科技館科普活動的結構化設計

凌 浩

（中國杭州低碳科技館，浙江 杭州 310000）

1 研究背景及意義

1.1 兒童科技教育活動的價值意義

國家之間的競爭是知識創(chuàng)新的競爭，是創(chuàng)新人才的競爭。因此，培養(yǎng)后代的核心是培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學素養(yǎng)、具有開拓創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才。而培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要載體之一就是對后代進行的科技教育活動，以活動促發(fā)展，讓后代在體驗典型科技活動過程中，感悟科技魅力，形成科技志趣，學會科技方法，在鍛煉中提高科技創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)兒童科技素養(yǎng)，培養(yǎng)國家科技創(chuàng)新人才打好基礎。

1.2 以往某些少兒科技活動，缺乏有結構的科技創(chuàng)新體驗內(nèi)涵

以往科技興趣活動課的載體內(nèi)容一般有：科學問題探究、趣味科學小實驗、科技故事會、創(chuàng)意科技小發(fā)明小制作、頭腦OM、航模制作、電子制作、種植養(yǎng)殖等活動，雖然每種活動都是孩子們喜聞樂見的，活動中都能找到適合兒童的“創(chuàng)新體驗”內(nèi)涵，但都因其活動內(nèi)容的單一、零散而顯得單薄，缺乏有結構的兒童“創(chuàng)新體驗”內(nèi)涵。很難有效落實少年兒童科技活動教育目標。

以往的某些科技教育活動，兒童雖喜聞樂見，但受其內(nèi)容的限制和缺乏結構性，而使得科技創(chuàng)新體驗活動過于簡單。直接影響了兒童科技教育實效。因而，科技教育活動過程亟待結構科技創(chuàng)新體驗內(nèi)涵。

1.3 有機整合活動內(nèi)容，結構活動創(chuàng)新體驗內(nèi)涵，提高活動創(chuàng)新教育實效

針對以上問題現(xiàn)狀，依據(jù)兒童科技教育目標和兒童實際，結合以往相關嘗試實踐經(jīng)驗，筆者認為，選用有結構的探究主題內(nèi)容，將前面的一些內(nèi)容相關聯(lián)的活動項目，有機整合在同一個活動過程當中，結構成一個較典型的富有兒童“創(chuàng)新體驗”內(nèi)涵的活動過程，即讓活動過程從探究問題入手，到明晰科學知識，到了解人們將科學轉變?yōu)榧夹g的過程，以及技術的應用價值，再到模仿前人的技術創(chuàng)新過程，進行力所能及的簡單創(chuàng)新設想和操作等創(chuàng)新體驗，到活動成果的交流、評價和激勵等。讓兒童在經(jīng)歷體驗這樣的活動過程中，感受科學與技術的關系，感悟創(chuàng)新的價值意義，從而提高科技活動的創(chuàng)新教育實效。

2 概念界定

2.1 有結構化的創(chuàng)新體驗

“有結構化的創(chuàng)新體驗”，首先要適合兒童年齡特征，載體內(nèi)容必須是兒童喜聞樂見的身邊新奇事物。將這樣的有內(nèi)在聯(lián)系的相關事物，組成三個有遞進關系的活動要素：其一，是探究認知科學概念；其二，是了解人們運用科學概念進行技術創(chuàng)造的過程；其三，是模仿式的創(chuàng)新實踐過程。這三個活動要素，既包含了對科學的認識，又包含了對創(chuàng)新的認識，還包含了創(chuàng)新實踐的體驗。其中，科學概念的認識是基礎；了解技術創(chuàng)新過程是關鍵；創(chuàng)新實踐體驗是鍛煉。將這三個活動要素有機整合同一個活動過程里，引領兒童從探究新奇現(xiàn)象入手，到明晰科學知識，到了解人們將科學轉變?yōu)榧夹g的過程，以及技術的應用價值，再到模仿前人的技術創(chuàng)新過程，進行力所能及的簡單創(chuàng)新設想和操作等創(chuàng)新體驗，到活動成果的交流、評價和激勵。這樣的活動過程內(nèi)涵，是有結構化的創(chuàng)新體驗。

2.2 “有機整合活動內(nèi)容”結構活動創(chuàng)新體驗內(nèi)涵

“有機整合活動內(nèi)容”，是將某些與兒童創(chuàng)新體驗活動相關聯(lián)、有內(nèi)在聯(lián)系、有遞進關系的科技活動內(nèi)容，有機整合在同一個活動過程當中，讓活動內(nèi)容夠適合兒童的典型的創(chuàng)新體驗過程。讓活動過程賦予適合兒童的創(chuàng)新體驗內(nèi)涵。從而優(yōu)化科技館科普活動過程，提高活動的創(chuàng)新教育實效。

3 研究綜述

西方國家青少年科技教育工作日益追求趣味性和多樣性，并呈現(xiàn)細化和多元化。趣味性以滿足青少年好奇心和求知欲，激發(fā)青少年對科技的興趣為目的。科技教育工作者的創(chuàng)新意識和能力比較強，善于開發(fā)新奇的教育活動形式和做法，且與中小學科學課相適應。

我國已把科技教育活動列為活動課程中的重要部分。它是一個培養(yǎng)學生科技興趣、發(fā)展學生科技個性特長、拓展科技視野、豐富科技知識、開發(fā)創(chuàng)造力的廣闊天地。一些對科技教育有極強責任感和事業(yè)心的教育工作者，通力合作不辭辛苦實踐嘗試設置各種內(nèi)容和形式的少兒科技活動，編寫了一些大型青少年科技活動方案設計和中學生科技活動課教材，為廣大科技輔導教師提供了豐富實用的科技教育資源。

世界各地的青少年科技活動，形式多樣，參與面廣，兒童們喜聞樂見，諸如“科技生活，美麗精彩趣味科學小實驗競賽”“科技節(jié)趣味科學小實驗操作比賽”等等，在市面上此類活動的課外讀物也有很多，諸如《趣味科學小實驗兒童版：爸爸媽媽幫我做》《游戲中的科學》《讓你著迷的210個科學小游戲》等。

筆者通過瀏覽當今各種少兒科技活動內(nèi)容和形式，以及出版物的此類活動內(nèi)容發(fā)現(xiàn)：雖然在每種活動內(nèi)容和形式中，都能找到兒童的“創(chuàng)新體驗”內(nèi)涵，但由于活動內(nèi)容都比較單一而顯得單薄，缺乏有結構的兒童“創(chuàng)新體驗”內(nèi)涵。科技創(chuàng)新教育實效不夠理想。因而，當今的某些少兒科技活動過程，需要通過進一步創(chuàng)新優(yōu)化，賦予兒童科技活動過程有結構的“創(chuàng)新體驗內(nèi)涵”，有效提高活動的創(chuàng)新教育實效。

4 實踐操作和效果分析

4.1 實踐操作

下面，以《帶你遨游“光的反射世界”》為主題的科技活動方案設計實施為例，來闡述我館的實踐操作和實效。

4.1.1 整合有內(nèi)在聯(lián)系的活動內(nèi)容，構思能結構創(chuàng)新體驗內(nèi)涵的活動主題

以往，探究平面境、凹面鏡、凸面鏡以及可任意變形鏡面反射光的規(guī)律，人們?nèi)绾卫眠@幾種鏡面反射光的規(guī)律，發(fā)明創(chuàng)造出各種有用工具，以及創(chuàng)新科技小制作等科技活動內(nèi)容，大都是分散進行的，很少關注它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和可發(fā)掘的創(chuàng)新教育內(nèi)涵。

仔細梳理這些活動內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，它們之間不僅有著密切的聯(lián)系，還蘊藏著十分有益的創(chuàng)新體驗內(nèi)涵。其中，探究平面境、凹面鏡、凸面鏡以及可任意變形鏡面反射光的規(guī)律，屬于探究科學概念，感知科學的內(nèi)涵。而了解人們是如何利用這幾種鏡面反射光的規(guī)律，發(fā)明創(chuàng)造出各種有用工具的，屬于了解技術創(chuàng)新的過程，感知科學與技術的關系，感受創(chuàng)新的內(nèi)涵。若將相關的科技創(chuàng)新小制作活動內(nèi)容放在前兩個活動內(nèi)容之后，模仿前人的技術創(chuàng)新過程，運用已知的光的反射規(guī)律，進行力所能及的創(chuàng)新小制作活動，則屬于創(chuàng)新操作的體驗內(nèi)涵。

如果在兒童的科技活動過程中，先感受科學的內(nèi)涵，然后感知科學與技術創(chuàng)新的關系，再體驗力所能及的“技術創(chuàng)新”過程。那么活動過程就結構了創(chuàng)新體驗內(nèi)涵。兒童才有可能受到有益的科技創(chuàng)新教育。于是，就構思出《帶你遨游光的反射世界——光的反射世界的魅力、技術和應用》的活動主題。

4.1.2 有序推進活動過程，讓創(chuàng)新體驗步步深入

第一步，先引領兒童做平面鏡反射光的實驗，玩平面鏡反射光的游戲，探究認識平面鏡反射光的最基本規(guī)律；再觀察比較探究凸面鏡、凹面鏡和可任意變形的鏡面，反射光的不同效果，玩以上幾種鏡面反射光的游戲，讓兒童感知物體反射光的科學內(nèi)涵，產(chǎn)生活動興趣。

第二步，提供人們利用光的反射規(guī)律，發(fā)明創(chuàng)造的典型技術產(chǎn)品實物。介紹產(chǎn)品在生產(chǎn)生活中的利用價值，引領兒童查閱、交流相關資料，了解人們發(fā)明創(chuàng)造這些技術產(chǎn)品的過程故事，感受技術創(chuàng)新的歷程，感悟創(chuàng)新的內(nèi)涵。

第三步，是命題小發(fā)明設想和制作的活動，引領兒童嘗試利用以上各種鏡面反射光的規(guī)律，設計、制作小玩具或者節(jié)能小用具。也可以是小發(fā)明設想，教師提出類似“樓道里每一層都裝有一盞照明燈，這很浪費電，能否用鏡面反射光的規(guī)律，解決這個問題？”等問題，引導學生在自己的能力范圍內(nèi)，體驗運用已知規(guī)律，進行創(chuàng)新性設想，進而實施創(chuàng)新性制作和改進的體驗過程，讓兒童在這樣的活動過程中，感受創(chuàng)新的艱辛和樂趣，感悟創(chuàng)新的價值意義。

需要說明的是：實施以上每一個系列活動所用的材料，絕大部分是發(fā)動孩子們收集生活中的廢舊材料再利用的，因此還賦予了此類活動的“低碳生活”教育內(nèi)涵，使孩子們親身感受到廢物的再利用價值。

通過多次嘗試實踐發(fā)現(xiàn)：依據(jù)兒童實際和科技教育目標，將有內(nèi)在聯(lián)系的相關活動，有機整合成與科技教育目標相對應的活動內(nèi)容和過程設計，能有效結構適合兒童的創(chuàng)新體驗內(nèi)涵，能有效強化兒童的創(chuàng)新意識，鍛煉兒童的創(chuàng)新能力，有利于提高活動的科技教育實效。

4.2 效果體現(xiàn)

參加過此類活動的學生，活動積極性和自主能動性較以前有明顯增強。他們普遍感受到，參與這樣的活動收獲很大，參與的積極性也很高。

5 討論

5.1 從科技教育目標的角度看，“科技創(chuàng)新”的體驗感受不容忽視

在我國，“科技”是科學與技術的簡稱，科學與技術既有區(qū)別又有聯(lián)系，科學的目的任務在于認識和揭示客觀世界的本質和發(fā)展規(guī)律,而技術的目的任務在于對客觀世界的控制、利用和改造，發(fā)明世界上尚沒有的東西，協(xié)調人與自然的關系。科學與技術共同起源于人類的生產(chǎn)實踐活動，它們相互依存、相互促進、相互轉化。科學是技術發(fā)展的理論基礎，技術是科學發(fā)展的手段；科學提出發(fā)展的可能，技術變可能為現(xiàn)實；技術的革新促進科學的發(fā)展，科學的成就推動技術的進步。

既然如此，家長對青少年的科技教育，就不能僅局限于在讓孩子經(jīng)歷體驗科學探究和科學知識的范圍內(nèi)，還應該在體驗的過程中感知科學與技術的本質和兩者之間的關系，以及技術與人類生活質量的關系。而這其中，適合兒童體驗的“技術”過程，就是體驗“發(fā)明創(chuàng)造”的過程。這對兒童向著形成良好科技素養(yǎng)的方向發(fā)展，發(fā)展到今后能適應社會生活，具有重要意義。

5.2 從兒童成長規(guī)律的角度看，兒童體驗感受到什么，才有可能感悟到什么

成長中的青少年，在某一方面的發(fā)展變化，是一個從量變到質變的過程。也就是需要在多次“經(jīng)歷—體驗—感受—感悟”相關事物本質屬性的基礎上，使之意識和行為能力上產(chǎn)生的質的飛躍。其中，實實在在的多次經(jīng)歷，是量的積累，是發(fā)展的前提。經(jīng)歷體驗到了什么，才有可能感受到什么。而感悟又是大腦對多次感受刺激進行思維加工的結果。

教師組織學生實施的科技活動過程，就是孩子們經(jīng)歷體驗的過程。如果設計的科技活動過程，僅局限在零散的、沒有結構的層面上，那么兒童所能經(jīng)歷、體驗、感受到的也僅有這些，所能產(chǎn)生的感悟也很難超出這個范圍。

如果設計的科技館科普活動，在以上基礎上，將有內(nèi)在聯(lián)系的相關活動內(nèi)容，有機整合在同一個活動過程當中，在活動過程里，有機結構適合兒童的創(chuàng)新體驗內(nèi)涵，那么此類活動的科技教育內(nèi)涵就得到豐富，孩子的相關經(jīng)歷、體驗、感受范圍也隨之豐富，得到感知和感悟的深度和廣度都能得到拓展。

6 結語

通過一段時間對此途徑的思考和嘗試實踐，歸納整理分析前面積累的研究資料，筆者體會到：與以往某些單純科技館科普活動相比，“有機整合活動內(nèi)容，結構活動創(chuàng)新體驗內(nèi)涵”后的科技館科普活動方案設計，能更全面結構少年兒童的科技教育目標；能讓青少年獲得更全面的科技教育體驗，青少年對此類活動更加喜聞樂見，并且參與活動后所產(chǎn)生的感受和體會更加深刻。雖然，此類活動占用的課時量增加了，但對于讓青少年在獲得充分體驗基礎上，對“科技”的認識產(chǎn)生質的飛躍，在青少年幼小的心靈中逐步形成較強的科技創(chuàng)新意識，逐步形成基本的科技創(chuàng)新能力，有著至關重要的價值意義。