科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科技館教育活動中的作用研究

（重慶科技館，重慶 400024）

0.引言

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種通過觀察、動手實(shí)驗(yàn)等創(chuàng)造技術(shù)手段，來闡述各種科學(xué)現(xiàn)象的過程?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是青少年成長過程中必不可少的教育活動形式，能充分調(diào)動青少年的求知欲，激起他們對科學(xué)的好奇心，在青少年科學(xué)教育中發(fā)揮了重要作用?？萍拣^開展教育活動過程中，應(yīng)開放教育形式不斷創(chuàng)新教育內(nèi)容，在教育活動中常用這一教育形式，為順應(yīng)時代與教育發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)持續(xù)創(chuàng)新。

1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科技館中的發(fā)展?fàn)顩r

教育功能是科技館最主要的功能之一，科技館以科學(xué)技術(shù)為主題，結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過媒體或者社會活動將科學(xué)研究成果呈現(xiàn)給大眾。科學(xué)實(shí)驗(yàn)可幫助參與者擴(kuò)寬科學(xué)知識面、提高科學(xué)素養(yǎng)，在活動實(shí)施過程中推動參與者加入到實(shí)驗(yàn)中來，因此科學(xué)實(shí)驗(yàn)成為教育活動中最主要的一部分?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)屬于科學(xué)研究成果的一種表現(xiàn)形式，目的是解決社會中文化、政治以及經(jīng)濟(jì)中出現(xiàn)的一些自然現(xiàn)象[1]。自從科技館誕生開始，科學(xué)實(shí)驗(yàn)就不斷發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)勢，比如在科技場館主題科普活動中，輔助活動參與者，學(xué)到有趣的科學(xué)知識，掌握科學(xué)的探究方法，將抽象枯燥的科學(xué)知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的教育實(shí)踐?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)不僅運(yùn)用在科技館 “趣味科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行表演展示，也多用在展廳主題科學(xué)活動表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者夏令營活動等，這些活動既鍛煉了學(xué)生的動手能力同時增添了趣味性特征，激起學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)類活動的熱情。截止目前，科技館與學(xué)校之間形成的館校結(jié)合綜合實(shí)踐活動，在依托展品資源的基礎(chǔ)上，也在按照國家要求的科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)來研發(fā)科學(xué)教育活動，根據(jù)受教育者的年齡和學(xué)習(xí)階段，涵蓋物理、數(shù)學(xué)、生物與科學(xué)等多個學(xué)科知識的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合STEAM、教學(xué)模式等教育先進(jìn)教育理念，為青少年的學(xué)習(xí)建構(gòu)過程提供全面的知識。

2.科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科技館教育活動中的作用

2.1 放大科學(xué)現(xiàn)象，引起好奇興趣

在面對實(shí)驗(yàn)生活中出現(xiàn)的奇特變化時，需要對科學(xué)實(shí)驗(yàn)可將現(xiàn)象放大讓觀眾直觀的觀察到?？稍诳萍拣^開展“科學(xué)小講壇”，通過多媒體PPT、視頻等方式傳達(dá)相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識原理，隨后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程演示科學(xué)現(xiàn)象，以此讓“科學(xué)小講壇”來達(dá)到輔助實(shí)驗(yàn)的作用。再將科學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象放大，產(chǎn)生強(qiáng)大的視覺效果，有助于激發(fā)受教育者的好奇心和興趣。在實(shí)驗(yàn)表演中，采用夸張的表演手法、肢體動作演示，增強(qiáng)互動和娛樂性。例如：重慶科技館趣味科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，每周六下午對公眾開放?？此?“自來水”的液體，倒入另一個“空杯子”立馬變紅色，酸堿指示劑顯色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象演示，與生活經(jīng)驗(yàn)行成強(qiáng)烈視覺沖擊，引發(fā)觀眾思考和好奇?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)將“不可能”“魔術(shù)”“破案”等結(jié)果和現(xiàn)象，現(xiàn)場進(jìn)行還原和揭秘，并讓觀眾也化身“魔術(shù)師”參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，從而激發(fā)觀眾對科學(xué)的興趣。

2.2 實(shí)驗(yàn)動手參與，吸引注意力

科技館在實(shí)施教育活動，一方面作用有助于科技博物館自身的建設(shè)，使其發(fā)揮最大的社會效益。另一方面，有助于讓科技走進(jìn)教育，優(yōu)化教育形式，對學(xué)校教育起到了引導(dǎo)作用。而科技實(shí)驗(yàn)與學(xué)校教育相比，能夠充分調(diào)動受教育者的積極性，幫助青少年養(yǎng)成獨(dú)立思考的好習(xí)慣，有助于提高其動手能力。具體實(shí)驗(yàn)的開展需要根據(jù)受教育者年齡及身心發(fā)展特征進(jìn)行，科技館展廳主題科普活動一般在30min～60min不等，活動對象多為青少年，而不同年齡階段的青少年注意力時長不一樣。研究顯示，一般學(xué)齡前3～6歲的孩子注意力只能集中5min，7～9歲大概在10min，10～12歲為15min，13～16歲階段集中注意力時間最長是20min，所以這些年齡段的孩子注意力無法全程集中。因此在活動過程中，參與者采用動手親身實(shí)驗(yàn)，切換活動方式，以此來吸引活動參與者注意力，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)使參與者注意力持續(xù)集中[2]。

2.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，豐富教育內(nèi)容

科技場館內(nèi)的活動主題，主要依托展品展項(xiàng)研發(fā)設(shè)計(jì)，當(dāng)展品的支撐不足，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)恰好可以輔助和支撐活動主題、豐富教育內(nèi)容。為了適應(yīng)社會對科技館教育的高要求，應(yīng)該合理開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展完善科技館科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育功能。科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步高于科技館展品更新速度，因此高新科學(xué)技術(shù)的展示也離不開基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)管理方面，可采用三級化的分類模式，建立分層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具體項(xiàng)目開發(fā)要以科學(xué)原理為依據(jù)，實(shí)驗(yàn)難度和流程從淺入深，采取循序漸進(jìn)的原則。比如針對“泡泡”設(shè)一級主題，再從“泡泡的構(gòu)成”“泡泡的形狀”、顏色等特征設(shè)置成二級主題，在最后開發(fā)更加深入和細(xì)化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)際的流程中，可根據(jù)受教育者的時間和地點(diǎn)等不同因素，進(jìn)行組合類型的多種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)知識全面、形式多樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.4 創(chuàng)新教育科普，拓展活動范圍

根據(jù)學(xué)生的成長學(xué)習(xí)需求，可建立生物、物理、化學(xué)等學(xué)科主題的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，為公眾提供科學(xué)實(shí)驗(yàn)條件和平臺。主題活動中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中處于探索者的角色，因此在實(shí)驗(yàn)的層層深入中，實(shí)驗(yàn)具有的反復(fù)性可將實(shí)驗(yàn)在相同條件下多次反復(fù)發(fā)生，供觀察者反復(fù)觀察加深實(shí)驗(yàn)印象。實(shí)驗(yàn)過程可為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)觀察記錄、整理記錄的機(jī)會，鍛煉學(xué)生的多種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果培養(yǎng)學(xué)生的想象力與分析、總結(jié)能力。在探究原因、結(jié)果等概念的過程中，可激發(fā)學(xué)生的邏輯思維和歸納能力。在組織方面也可以讓學(xué)生的操作和解決問題能力得到體現(xiàn)，因此科學(xué)實(shí)驗(yàn)對科技館教育有著獨(dú)特不可替代的作用。在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生自主選擇研究的課題，自主實(shí)驗(yàn)，也可依托實(shí)驗(yàn)室開展內(nèi)容豐富的科技互動，達(dá)到延伸科普活動范圍的目的。在未來，它將作為科技館的科普活動中重要部分發(fā)展，為全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)作出必要貢獻(xiàn)。

2.5 館校結(jié)合教育，增強(qiáng)學(xué)習(xí)資源

館校結(jié)合教育活動在科技館的實(shí)施，主要是根據(jù)學(xué)校的教育目標(biāo)和需求考慮進(jìn)行?？蓪⑿?nèi)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與校外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目同時建設(shè)起來，通過學(xué)校的教研得出具體的教育活動方案[3]。館校結(jié)合活動實(shí)驗(yàn)，在活動課程開發(fā)中，可聯(lián)合學(xué)校的學(xué)科教師專業(yè)團(tuán)隊(duì)形成強(qiáng)大后盾，開展多樣化的科學(xué)活動?？萍拣^教育活動內(nèi)容依托展品展項(xiàng)又不局限于某一領(lǐng)域，具備靈活、互動性的特點(diǎn)。在館校結(jié)合活動開展的同時，逐漸升級到館校融合的程度，充分利用科技館展品展項(xiàng)實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢與學(xué)校優(yōu)秀教師資源，發(fā)揮科普與科研兩種功能。在實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)校外項(xiàng)目中，通過匯總現(xiàn)有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、開發(fā)科技館活動實(shí)驗(yàn)資源包、大范圍推廣、資源共享的四個方面，推動科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科技館教育活動中最大程度的發(fā)揮作用。

3.結(jié)論

科學(xué)實(shí)驗(yàn)在科技教育活動中可以放大科學(xué)現(xiàn)象，吸引公眾動手參與實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可豐富教育形式和內(nèi)容，能讓學(xué)生能體會到動手獲得成功的喜悅，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)形式多樣化，使學(xué)生全面掌握相關(guān)科學(xué)知識?？萍拣^應(yīng)不斷創(chuàng)新科普教育形式，打造更多具有教育意義的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?？萍拣^科學(xué)教育活動，與學(xué)校教育相互補(bǔ)充，促進(jìn)學(xué)生在今后的生活和學(xué)習(xí)中得到更好的學(xué)習(xí)，全面服務(wù)科技館科學(xué)實(shí)驗(yàn)為全社會教育帶來的進(jìn)步。