北京科學(xué)中心科學(xué)教育新實(shí)踐探索

吳媛　苗秀杰　劉南

如今教育已經(jīng)成為科普場館的重要功能，科普場館所提供的展覽教育活動(dòng)已成為社會教育資源中不可或缺的組成部分，作為科技與公眾之間的紐帶，為廣大青少年和社會公眾開闊視野、啟迪思維提供了豐富的內(nèi)容和形式。

北京科學(xué)中心于2018年9月面向公眾開放，同樣把展覽教育活動(dòng)作為重要工作開展。與其他科普場館不同的地方在于，北京科學(xué)中心本著對生命規(guī)律的探索、生活品質(zhì)的追求和生存環(huán)境的關(guān)注，在“展教結(jié)合，以教為主”的發(fā)展理念指導(dǎo)下，主展館以生命、生活、生存為主題策展。 “三生”展教課程體系傳承設(shè)計(jì)理念，以展項(xiàng)為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心，從人的全面發(fā)展出發(fā)架構(gòu)課程，以“育德、育智、育心”為目標(biāo)，注重對青少年生命觀、生活觀和自然觀的培育（育德）;注重對青少年科學(xué)文化知識、技能和科學(xué)思維的培育（育智）;注重對青少年健康人格、正向興趣和動(dòng)機(jī)的培育（育心）。通過“三生”展教課程體系，青少年可以系統(tǒng)完整地學(xué)習(xí)生命、生活和生存相關(guān)的知識、思想和方法，活化青少年在校內(nèi)習(xí)得的相關(guān)知識，實(shí)現(xiàn)學(xué)校教育和場館教育的有效銜接和互為補(bǔ)充。

“三生”展教課程體系包含3個(gè)一級主題——生命、生活、生存，一級主題下設(shè)有20個(gè)二級主題。在二級主題下，劃分小學(xué)一二年級、三四年級、五六年級及初中一二年級4個(gè)學(xué)段，每個(gè)學(xué)段設(shè)置30個(gè)課程主題，課程主題總量120個(gè)。整體內(nèi)容具有場館教育特色，引導(dǎo)青少年體驗(yàn)探究過程，獲取直接經(jīng)驗(yàn)。 “三生”展教課程體系邏輯清晰、內(nèi)容全面，能夠同時(shí)為某一學(xué)段的600名學(xué)生提供教學(xué)服務(wù)，滿足北京市內(nèi)中小學(xué)校團(tuán)體預(yù)約的實(shí)際需求，還能保證某一學(xué)段的學(xué)生在2個(gè)月1次的來館學(xué)習(xí)頻率內(nèi)體驗(yàn)到不同的課程，支持持續(xù)深入的學(xué)習(xí)。由于兼顧學(xué)習(xí)者單次學(xué)習(xí)和系統(tǒng)學(xué)習(xí)的不同需求，北京科學(xué)中心的展教課程增加了對學(xué)生群體的黏性，為扎實(shí)有效地提升青少年科學(xué)素質(zhì)提供了保障。

課程體系一級主題

課程體系一級主題為生命、生活、生存，緊扣展覽展示主題，與“生命樂章”“生活追夢”和“生存對話”展廳內(nèi)容相輔相成。

課程體系二級主題

二級主題承接一級主題，以展項(xiàng)內(nèi)容為基礎(chǔ)，以人為主線，綜合考慮學(xué)科核心概念和后續(xù)課程開發(fā)的可操作性，將每個(gè)一級主題以不同方式展開。

生命主題針對“生命樂章”展廳主題展項(xiàng)多、知識點(diǎn)分布廣泛的特點(diǎn)，抓住展項(xiàng)中蘊(yùn)含的核心概念展開二級主題的開友，通過生命起源與進(jìn)化、遺傳的密碼、生命體基本單位、人體結(jié)構(gòu)與功能、健康管理、疾病與治療和生命的歷程7個(gè)二級主題將人的生命形態(tài)與生命過程相對完整地概括出來，確保概念的完整與邏輯自洽。

生活主題針對“生活追夢”展廳體驗(yàn)類展項(xiàng)多、知識信息較為碎片化的特點(diǎn)，考慮到與生活相關(guān)的科技均為交叉學(xué)科的實(shí)際情況，不再從核心概念出發(fā)，而是本著以人的生活為中心，從與人、特別是與學(xué)生生活相關(guān)性最強(qiáng)的領(lǐng)域切入，從物質(zhì)生活層面展開為材料科技、建筑科技、交通科技、資訊科技、能源科技、營養(yǎng)科學(xué)6個(gè)二級主題;從精神生活層面展開為娛樂科技和學(xué)習(xí)科學(xué)2個(gè)二級主題。這種劃分方式既體現(xiàn)科技對生活的改變，又能聯(lián)系青少年的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)。

生存主題針對“生存對話”展廳自然現(xiàn)象觀察類展項(xiàng)較多、展項(xiàng)內(nèi)容聚焦自然認(rèn)知、環(huán)境保護(hù)和城市生態(tài)的特點(diǎn)，從引導(dǎo)學(xué)生觀察自然現(xiàn)象、探究客觀規(guī)律和理解地球4個(gè)圈層核心概念出發(fā)，展開為自然獨(dú)白、大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈5個(gè)二級主題，立體呈現(xiàn)自然環(huán)境與人類生存之間的關(guān)系。

課程體系三級主題

三級主題是在二級主題下，針對4個(gè)不同學(xué)段的特點(diǎn)設(shè)置的課程主題，通過梳理和運(yùn)用科學(xué)概念將展項(xiàng)承載的零散知識和理論片段加以整合，以4種方式展開。

第1種是圍繞同一概念的不同難度形成具有連續(xù)性的課程主題，如：認(rèn)識多種多祥的自然現(xiàn)象，自然災(zāi)害與防治，利用自然現(xiàn)象，探究自然現(xiàn)象背后的成因。第2種是圍繞同一概念的不同角度形成并列的課程主題，如：神秘的生殖細(xì)胞，多種多樣的血細(xì)胞，能干的免疫細(xì)胞，網(wǎng)絡(luò)般的神經(jīng)細(xì)胞。第3種是圍繞相關(guān)概念的不同難度形成課程主題，如：認(rèn)識生物圈，生態(tài)平衡，人與生物圈的關(guān)系，生物圈中的能量交換。第4種是圍繞相關(guān)概念的不同角度構(gòu)建課程主題，如：自然界中水的分布，水的三態(tài)與水的循環(huán)，水的流動(dòng)及影響流動(dòng)的因素，水的污染與凈化。

“三生”展教課程案例——神奇的水

“神奇的水”課程隸屬于一級主題“生存”、二級主題“水圈”、三級主題“水的三態(tài)與水的循環(huán)”，針對小學(xué)三四年級學(xué)生設(shè)計(jì)，在“生存對話”展廳實(shí)施。

在“生生不息”展項(xiàng)前，幾組學(xué)生正在熱烈地討論雨水形成的過程，然后他們利用手中的小圖卡制作出了一張“雨水形成示意圖”，并通過展項(xiàng)演示進(jìn)行修正。此時(shí)，教師提出了新的問題：“水從陸地升到天空的過程中它在哪里呢？”學(xué)生們爭相發(fā)言，各抒己見。教師拿出實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察燒瓶中的水受熱后產(chǎn)生的現(xiàn)象，并思考燒瓶中的水去哪里了。學(xué)生們聚精會神地觀看，當(dāng)看到有水汽從玻璃管口處冒出時(shí)，不約而同地喊：“水蒸汽！水蒸汽！”實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師又通迂幾個(gè)小問題引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而得出了結(jié)論：水受熱后蒸發(fā)形成水蒸氣，通過玻璃管飛到空中，水蒸氣是水的氣態(tài)形態(tài)，是無色無味的。這時(shí)教師又向?qū)W生展示了一張水壺?zé)_水后冒出“白霧”的圖片，這冒出的“白霧”是水的氣態(tài)形態(tài)嗎？學(xué)生們眾說紛紜，其中一名學(xué)生說道：“剛才的實(shí)驗(yàn)中水蒸氣是無色的，所以這不是水蒸氣。”只見教師將圖片翻轉(zhuǎn)過來，赫然出現(xiàn)“水蒸汽≠水蒸氣”的字樣。教師將圖片與實(shí)驗(yàn)中玻璃管口冒出的“白霧”現(xiàn)象結(jié)合在一起，向?qū)W生講解水蒸氣與水蒸汽的區(qū)別。

為了讓學(xué)生理解水汽與大氣的運(yùn)動(dòng)，教師讓學(xué)生體驗(yàn)了“云?！闭鬼?xiàng)，通過觀看云的產(chǎn)生和消散，監(jiān)測大氣運(yùn)動(dòng)的一舉一動(dòng)。在了解了水的氣態(tài)形態(tài)后，教師帶領(lǐng)學(xué)生來到“冰晶”展項(xiàng)前，通過偏光鏡可以觀看到水在結(jié)晶狀態(tài)下的美麗冰晶世界，并直觀看到水的液態(tài)與固態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，學(xué)生們躍躍欲試。接下來，教師向?qū)W生提出了一個(gè)難題：“如何快速使水瓶中的冰塊融化？”學(xué)生根據(jù)桌子上擺放的各種材料，討論快速融化冰塊的辦法并進(jìn)行驗(yàn)證。只見有的學(xué)生用棉墊將水瓶包裹上，有的學(xué)生將水瓶放到裝有自來水的小桶中，有的學(xué)生將水瓶放到自己的衣服中，而教師在學(xué)生們看不到的前提下將一小杯自來水倒入丁水瓶中。 “時(shí)間到！”各小組展示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都不甚好，學(xué)生們顯得有些灰心。當(dāng)他們看到教師的解決辦法使冰塊快速融化了，都非常好奇。教師結(jié)合生活中賣冰棍的冰柜上蓋著棉被這一現(xiàn)象，向?qū)W生講解熱量傳遞使物質(zhì)形態(tài)發(fā)生改變這一概念。最后，教師向?qū)W生提出拓展性問題，并發(fā)給每位學(xué)生1個(gè)小錦囊，鼓勵(lì)學(xué)生回去后利用實(shí)驗(yàn)探究的方式找到解決辦法。

這就是“三生”課程體系中的1個(gè)課例，結(jié)合了“生存對話”展廳“生生不息”“云?！焙汀氨А?個(gè)展項(xiàng)，以及實(shí)驗(yàn)演示和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式。在傳授知識的過程中，教師從始至終都從貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的角度出發(fā)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象，最終得出現(xiàn)象背后的原理，并將原理應(yīng)用到解決生活中出現(xiàn)的問題上。

“三生”課程體系的最大特點(diǎn)正是如此，通過看似平常的課程知識講解，最終目的是傳播科學(xué)思想與方法，活化學(xué)科知識點(diǎn)，用所學(xué)知識解決生活問題，使學(xué)生不僅受教于當(dāng)下，更受益于終生，真正實(shí)現(xiàn)從“授人以魚”到“授人以漁”。通過引發(fā)學(xué)生思考，鼓勵(lì)學(xué)生自主探索的授課形式，加深了學(xué)生之間的人際溝通和合作意識，無形中也助益了學(xué)生積極人格的塑造。

北京科學(xué)中心的“三生”展教課程體系，其教育的價(jià)值已經(jīng)超越了展筧本身，其社會影響也超越了科普場館本身?！败浶浴闭菇陶n程體系進(jìn)一步反饋并指導(dǎo)“硬性”展項(xiàng)設(shè)計(jì)的更新升級，更是促進(jìn)科普場館未來可持續(xù)發(fā)展、服務(wù)科教興國、建設(shè)科技強(qiáng)國的可鑒之舉。