◇蔡小见(福建:厦门市集美区西亭学校)
随着科技发展和社会进步,科普教育的地位日益凸显,学校教育改革也越来越重视青少年科学素质培养,更加关注学生的全面发展。然而,学校在开展科学教育中,方式过于单一,可利用资源和空间相对有限,学校更多的是注重学生科学知识传授和科学技能培养,缺乏对学生科学精神和科学核心素养培养。这种传统教学模式无法调动学生对科学学习的热情,限制了学生思维能力和创新能力的发展和培养,也限制了创新型人才的培养。面对科学教育发展出现的瓶颈,如何解决当前我国科学教育存在的问题呢?我认为可以通过科技馆与学校合作,促进科学教育教学发展,为解决我国科学教育存在的问题提供有效途径。
科技馆科普活动是指:主要依托科技馆展览,以参与、体验、互动性的展品及辅助性展示手段,以激发科学兴趣、启迪科学观念为目的,通过开展具有科学性、趣味性、参与性的教育活动,对公众进行科普教育。科普活动是现代科技馆的基本属性,是科技馆生存与发展的前提和基础。
学校科学教育是以全体青少年为主体,以学校教育为主阵地,以传授基本科学知识为载体,以素质教育为依托,培养学生科学思维方法和科学探究方法,培养科学精神与科学态度,帮助学生建立完整的科学知识观与价值观,进行科研基础能力训练和科学技术应用的教育。
科学教育工作是一项复杂和系统的工程,科技教育普及需要双方共同合作,二者之间是相互联系、相互补充的。科技馆是学校科学教育的第二课堂,是对学校科学教育的重要补充;学校是科技馆进行科普教育推广的重要阵地,双方在科学教育方面,具有殊途同归的作用。但是双方在科学教育也有区别:学校的科学教育具有基础性、系统性和普及性等特点,主要是教育学生最基本科学知识和技能,教学方式单一;而科技场馆教育,具有开放性、趣味性、实践性、活动性等特点,可以利用其丰富教学资源和宽阔空间,完成科学课堂中无法实现的探究性、综合实践性的实验探究,有利于培养学生自主学习能力和创新能力。因此,科技馆教育要与学校科学教育相结合、与学校课程设置相结合、与学校创新教学方法相结合,只有这样,才能更好地推进科技教育发展。
科学技术的进步日新月异,使得我们对创新型人才需求越来越迫切。学校是培养科技人才的地方,学校抓科技教育,只有学会“走出去”和“引进来”,才能更好推动科技教育发展。因此,学校的科学教育与科技馆科普教育相互合作是当前实现科技教育快速发展有效途径,对于发展学生科学素质具有重要指导意义。开展校馆合作,可以最大限度地实现科普教育资源共享。科技馆走在科普教育最前沿,能够及时为学校提供丰富的科普资讯、信息、科普设施设备和科技指导服务。学校依托科技馆的资源优势,能更好地开展科学教育,弥补学校科学教育的不足。开展校馆合作,有助于打造一支能力过硬、结构合理、高素质的专业化科学教育教师队伍,从而共同研究开发符合课程标准、满足学生需求、顺应时代发展的科学教育课程和内容。校馆互动合作,共同组织和举办丰富多彩科普活动和科技竞赛活动,营造爱科学、学科学、用科学的良好氛围,能培养学生动手实践能力和创新能力,提高学生科学素养和科学精神。
本文从共享资源、共研课程、共创活动三个方面入手,深入研究校馆合作模式,发现更适合开展科学教育的做法,总结校馆合作的成功经验。
科技馆作为校外科学教育活动场所的主要阵地,拥有丰富科技资源,科技场馆开展各种科技活动和展览是科学教育功能的体现,是学校科学教育的重要补充。科技馆能够将抽象的课本知识以直观生动的形象、互动的形式展示出来,能有效解决学校科学课程教育不易解决的问题。学校师资力量较强,对科学课程研发具有一定优势,同时学校学生是科技馆重要消费群体。校馆合作可以实现科技资源共享,优势互补,尽管科技馆科普教育和学校科学教育两者定位不同,各有特点,但是它们的培养目标是一致的,都是为了青少年科学素质发展。以下以厦门诚毅科技馆为例加以阐述。诚毅科技馆与厦门市集美区西亭学校毗邻而建,双方于2016年进行共建,确定合作关系,共同推动科学教育的发展。诚毅科技馆拥有航空航天、航海、信息通信、自然灾害四大主题,设有七大展区(梦想启航展区、航空实验室展区、星际探索展区、航海实验室展区、自然启示录展区、海洋总动员展区、沟通无限展区),拥有国内首创的五大核心展项等科普特色资源。学校可以充分利用科技馆这些方面特色资源,开展相应主题科学教育,组织学生进行研学科普活动,聘请科技馆讲师进校开展科普教育讲座,更可以直接把科学课“搬到”诚毅科技馆里面来上,让学生进近距离观察、体验和探究。例如在科学课中有关于认识地震、台风、泥石流等自然灾害和探索宇宙等相关内容学习时,我们直接组织学生到科技馆参观和体验学习,教师充分利用科技馆自然灾害模型和模拟自然灾害实验,让学生亲身观察、体验地震、台风、泥石流等自然灾害形成与危害。在教学“探索宇宙”相关课程时,浩瀚的宇宙对于学生来说是陌生的、抽象的,在教学宇宙相关内容时,就可以充分利用科技馆的航天科技资源优势,组织学生到科技馆参观梦想启航展区、星际探索展区、航空实验室展区,在神舟飞船模拟仓体验宇航员在外太空工作场景。我们充分利用科技馆的馆教资源优势,为学生呈现更加直观、生动形象的科学课,更有利激发学生学科学爱科学的热情。通过资源共享,能更好促进彼此发展,能够更好促进科学教育发展,为科学教育提供最基本硬件保障。
科学教育课程是科技育人的载体,学校和科技馆都应高度重视科学教育课程开发和建设。学校和科技馆可根据双方各自优势以及学生学习科学知识的需求,合力共同研究开发具有多样化的、符合时代发展需要的科学教育课程,为学生提供内容丰富形式多样科学教育“第二课堂”。一方面,科技馆要不断丰富科学课程内容,精心设计开发与学校科学教育有机结合的课程,更好地服务广大师生。另一方面,学校应发挥教师在课程建设中具有的师资优势,与科技馆合力,共同开发适合学生需求的科学教育课程。双方可以通过合作,共同开发以下科学教育课程:包括《火箭探索》《探索月球》《太空育种》《航天器》《北斗探秘》《卫星工程》《3D 打印-航天设计和制作》等系列课程。课程内容安排,要注重对学生学习兴趣和综合能力培养,更多的是采用体验式与合作探究式形式进行教学。例如在教学“北斗导航”相关内容时,教师在讲授北斗导航科普知识的基础上,利用北斗套件,指导学生进行项目活动,并给予学生创新的空间。课程注重学生的直接经验和亲身经历,立足于自主学习、动手实践和创新应用培养。每个学生通过观察、假设、分析、设计、制作、试验、分享交流、总结反馈等活动获得丰富的“操作”体验与基础技术能力,学会运用学过的知识解决问题的思考方法,进而获得情感态度价值观以及工程思维的发展,从而培养学生的认知能力、协作能力、动手能力、解决问题能力,增强学生理论联系实际的能力和创新意识。又如,在教学《太空育种》课程时,教师以角色任务为出发点,围绕电影“火星救援”的背景,让学生规划火星生存的农场。组织学生以小组为单位进行模拟太空种植实验,分发太空西红柿、丝瓜、黄豆种子让学生进行种植体验,通过使用种植箱种植的实践操作及探究实验,培养学生的动手实践和团队协作能力。通过种植过程,学生形象地掌握植物的一些基础知识,掌握一定的园艺实践方法,树立可持续增长的观念,激发了对自然科学的兴趣,培养了相互协作、解决问题的能力。合作双方精心研究和开发的课程,既顺应时代发展需要,又能满足新课程标准对于科学教育要求,经过课堂尝试,受到广大学生喜爱,学生参与热情和积极性高涨。
学校依托科技馆的常设展厅、科普大篷车、特效影视、信息网络等资源,结合科技周、科技月、常规主题日及各类科技竞赛等平台,结合国家教育部门对中小学科学课程改革要求,共同开展一系列内容丰富、形式多样的科普教育活动和竞赛活动。开展科普活动,全面推广科普知识,培养了学生动手实践能力和创新精神,提升了学生科学素质,开拓了学生眼界。双方经过几年来的合作,成效显著。我们对活动开展的情况和取得成效进行了梳理,为进一步推进科学教育发展积累了经验、提供了方法。校馆合作在不同节日举办不同的科普主题活动,例如,在世界航天日开展“天宫课堂”模拟体验主题活动,在中国航天日开展“环游火星”主题活动,在“5·12”全国防震减灾日开展地震逃生演练科普活动,等等。双方还合作利用暑假开展丰富多彩夏令营活动,有模拟月球露营的夏令营、有航天器认识和制作夏令营活动等;利用科技周科技月邀请科技馆进校开展全校性科普活动,包括科普讲座、科普情景剧、趣味科学实验等;组织学生参加科技竞赛活动,例如青少年科技创新大赛、青少年电脑机器人竞赛、小小太空演说家比赛、种植太空丝瓜比赛、海峡两岸航天绘画比赛等。形式多样、内容丰富的科普教育活动和科技竞赛活动,有效地激发了学习学科学、爱科学、用科学积极性,有利于培养学生动手能力和创新精神,有利于提高学生科学素质,为社会培养创新人才打下坚实基础。在校馆双方共同努力下,学校科学教育水平不断提高,学生科学素养不断提升,学校的科学教育办学特色越来越明显,学校的航天航空教育成效显著,被授予全国航天特色校称号。
总之,科学教育发展和改革之路是长期而又艰难的,需要科技馆和学校密切协作,双方要加大力度通过共享资源、共研课程、共创活动,实现科技馆与学校科学教育的交互发展,实现课程育人、文化育人、活动育人、实践育人、协同育人,为培养“四有”新人做出应有的贡献。