核心素养视域科技馆馆校合作研究

2022-12-13 09:33张小雨
科技风 2022年31期
关键词:科技馆科学素养

张小雨

兴安盟科学技术馆 内蒙古兴安盟 137400

近年来,随着全球化、信息化水平不断深化,各国综合国力的竞争变得愈来愈激烈,以生产力为主要手段的竞争已经无法适应新时代的发展要求,需要转化为深层次的、以人才为中心的知识与观念的竞争[1],人才红利逐渐成为国家发展的优势资源。教育是提高人口素质、积累人才资源最直接的途径,这就要求各级各类教育,尤其是基础教育要积极推动发展和改革,而核心素养的提出正是回应了时代的要求。2022年4月,教育部发布的《义务教育课程方案》提出要聚焦于发展学生的核心素养,这是基础教育领域深化改革的重要一步。核心素养,是指学生应具备能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,关注于培养全面发展的人[2]。科技馆是我国科普事业的主要阵地,承担着科普、展览、教育等多方面功用,自2006年,中央文明办、教育部和中国科协联合启动“科技馆活动进校园”工作以来,“十二五”“十三五”期间,以科技馆为主的各类科普场馆及机构积极发挥科普展览教育功能,并逐渐成为学校科技教育的重要补充。现代科技馆体系发展“十四五”规划(2021—2025年)明确指出科技馆要加强与教育主管部门、中小学合作,探索建立“馆校合作”长效机制。全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)同样强调要建立校内外科学教育资源有效衔接机制,实施馆校合作行动,引导中小学充分利用科技馆、博物馆、科普教育基地等科普场所广泛开展各类学习实践活动。这就从政策层面鼓励科技馆强化与学校的关联合作,积极探索馆校合作新形式,促进科技馆教育与学校科技教育的有益互补,促进学生的核心素养逐渐发展。

一、馆校合作的核心素养价值取向

核心素养立足于人的全面发展,要求从文化基础、自主发展、社会参与三个领域培养、评价学生,强调品格和能力的培养,细化到科学课程当中体现为科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面[3]。这说明当前的科学课程不应再拘泥于知识的传递、方法的习得以及价值观的培育,而是更加重视基础学科知识之上优良品质的锤炼与习得、知识技能的形成与应用、思维能力的拓展与提升以及个体与社会的适应性,重视的是学生动态的发展过程,这与“终身学习”的教育思潮不谋而合,也符合科技馆教育的目标指向。

学校教育具有传统的显著优势,如课标、教材的明确指向性,教学方法的科学性,课堂组织的有序性等。不过在科学课程中往往还存在着弱视现象,如课堂参与性、互动性较弱,难以培养学生发现问题、解决问题的能力,甚至没有配备专职科学教师,削减科学课的频次等,这往往使得一些学校在科学教育上显得力不从心。而科技馆作为专司科学技术的场馆具有展现科学技术知识的展品展项这些“硬资源”,课程的开发更具专业性,呈现出的各类科普资源和课程活动往往形式多样,具有趣味性、直观性、体验性等特征。所以馆校结合的方式是科技馆教育与学校教育在教学内容上的互补,在教学目标上的共建,以学习情境、学习方式等多方面的转变更好促进学生的全面发展,校内教育可以培养学生解决问题的思维能力,科技馆教育则可以提供解决问题的实践平台,使学生可以透过生活现象理解科学,善于在情境中发现和解决问题,思维和能力能够并驾培育,让科学精神照进日常生活,乃至获得传统文化的滋养。

综上,科技馆范畴下的馆校合作在培育科学精神、滋养传统文化,激发科学兴趣动力、增强思维自主能力,培植社会责任与团队意识、培养问题意识与技术素养等方面具有较高价值。结合科技馆工作的实践经验,笔者认为馆校合作应形成“走出去”与“领进来”两个抓手,二者在学习环境、参与程度和形式等方面存在显著差异,所以在侧重点上也会有所不同,可以多维度地实现核心素养发展的馆校结合教育目标。

二、“走出去”:以兴趣激发夯实核心素养基石

“走出去”,即科技馆内的展教辅导员采用科普讲座、科学实验秀、科普剧、科学课程等形式,结合时事热点、重要节点、相关节日等走入校园,为学生带来的科普活动。形式多样是“走出去”活动的主要特点,由于表现方式的不同,各类型活动在知识表征、学理结构以及学生的互动参与性等方面存在差异。科普讲座一般学理性较高,知识内容严谨且丰富,对于辅导员的专业性要求较高,更能满足高年级学生的需求。科学实验秀、科普剧是富有艺术性的展教形式,需要辅导员在实验过程中展示科学原理或现象,在明确科学内涵、科学知识的基础上适当运用剧目的艺术效果,可诙谐幽默,也可发人深省,并增加学生的互动参与,不仅能够吸引学生注意力,更能激发其好奇心和想象力,使其能获得真实的学习感受,掌握相关科学知识。科学课程更接近于学校常规课程的模式,可以进入一个班级组织教学,教学内容在基于学情的基础上可脱离教科书从而更贴近学生生活,在教学氛围上可以更加活泼生动,增加学生的主动探究和互动,从而激发学生的学习和探究兴趣。除上述类型外,走进校园的科普活动还可包括脱口秀、相声等形式。

“走出去”是将科普教育从馆内延伸到校园,以各种内容丰富、妙趣横生、体验性强的活动营造科技教育氛围,为学生创设了体验科技乐趣的平台。所以任何一种活动形式,教育目标都应在于激发学生的学习科技的兴趣,强化学生科技无处不在的学习感受,兴趣往往会伴随积极的情绪感受,能够为学生自身提供学习动机。所以为了更好地开拓学生的科技视野、激发学生的学习兴趣,不仅活动形式要丰富有趣,内容的选择也十分重要,可以从学生比较熟悉的生活现象、比较关注的科技前沿入手,深入浅出地进行原理讲解与实验。如展示大气压的存在,再如影子产生的三个必要条件,使学生在这些熟悉的情境中理解科学原理和科学现象,形成基本的科学概念,不仅引申出学生对科学的好奇与兴趣,还要引导学生将相关知识内化于心、外化于行,可以利用所学知识解释相关现象,解决实际问题。在科普剧的剧本创作当中,在严守科学性、趣味性的同时融入科学文化的相关内容,在潜移默化当中培育正确的科学价值观与社会责任感,引导学生形成积极向上、实事求是的科学态度。

三、“领进来”:以实践探究助推核心素养养成

“领进来”,即由学校组织一个或多个班级走入科技馆,在馆内开展由展教辅导员为主导的科学活动、科学课程、科学制作等内容。结合馆内资源开展课程、引导学生积极探究、积极实践是“领进来”的主要价值所在。首先,场馆内的学习是一种非正规教育[4],它使学生脱离了校园环境的“束缚”,以生动、直观、开放的情境使学生可以快速适应新的学习情境,更加自如地参观、学习。其次,领进场馆开展学习最重要的就是要利用馆内展陈的科技展品和展项这些课程资源。美国教育心理学家杜威的“做中学”理论强调,学生的学习是“学”与“做”的有机融合,在场馆内学生遵循自己的兴趣,在动手操作展项、展品中就已经主动开启了知识的探究,从而获得直接经验。

教学主题的确定和内容的选择在馆校合作“领进来”活动中尤为重要,这需要学校相关学科的教师和科技馆展教辅导员共同研究确定。一方面需要对接课程标准与学校教学大纲,另一方面需要梳理相关展项资源,二者有机结合才能将合作价值落实。围绕主题的展项资源整合可以是多样的,展教辅导员可以选择一件展项开展课程,并适当扩大展项科学原理的外延,引导学生从生活现象中展开探究,如解释伯努利原理的展项“听话的小球”是很多科技馆的经典展项,涉及的流体力学理论虽然具有较高难度,但用其原理可以解释飞机机翼的升力、站台黄线、香蕉球等源于日常生活的问题,有助于学生的自主探究学习;也可以将同一基础学科的多件展项合并串联开展课程,这是扩大注意的广度,更有利于学科核心概念的理解学习,如人体导电、辉光放电、怒发冲冠皆为基本电学相关展项,串联在一起进行学习探究显而易见可以取得非常好的学习效果;而更深层次地则可以引入先进的STEM教学理念,它将科学、技术、工程、数学四门学科的知识和素养集中融合,是一种跨越学科的教学理念,可以使学生在获得科学知识的同时提升其实践能力和问题解决能力,显然这符合科技馆的教学形式,也符合核心素养的全面发展。

无论教学内容如何选择,都应尽量采用探究式教学模式,其中以5E教学模式为科技馆教育的典型,这是课程标准的要求,也是核心素养的指标。我们常说教学中应以学生为主体,同时必须发挥教师的主导作用。馆内课程教育也是一样,展教辅导员应当做好教学的引领工作,在初始阶段通过直观的展项操作或科学现象来唤醒学生相关的已有知识、经验,在此基础上传递相关知识,并创设问题情境以激发学生的探究兴趣。接下来可以选择多种方式引导学生完成探究过程,可以独立完成,也可以团队协作,可以多次体验,也可以自行实验,这一过程中学生是完全的探究主体,主要提升的是学生科学探究能力、实践能力,并且在不断地实践当中自发地形成系统性科学思维。自主探究后,教师结合学生探究成果完整、准确地分析阐述相关科学原理和现象,强化探究认知,同时可以做适当延伸,引导学生从生活当中认知科学技术、最后成果的展示与评价同样重要,可以较好地提升探究效果,形成有效认知。

由于馆内的课程、活动往往没有教科书做依托,可以由辅导员自行设计学习单,由此引导学生在学习、探究过程中明晰学习内容,使教师在教学过程中更准确地掌握学情,以便随时做出教学调整。学习单的设计应当由浅入深、由易到难,题目需围绕主题设计,题型可以多元化,整体难度需符合普遍学情,让学生可以通过自己的探究完成题目。

概而言之,“领进来”更倾向于学生动手实践的探究学习,可以积极调动学生的学习兴趣与好奇心,鼓励他们坚持探究精神和批判精神是科学思维的开发启迪,培养其发现问题、解决问题的能力,在合作探究的过程中培育了团结协作精神,这皆有利于核心素养的逐步发展。

四、馆校合作中的其他要点

科技馆与学校之间的两个主体在教学模式、方法、内容等方面虽有不同,但本质是殊途同归的,为了学生核心素养的发展,馆校合作间还有其他要点需要注意把握。

(一)馆校合作的“和”

首先,无论是“走出去”还是“领进来”,科技馆的科学课程与活动都应当注意对接课程标准与教学大纲,馆校合作的最终目标皆是为了促进学生的发展与核心素养的培育,所以二者之间虽有不同,但在主题的策划中需要合作商议。其次,科技馆的科技教育是学校教育的有益补充形式,所以应当首先了解学校的教学要求与实际学情,同时学校也应当在活动之前了解场馆的基本情况,互相了解才能推动合作更好开展。第三,馆校合作应当建立长效机制,核心素养的养成不是一蹴而就的,我们常说水滴石穿,既然科技馆的资源为学生打造了实践平台,那么馆校合作就应长期开展,循序渐进地促进学生的发展。

(二)馆校合作的“异”

首先,本文在研究馆校合作中将重点落于科技馆教育,但需要明确的是学校在其中绝不应缺位,二者在馆校合作当中各司其职,学校在活动组织中扮演着重要的角色,决定了活动能否顺利展开及效果如何,另外,学校也要基于本校教学特色及未来规划,制造合作共建的开发点。其次,在同一主题下科技馆教育应注意在教学目标、课堂组织、教学情境等方面有别于学校教育,避免与学校的课堂教育同质化。第三,馆校合作应当注重因材施教,关注学生的年龄差异、地域差异等,根据学生不同的学习情况和已有的知识架构来调整活动内容。我们当今不得不承认的是由于教育资源不平衡带来的地域差异仍然存在,农村及偏远地区的学生获取各类资源的途径往往少于城镇学生,这就要求馆校合作需要更加关注农村及偏远地区学校的实际,为农村学生带去丰富的科技学习资源,助力构建放飞梦想的乐园。

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