因等知識。

2.2 相關實驗

2.2.1 實驗用材料（葉片）的篩選

學生帶來的葉片種類很多，是否所有種類的葉子都可以進行處理？首先讓學生將自己帶來的葉片進行處理，看是否可以分離葉肉和葉脈，然后可以提供一些前期篩選的可以分離的葉片種類如：桂花樹葉、石楠葉等供實驗用。在篩選的過程中培養學生自主觀察何種葉片是可以進行葉脈分離的。

2.2.2 實驗用試劑的篩選

用什么試劑處理葉片？處理葉片的試劑濃度是多少？帶著這些疑問可以讓同學們自行進行探究。選擇性質不同的試劑配成溶液供學生實驗，如配成酸性溶液、堿性溶液、中性溶液備用，酸性溶液如：醋酸、草酸、碳酸等，堿性溶液如：氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等，中性溶液如：氯化鈉、氯化鉀等。還可以選擇一種試劑，將其配制成不同濃度備用，讓學生觀察和探究不同濃度相同處理時間的同種溶液對于分離葉肉和葉脈的不同效果，如選擇氫氧化鈉作為處理試劑，將其配成質量分數為1%、4%、7%、10%、13%的溶液并進行15min的處理。

2.2.3 葉片處理時間篩選

選用同種葉片同種濃度試劑處理不同時間，處理4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min不同時間，學生自主探究最適處理時間。

2.2.4 主動探究葉片組成

經過上述篩選實驗，學生主動探究葉片的組成。探究方式以動手操作分離葉片為主，分離的過程中學生可以注意觀察葉脈有哪些類型（可以從粗細、數量等入手）。

2.3 整理實驗數據進行知識點解釋梳理

學生需要對自己的實驗數據進行整理總結，老師組織學生對自己的實驗結果進行討論和分享。什么類型的葉片可以進行葉脈的分離？處理葉片的最適條件是什么？通過操作和討論學生可以自己找到答案。老師根據學生的表述，進行知識點的介紹和梳理，對于學生表述中錯誤的進行糾正，還可以適當對知識進行相關拓展，如介紹葉綠素時可以補充光合作用相關知識、葉片組成時補充植物細胞結構等，豐富課程內容。

2.4 課程評估

通過學生現場動手操作過程、學習單數據反饋、課程結束前問答、課程結束后滿意度調查幾個方面的匯總，掌握學生對于課程的理解，并形成評估。

3小結

通過“葉脈書簽制作”系列課程，讓學生認識更多的植物種類，培養學生對于云南豐富植物生物多樣性的興趣，課程的設立也將培養學生的動手能力，利用控制變量法探究影響實驗結果的因素是什么，提高分析和解決問題的能力，拓展生物及化學學科知識。后期將爭取與館外機構或者組織合作，開發戶外植物標本采集活動，豐富“葉”系列課程內容。

參考文獻：

[1]魯文文.像科學家一樣想事情、做事情[J].自然科學博物館研究.2019 （03）：43-48.

[2]陳楊霖.科技館課程開發——以科技館“風中起源”STEM課程開發為例[J].科技視界.2019 （16）.

作者簡介：趙倩（1989.5.18）女，民族：白族，籍貫：云南省大理市，學歷：碩士研究生。