從教育資源的視野看日本科技館

中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》提出，“堅持把科學普及放在與科技創新同等重要的位置，強化全社會科普責任，提升科普能力和全民科學素質，推動科普全面融入經濟、政治、文化、社會、生態文明建設”。在這一背景下，如何有效利用各類科學教育資源，創新科學教育方式，提升公眾尤其是兒童和青少年的科學素養和創新能力，成為教育界乃至社會各界共同關注的話題。日本在科學教育與科普設施的建設和運營方面有著較為豐富的經驗。其中，日本的科技館作為一種重要的社會教育資源，以其先進的理念和創新的實踐，對科學教育的開展產生了深遠的影響。本文通過講述在日本名古屋科學博物館的考察見聞，從教育資源的視野談談它給我們的科學教育帶來的啟發。

一、名古屋科學博物館概覽

名古屋科學博物館坐落在日本愛知縣名古屋市白川公園內，是一家市立綜合性科學博物館。它擁有天文、理工和生命三大主題館。天文館于1962年建成開放，主要展示天文學內容，擁有直徑為35米的目前世界上最大的球形天象儀；理工館于1964年開放，系統地展示了物理、化學、工業等領域的基本原理和社會應用的前沿技術；生命館于1989年開放，以生命科學為主題，分“生命”“存在”“環境”三個板塊，引導人們思考該如何在這個星球上健康、幸福地生活。

該博物館內展品及展示形式豐富多樣，涵蓋科學模型、實驗器材、科普視頻等多種形式的教育資源，尤其注重將科學現象及科研成果以直觀易懂的方式呈現給參觀者，比如，精確地復制從而展示逼真的星空，人工模擬高達9米的龍卷風，打造零下30℃的極寒體驗室，等等，激發參觀者對于科學的興趣，引發參觀者思考科技與人類的關系。該博物館還定期舉辦各種專題展覽、講座和活動，吸引各年齡段人群參與，積極履行為大眾普及科學知識的社會責任，為人們提供了終身學習科學的場所。

二、名古屋科學博物館學前教育資源拾萃

名古屋科學博物館通過豐富、有趣的展覽、表演和活動，為不同年齡的參觀者提供了科普教育資源。下面選取一部分適合學前兒童參與的內容，做一些介紹。

1.生動有趣的展覽

館內的很多展覽不僅生動有趣，而且具有互動性，符合兒童的學習特點，兒童可以直接感知和操作，發現有趣的現象，感受科學的魅力。

·小球的空中歷險

在這里，孩子們將跟隨一個小球去經歷一段令人驚心動魄的空中軌道冒險之旅。在孩子們的屏息凝神中，小球在金屬軌道上滾動起來，開始了它的歷險。它必須提前攢足動力，飛快地奔跑起來，才能順利通過一圈又一圈的高空回旋軌道。如果初始速度不夠快，小球就可能在通過回旋軌道時失足墜落。

接下來，孩子們又會目睹飛速滾動的小球瞬間“定身”的奇景。孩子們可以親手按下壓桿觸動小球，使小球沿著軌道快速滾動，沖向軌道旁的多個緊挨著排成一隊的用細繩懸掛的小球兄弟。孩子們會看到，在小球從左往右猛烈地撞擊隊伍最左邊的兄弟的一剎那，它仿佛被施了定身術一般，瞬間靜止不動，留在原地，而它的動量會傳遞給與它相撞的兄弟，并一個接一個地往右傳，直到傳給最右邊的兄弟，使它向右擺去。

小球的這場空中歷險生動地演繹了圓周運動、離心力、動量守恒等物理概念，使原本抽象的科學概念具象化。孩子們有了這樣的感性認識，后續在系統的科學學習中會更容易理解這些概念及其背后的科學原理。

·神秘的方塊

這個展區擺放著15個體積同為1立方分米的方塊，每個方塊上都裝了一個提手。孩子們看到這樣的展品，都想試試將它們一一舉起，然而他們會驚奇地發現，有的方塊能被輕輕松松地舉起，而有的方塊卻沉甸甸的，不動如山。這里面藏著怎樣的玄機呢？原來，這些方塊看起來形狀、大小完全相同，卻是由不同的材料制成的，重量差異非常大：最輕的是木質的方塊，重量僅0.4千克；最重的是金屬鎢制成的方塊，重達19.3千克，年幼的孩子就算鉚足勁兒也很難把它舉起。這個展覽告訴孩子們，別只看事物的外表來做出判斷，有的事物外表看似相同，實際上卻有著天壤之別。

·生活用品大解剖

這個展區就像一個迷你博覽會，里面展示的約80種物品都來自日常生活，其中有冰箱、微波爐等家用電器，有刀具、煎鍋等烹飪工具，有體育用品和玩具，甚至還有抽水馬桶，等等。雖然每一件物品都是孩子們非常熟悉的，但孩子們只有在這里才可以看到它們平時不為人知的一面，即它們被切開后的樣子。每一件物品就像一本立體的故事書，講述著自己的故事，吸引孩子們來聆聽。孩子們會發現，原來生活中的這些物品，其內部構造是這樣的，正是這樣的內部設計，讓它們擁有了不同的功能。

孩子們不僅可以仔細觀察，還可以通過展區里播放的動畫講解視頻來進一步了解其中的奧秘。孩子們這才明白，原來這些看似平常的物品，在選材方面大有學問。堅硬的鐵，輕巧的鋁，導電性能極好的銅，光滑的瓷，柔韌耐用的有機材料，集合多種特性的復合材料……各種材料的選用不是隨隨便便的，而是基于它們的任務來設計的，自有其道理。比如，有的任務要求材料足夠硬，有的要求足夠輕，有的要求不怕熱，有的要求安全、有效地傳導電流……除此之外還要考慮怎樣降低成本和便于生產。精心選擇每一種材料就是為了讓人們使用起來既方便又安全，也讓人們的生活變得更加舒心、愉快。

·花園里的秘密

這一展區位于生命館內，被打造成一個花園的樣子。這里猶如一個微型生態劇場，巧妙地再現了自然界中隱匿于大地之下的在日常生活中難以窺見的生命奇觀，其獨特的設計可引領孩子們開啟有趣的自然界探秘之旅。其中最為引人入勝的是一條仿真的蚯蚓隧道，模擬了蚯蚓的生活環境，從微觀視角揭示了地下王國的奧秘。當孩子們彎腰低頭，親身穿越這個神秘隧道，仿佛能聽見蚯蚓在土壤深層低語，感受鼴鼠在黑暗中覓食。隧道內的墻壁上嵌著互動式的科普展板，孩子們通過展板可以了解在日本生存、繁衍的250余種蚯蚓以及它們參與大自然循環的獨特生活方式。隧道中還設了兩個透明的視窗，使得孩子們的觀察可以直達土壤深層，從而了解各種植物的種子如何在沃土的滋養下發芽、生長。

在花園外部，一個廚余垃圾桶的剖面直觀地展現了日常生活中的廚余垃圾如何在微生物大軍的辛勤勞作下轉變為滋養植物生長的肥料，幫助孩子們理解循環經濟的理念及其在現實生活中的應用價值。

2.妙趣橫生的表演

館內打造了一個“科學舞臺”，這里每天有多場精彩紛呈的表演，為孩子們現場演示多種有趣的物理和化學實驗，每場表演時長約30分鐘。在孩子們的眼里，這里上演著各種奇幻的故事，有火焰的閃耀，有鐘擺的舞蹈，有潛水艇的時隱時現，有色彩的幻變，有磁鐵的魔術，有光線的戲法……表演者就像魔法師一樣，將燃燒、沉浮、慣性定律、單擺運動、光的色散等課本上的科學知識，以生動形象的方式演繹出來，使抽象的概念具象化。那些原本聽起來高深莫測的科學概念，一下子變得鮮活起來。

來到“科學舞臺”，孩子們不僅可以親眼看到令人驚嘆的化學反應、奇妙的物理現象，還有機會親自參與到實驗中，體驗科學的有趣，感受科學的魅力，在驚奇與喜悅中愛上科學。這可以極大地增進孩子們對科學現象和原理的理解與記憶，為孩子們未來的科學探索播下好奇與熱愛的種子。

3.面向學校和家庭的活動

名古屋科學博物館有意識地與學校進行合作，提供科學教育資源，培養學生對科學的學習興趣。比如，天文館有一項面向學前兒童的天文學知識啟蒙計劃，即與學前教育機構合作，為大年齡班級的孩子開設球形天象儀投影專場。該計劃的參與對象覆蓋了名古屋市內及周邊地區的幼兒園、保育園、保育所的大年齡班級孩子。該計劃設計了一系列旨在培養孩子對天文學興趣的內容，比如，通過天象儀的投影觀察星空，認識特定時節夜晚可見的星座，學習七夕歌謠等與星座有關的歌曲并集體吟唱，聆聽令人神往的星空故事，體驗模擬的太空旅行。為了確保孩子們的安全和活動的有效，在孩子們進入天文館活動期間，學前教育機構的教師需全程陪同。同時，天文館也配備了專門的工作人員進行協助和指導。

除了與教育機構合作，天文館還面向家庭設計了“家庭一小時”專題項目，滿足從幼兒園到小學低年級階段孩子的家庭親子共同學習的需求。“家庭一小時”項目將天文學知識啟蒙融入家庭教育中，鼓勵家庭成員共同參與到天文學知識的學習中，一同仰望璀璨星空，共享一場視覺盛宴，培養孩子對于宇宙奧秘的好奇心與求知欲。博物館會在官方網站上公布活動日程安排，讓家長可以及時了解天文館專為“家庭一小時”項目開放的時段及相應的活動安排，從而安排好時間攜子女前往。

三、名古屋科學博物館給我們的啟示

名古屋科學博物館以其創新且富含實踐意義的展覽和活動策劃，為我國學前教育階段科學教育資源的優化配置提供了有益的啟示。

1.科學博物館可成為幼兒園科學教育資源的有效補充

科學博物館作為科學教育的資源庫，在滿足公眾普及科學知識需求的同時，也為學前教育階段科學教育資源的創新開發提供了參考。這類場館以其包羅萬象的內容和多元、立體的展示手段，打破了單一、線性的教學模式，為幼兒園的科學教育提供了鮮活的教學范例和實踐場景，也彌補了幼兒園可能由于資源不足而無法為孩子充分提供科學學習的材料以及開展大型科學實驗等方面的局限。

名古屋科學博物館的展覽和活動涵蓋物理、化學、生物、技術、藝術等多個領域，為不同年齡段和擁有不同興趣點的孩子提供了全面的科學學習資源，展示了跨學科整合學習的可能性。同時，其寓教于樂的學習環境，很好地示范了如何在學前教育階段對孩子進行科學啟蒙教育。

與當前社會上涌現出的不少大范圍使用虛擬現實技術進行展示的科技場館不同，名古屋科學博物館僅在天文學領域的展覽和活動中較多運用相關的虛擬技術，而在其他領域的展覽和活動中堅持將直接感知和真實互動放在核心位置。這一理念在其多種多樣的互動式展覽和實驗項目中得到了充分的體現，讓參觀者尤其是孩子在實際的看、聽、摸、聞中真切感受科學的魅力，進而更好地領悟和記憶科學知識。比如，通過提供簡易的物理實驗器材，讓孩子在操作中理解力學和光學的基本原理；通過氣味識別實驗，引導孩子區分不同的化學物質；通過模擬再現自然界刮風、閃電、水循環等現象，激發孩子對于探究大自然秘密的濃厚興趣和對于保護環境的深刻理解。此類注重在實踐中感知和體驗的學習方法不僅顯著增強了孩子對科學概念和原理的理解，也有助于鞏固孩子對科學學習中的知識點的記憶，讓孩子在鮮活、生動的探索中潛移默化地掌握科學知識，提升科學素養。這恰好契合了“做中學”的理念。

名古屋科學博物館在科學教育方面的理念和實踐對學前教育階段科學教育課程的設計與實施都具有借鑒意義，啟發我們關注課程內容的全面性和多樣性，突出科學啟蒙教育的游戲化、情景化特點，使課程內容既涵蓋基礎的科學知識，又不失趣味性和探索性，能拓寬孩子的視野，激發孩子對科學世界的好奇心與求知熱情；同時，也啟發學前教育工作者在教育實踐中加強與社會科技場館的溝通與合作，利用其豐富的館藏、先進的設備以及專業的科普教育團隊，為孩子創造更多接觸科學技術的機會，達到“在玩耍中求知、在實踐中成長”的目標。

2.幼兒園、家庭、社會應形成科學教育的合力

切實提升孩子的科學素養需要學校、家庭、社會形成科學教育的合力，構建起三方共同參與、互相支持的科學教育生態系統。

名古屋科學博物館準備了一系列適應不同年齡段孩子需求的教育資源和互動設施，設計了多種形式的科普教育活動以及與各級學校的深度合作項目，成功編織了一個涵蓋廣泛的社會化科學教育體系。與此同時，名古屋科學博物館為支持家庭參與孩子的科學教育做出了諸多努力，其中包括專門為家庭設計的系列科普教育活動和親子互動項目，如周末家庭科學工作坊、親子科學探索日等，為親子提供了共同參與科學實踐的機會，加強了家庭教育與社會教育之間的聯系。

我們亟需倡導并推動家長積極參與孩子的科學教育，與學校和社會教育力量形成教育合力。當家庭成為科學教育的起點站，家長能借助社區提供的教育資源，在日常生活中引導孩子接觸科學、熱愛科學，從而在孩子心中播下科學精神的種子。社會各界包括但不限于企事業單位和科研機構，應積極響應和支持這種家庭教育與社會教育的深度融合，通過聯合舉辦科普教育活動、提供家庭科學教育指導等方式，聯手打造一個全方位、立體化的支持體系，共同培育有利于全面提升孩子科學素養的良好社會環境。幼兒園也亟需與周邊社區、企事業單位以及科研機構建立緊密合作關系，攜手共建適宜幼兒階段探索與學習的科普教育資源和服務平臺，切實提高孩子的科學素養，為其未來的學習進步和個人發展奠定扎實根基。

（本文部分圖片來源于名古屋科學博物館官網http：//www.ncsm.city.nagoya.jp/）