少年科學院活動的實踐與思考

在“雙減”政策的背景下，什么樣的教學平臺、方法、手段才是學生健康成長、快樂學習所需要的？經過多方論證，睢寧縣新城區實驗學校通過努力，籌建了以“自然、人類、科技”為主題的科技館，并成立了少年科學院，力圖把提升學生核心素養這一目標放在首位。少年科學院開展的活動有項目多、材料全、內容廣的特點，許多科學知識被物化成各種能看、能摸、能體驗的實物、模型。從實踐方面看，開展少年科學院活動打破學校課堂教學的局限性，利用豐富的場館資源培養學生在真實情境下解決問題的能力，促進他們在寬松環境中自主探究、合作學習，是提升學生核心素養的有效途徑。

一、依托場館資源提升探究興趣

少年科學院場館有“生命奧秘”“古代科技”“科技與生活”與“宇宙天體”等幾個專題展廳。利用場館資源設置主題體驗活動能夠激發學生學習興趣，體驗探究活動前讓他們根據主題提出相關問題，形成“問題串”，并帶著問題進行有效的體驗活動。問題之間是相互關聯、層層遞進的關系，能夠有效引導學生在體驗中深入觀察、思考、動手操作，揭秘科學現象背后的本質與規律。

利用好場館資源激發學生的探究欲望，教師要從他們的興趣點出發，緊貼前沿科學，找準探究主題，把學校的場館資源利用好，服務教學活動。例如，在“宇宙·科技·未來”主題探究活動中，教師讓學生先通過場館內的大屏幕觀看我國探月工程紀錄片，然后提出自己的探究問題。學生提出的問題有：太空探索中未來十年內最有可能實現的技術突破是什么？如何保障宇航員在太空中的心理健康？在月球或小行星上建立資源開采基地的可行性有多大，有什么經濟效益？未來國際太空合作的可能趨勢是什么？未來太空探索將如何改變人類的生活方式或社會結構？

有了探究問題的引導后，學生開始進行場館主題體驗活動。第一站“開航天飛機”，學生依次在場館里坐上“航天飛機”，帶上VR眼鏡，開動飛機，沉浸式體驗航空飛行的過程。學生安全、高效地體驗航天過程，初步掌握飛行技巧，從小培養航天夢。第二站“太空站”，學生進入“太空艙”進行太空旅行，通過VR眼鏡見證太空艙的成功對接過程。第三站“星際探險”，學生乘坐飛船，帶上VR眼鏡，在虛擬的星際穿越，夢圓太空。第四站“暢想未來”，學生在教師的帶領下解答問題串中的問題。

又如，“生命·技術·天體”主題探究活動，可以完全利用科技館的主題展廳讓學生進行探索：他們在生命奧秘廳里感受生命的神奇，了解生命的起源；在古代科技廳里觀看中國古代的四大發明模型，了解其原理、制作過程以及對世界文明的貢獻，還可以通過互動裝置體驗古代的天文觀測等科學活動過程；在科技與生活廳，通過電腦設計生活用品并運用3D打印出來，真正體驗、感受科技帶來的無限可能；在宇宙天體廳沉浸式體驗VR。通過場館系列體驗活動，學生感受到生命的神奇、科技的偉大，在潛移默化中提升了科學素養。

科技場館內的先進設施和豐富的展品幫助學生直觀地理解抽象的科學概念，讓科學知識具象化。場館資源為學生提供了實景式學習場所，他們通過具身體驗和操作學習感悟科學知識，這比傳統的課堂講授更能激發他們的好奇心和探索欲。

二、依托熱點問題提升探究深度

科學課程標準指出，思維能力是學生核心素養的重要組成部分，培養學生的思維能力是科學教育的重要目標之一。少年科學院開展的探究活動不受時間、空間和資源等限制，彌補了傳統科學課堂重知識傳授、輕具身體驗的不足。少年科學院開展的活動集科學、技術、工程和數學于一體，為學生提供了豐富的實踐和探索機會，有助于提升他們的科學思維。結合社會熱點問題設計活動主題，能使學生在任務完成的過程中更好地發展批判思維和創新思維。

例如，針對我國的大豆種子逐漸被國外的轉基因種子所替代這個社會熱點問題，教師策劃了“尋找本地中華黑嘴豆”的探究活動。中華黑嘴豆是蘇北地區特有的品種，周末，少年科學院成員在教師的帶領下來到鄉村，經過努力終于在一戶人家里找到了它的蹤跡。尋找中華黑嘴豆的過程是身心體驗的過程，是思維碰撞的過程，也是重走科學家執著探索之路的過程。為了深入了解大豆種子的結構特點以及發芽、生長的過程，學生畫種子、解剖種子、種種子并觀察它的發芽與生長過程。通過一系列活動的開展，學生的觀察能力、實驗能力、現象分析能力都得到了提升。特別值得一提的是，一位五年級男生家里有果園，他爸爸有嫁接果樹的經驗，他學著用美工刀把豆苗的莖嫁接在辣椒莖上，可惜沒有成活。教師抓住這一亮點及時給予大力表揚，鼓勵他努力將創造性的想法變為現實。

熱點問題的引入能推動學生主動探究，他們通過科學探究實驗、項目學習等方式去解決問題，在探究活動中提升自己的創新思維能力。

三、依托家校聯結提升探究成效

家校聯結強調學生家庭和學校少年科學院緊密合作與互動，通過優化活動目標、內容、方式、效果、社會參與等多個方面，在活動中推動學生的全面發展和健康成長。

例如，在少年科學院“設計和制作生態瓶”項目活動中，需要學生到學校后邊的花徑小溪里捕捉小魚、移植水草。在做這個項目時，學生在家長的保護下來到指定區域現場制作生態瓶，有了家長的參與，學生的安全得到保障，圓滿完成任務。在完成項目的過程中，學生針對水域環境污染提出疑問：“為什么兩年前這片水域的水是清澈的，現在是渾濁的？”問題提出后，他們并沒有停留在提問的層面，有的學生由家長帶領從花徑小溪進水口到出水口進行實地考察，發現：周邊的小區有一些排污口向水里排污，下游的出水口因新建小區垃圾堆積致使池塘水不能正常流動。之后，他們制作直接排污弊端、垃圾堵塞河流的宣傳小報、倡議書等，由家長向相關部門反映問題，最終促成了問題的解決。

家校聯結活動，搭建了家長積極參與學生探究活動的橋梁，搭建了學生被動接受任務與主動完成實踐活動的橋梁，實現了科學知識來源于生活、高于生活、服務于生活的目的。家校聯結活動能夠融合學生家庭的優質資源和家長的知識特長，保證了探究活動的安全性、過程的完整性、結論的可行性。

四、依托課程優勢培養科學家精神

科學家精神是指科技工作者在長期科學實踐中積累的寶貴精神財富，主要包括愛國精神、創新精神、求實精神、奉獻精神和協同精神等。依托場館課程優勢培養科學家精神是一種富有前瞻性和實用性的教學策略。

少年科學院活動想要發揮育人功能，在活動中培養學生的科學家精神，就必須有一套和教學資源相配套的、完整的課程體系。例如，少年科學院的“水果電池”課程，安排了觀察站、預備營、實踐營、分享區、拓展營幾個環節，分別與愛國、求實、協同、奉獻、創新等科學家精神對應。為了研究影響水果電池電壓的因素有哪些，教師引導學生選取了水果的甜度和形狀進行研究，通過實驗了解了電池的工作原理等，對電壓進行正確測量，培養了他們的求實精神。為了研究哪種水果的電壓大，教師要求學生主動承擔買橘子、蘋果、李子、檸檬和山楂等水果的任務，培養他們的奉獻意識。為了研究水果電池的電壓變化，教師啟發學生把同一品種水果多個串聯起來點亮LED燈，并用萬用表每隔5分鐘測量一次電壓，直至LED燈熄滅為止，培養他們的協同、創新精神。

[課題：徐州市教育科學“十四五”規劃2022年度課題“少年科學院活動提升少年兒童‘實踐創新’素養的策略研究”，編號：GH14-22-L057]

（作者單位：江蘇省睢寧縣新城區實驗學校）