“双减”背景下青少年科学教育新途径探究——以福建省科技馆为例

钟燕凌

(福建省科技馆， 福建 福州 350005)

2021年9月，“双减”政策落地，中小学生品德、艺术、科学及心理等综合素养的全面提升受到普遍重视。“少年强，则国强”，青少年整体科学素养是建设科技强国的决定性因素，培养一大批具备科学家潜质的青少年，对于夯实加快建设科技强国的人才基础具有十分重要的现实意义。然而，目前国内创新性科学教育师资力量不足，传统讲授方式难以激发学生科学探究精神，学生的想象力和好奇心受到抑制。其次，教育体系单一，科学教材缺少顶层设计，系统性和逻辑性欠佳，科学方法、科学思想和科学精神难以体现。 此外，设施条件也是制约因素之一，相应的硬件设施匮乏。 在“双减”背景下，作为传播科学精神、科学方法和普及科学知识的青少年校外教育基地，各级各类科技场馆肩负重要的社会使命感和历史责任感，急需顺应发展需求，整合多方资源，不断创新科学教育理念，深入探索科学教育新途径，全面助推青少年科学素养快速提升[1]。本文以福建省科技馆为例，探讨打造优质科普平台的新举措。

1 深度整合科普资源，助推科学教育迈上新台阶

1.1 设立福建省科技馆分馆

《全民科学素质行动计划纲要》提出，要整合校外科学教育资源，建立校外科技活动场所与学校科学课程相衔接的有效机制。为了有效搭建科教联盟交流合作平台,充分发挥高校、企事业单位及科研院所行业的专业优势，经实地调研和专家评审，近年来，福建省科技馆认定福建省气象局、福建物质结构研究所、福州市动物园、福州大学化学学院等单位为福建省科技馆分馆基地。至此，福建省科技馆分馆数量已达19家，涵盖气象、核电、动物科学、航空及化学等多个领域，形成“1+N”的科普联动组织，青少年课外科学教育的内涵与外延进一步扩大。

2021年暑假期间，福建省科技馆与福建省气象局分馆联合举办“智慧科普 气象万千”研学营活动，让孩子们在云产生的模拟实验中探究云的形成，通过参观气象科普角、观看科普动画、体验气象科普模拟互动设备，感受气象现代科技、体验气象科学魅力。福建省科技馆物质结构研究所分馆依托中国科学院福建物质结构研究所，利用其自身优势和学科特色，组织青少年走进实验室，参加科普讲座，在专家指导下完成科学实验，将物质科学知识体系准确、有效、有趣地传递给孩子们。

1.2 深化馆校结合机制

近年来，“科技馆进校园”活动在全国陆续兴起。为了实现科技馆和学校科学教育资源互补，福建省科技馆立足本馆资源优势，深化馆校结合机制，用科普“双增”充实教育“双减”后学生的科学文化生活。与30多所馆校结合基地校签订合作协议，定期安排科技辅导员到校开展线下科普课、策划科学表演，联办校园科技节等，共同开发高质量的科普资源，为更多的孩子带去优质科普资源。

在全国科普日期间，福建省科技馆策划主办“海峡两岸科普嘉年华”暨“开学第一课”大型科普活动，邀请中国科学院电工研究所研究员、博士生导师金能强教授为延安中学、晋安二小、屏山小学等5所基地校师生作科普讲座，并联合台湾自然科学博物馆、台湾科学工艺博物馆等专家院士、科普团队给孩子们带去了科普盛宴；同时以“广场互动”体验方式，用诙谐生动的主题故事线串接科普剧，将晦涩难懂的科学原理转化为生动有趣的科学表演和神奇的科学实验，让孩子直观了解生活中的科学，搭建起青少年与科学家对话交流的平台，实现学校教育和校外科技教育完美融合。

2 完善场馆科学教育实践体系

2.1 定期创设场馆“志趣”导向课堂

“好奇心”是人的天性，也是青少年科学素养的重要内容。科技辅导员要从社会、经济、生活等领域采集科学教育素材，从科学史、科学哲学中挖掘科学故事，通过不同形式的体验和传播，借助信息技术手段的创新，将枯燥、抽象的科学知识以生动、直观、互动的形式展示出来，多渠道激发学习者的好奇心和探究欲，学会思考日常现象，对某些实际问题进行研究性探索。

福建省科技馆面向广大青少年定期开展“茉莉花科学梦”教育活动，秉持“做中学”、STEAM教育、建构主义学习理论等，开展“科学过大节”“挑战惊奇”科学表演、科学工坊、科技夏令营、航模工作室等一系列科普课程，融合科学内涵与实践探究，寓教于乐，为“双减” 赋能。自2022年3月起推出“未来科学家”四点半科学课堂，为青少年带来全新科普“大餐”。课程内容涵盖趣味实验、人工智能、科学DIY、航模制作等，学生通过亲手操作、亲身体验，在观察、调查、设计、制作、实验中逐步提高动手能力和综合科学素养。新冠肺炎疫情期间，为了坚持科普不掉线，福建省科技馆运用网上直播互动技术，开设 “空中课堂”线上科学课，孩子们只要在家中提前准备好简单的实验器材，就能与科技馆老师“面对面”一起做实验，足不出户感受科学的魅力。

2.2 围绕学校科学教育课程标准创设科普资源包

学校科学教育课程标准系统虽较完善，但由于教学设施配备相对缺乏，科学教师力量薄弱，导致课程趣味性不高。而科技馆拥有丰富的科学展品、经验丰富的科学教师、门类齐全的科学器材、先进的科学教育理念，是学校科学教育延伸和拓展的主体之一。为此，科技馆须对学校科学教育理论体系进行深入研究，尽量围绕重要知识点，结合科技馆资源，依据青少年不同年龄段，主动创设符合馆校双方共同目标的科教项目和科普课程资源包。例如，重庆科技馆选取特色展品“最速降线”“方轮车”与“直纹面”等开发出“数学乌托邦”课程，结合教材介绍线、面等知识，引导学生观察的现象获得直接经验，再通过自主设计实验条件，探究实验结论，帮助学生了解摆线和悬链线的概念，以及它们形成的条件和在生活中的应用[2]。北京市故宫博物院以场馆内历史文物为依托，制作了15套和科技相关的课程，内容涉及建筑与工程、装饰与设计，探讨紫禁城在工程实施时如何考虑科学性。课程覆盖从小学到初中所有年龄段的孩子，根据每个主题内容量身设计学习内容、学习教具、配套的材料包，通过孩子自己动手拼插制作来实现科学探究的目标[3]。

为助力青少年科学素质提升，福建省科技馆基于课程标准和场馆特色，自主研究编制了《馆校结合科学教育活动资源指南》《馆校结合科学教育活动案例汇编》系列资源包，涵盖日常的展项辅导、科学实验、科学表演、综合实践、机器人和趣味比赛等，内容涉及物理、数学、航空航天、化学、信息和天文多个学科，引导青少年有目的地体验实践科学活动。与此同时，依据本区域小学科学课特点及福建省科技辅导员的需求，陆续启动《科学动手做》科学教育资源包研发工作，计划实现1～9年级学龄段目标受众全覆盖。

2.3 推广基于5E教学模式的研学活动

科技场馆声光电科普设施前通常挤满了好奇、兴奋的孩子们，但“走马观花”式参观也成为常态化。科技馆要真正变身为科学探究课堂，需充分利用场馆内的展品资源，参照学校课程标准，推广基于5E教学模式(强调参与(Engage)、探究(Explore)、解释(Explain)、拓展(Extend)、评价(Evaluate)的教学模式)的研学活动[3]。以福建省科技馆自主研发的科学活动项目“汲水器”为例，首先，由科技辅导员带领孩子们参观展馆内“水乐园”展品，动手操作“吸取式抽水机”，让孩子们了解到汲水器的工作原理。在孩子们得到直观的感性认识后，老师利用故事导入，提出问题让学员思考，并采用小组学习方式，让每个学生积极主动地探究、互相讨论。其次，通过课堂实验，鼓励孩子动手制作汲水器，用语言解释科学原理，老师再进一步拓展知识体系，让孩子们了解“人类的需求是影响科学发展的关键因素”。最后，制作课程学习单总结教学，记录观察结果。

3 创新展览设计理念

3.1 在布展设计中渗透科学理念

科技馆作为非正式的学习环境，要通过运用标本、模型、立体造景、实景、多媒体技术、互动设施及虚拟现实等多种方式诠释科学原理，带给孩子们愉悦感和科学沉浸感。有影响力的科技馆不应只是展品的简单堆砌，而应在展览布局中真正体现科学理念和文化传承。发达国家科技馆的展览设计顺序为理念研究——内容设计——展品设计，展区布展时要先明确展示教育设计的思路、指导思想及原则，提炼主题思想，构建展示内容结构框架，重点表达核心理念及其所应展示的科学知识点及发展脉络[4]。布展之初，整体谋划展项布局，合理的设计方式可更立体、直观地将各展品中所蕴含的深层次的科学知识体系、文化背景予以拓展和延伸，促进科学教育目标的有效实现。

3.2 确定情景主线，提升展示效果

研究表明，庞大的展品能让孩子留下深刻印象，与真实生活场景相关的展品是儿童感兴趣的要素，也是重要的学习资源。采用以“情景主线”或基于科学史的“发展主线”来梳理科技馆展品之间的逻辑关系，设计故事情节，采用以“体验教育”“过程教育”“情景教育”为主导的展示方式，既可以解决展品间没有有效联系的问题，又可以以观众为中心，提升学习者的参与感和兴奋度，生动的故事情节和科学情境让展品所表述的原理更加具有条理性、层次性、渗透性，达到“以展延教”“以展精教”的目的，让科技场馆科学教育功能优势达到最大化。此外，还可通过科学展品讲述背后的科学人物、重大科普事件，激发青少年探索科学的兴趣。例如，黑龙江科技馆开展的“妙趣光影”活动，以展区“光影随行”展品为核心，以周边的光影小展品及展示墙为辅助，让孩子们观看辅导员老师表演的趣味手偶剧，通过故事化、拟人化的情景，让受众了解影子与光源之间微妙变化所产生的不同现象，进而延伸至光系列展品。科学知识脉络清晰，带领观众进入了一个影子与光的魔幻科学世界[5]。

4 创设科技辅导员成长平台

4.1 培训策略精准化，聚焦能力快提升

科技辅导员队伍的整体素养对于科技馆科学教育功能的发挥至关重要，加强培训是提高科技辅导员科学素养和综合素质的重要途径。科技辅导员培训要坚持“实”“细”结合原则，其中“实”是指认真调研辅导员在实践工作中遇到的难题，从现实问题出发，“细”是指培训目标设置不宜繁多，要保证在短期内转化为辅导员所需的知识和技能。培训内容必须与时俱进，保证培训内容的实用性及理念的先进性，加强心理学、教育学方面的培训，提升与孩子的沟通技巧，提高教育成效。此外，可邀请各领域专家介绍世界上最新的科技发展成果，更新辅导员的知识储备[6]。福建省科技馆围绕科学教育活动设计开发、展品辅导、辅导讲解礼仪和科学表演策划等四大主题，定期开展了一系列科技辅导员业务专项培训、业务考核及技能比赛，夯实了科技辅导员的知识和理论基础，拓宽其视野和思路，以赛代练、以赛促学，逐步提升科技辅导员的创新实践能力和业务工作水平，为科技教育工作质量和水平的提升注入了新动能。

4.2 畅通职业成长平台，提高职业幸福感

科技辅导员整体素质是科技馆核心能力的重要体现。科技馆要为科技辅导员打造成长平台，营造愉悦的工作氛围，以职业成就感和幸福感为辅导员输送前进的动力。鼓励有经验的辅导员帮扶新入职的辅导员，让新辅导员快速提高业务水平，实现科技馆文化与精神的薪火传承。同时，建立师资培养保障机制，积极拓宽科普队伍专业化成长空间，保证持续推动青少年科学教育活动蓬勃发展。

5 结束语

“双减”政策落地后，提升青少年群体的科学素养工作任重道远。科技馆应深化整合科普资源平台资源，不断完善场馆科学教育实践体系，创新科普展教功能，提升科技辅导员的科学素养和综合能力，积极营造“爱科学”“学科学”氛围，让场馆科学教育功能实现最大化；要用科学精神点亮孩子们的世界，用科学知识指导孩子们的明天，让青少年在科学花园中尽享科学之美，体会创新之乐，成为具有较高科学素养的一代新人。