科技館科學(xué)課課程設(shè)計

摘要：為豐富科技館展覽內(nèi)容，云南省科技館開發(fā)本土特色科普資源開展科學(xué)實驗課教學(xué)活動，通過科技館科學(xué)課“葉脈書簽制作”課程開展，增強(qiáng)參觀學(xué)生對于植物學(xué)及化學(xué)知識的了解，培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)的能力和熱情。

關(guān)鍵詞：科技館課程;課程設(shè)計;探究式學(xué)習(xí)

科技館作為青少年學(xué)習(xí)科學(xué)知識的搖籃，也是開展科學(xué)教育的重要陣地。為充分發(fā)揮科技館作為校外青少年科普活動場所的教育功能，啟迪和培養(yǎng)青少年的科學(xué)思想和科學(xué)精神，激發(fā)認(rèn)識科學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情，云南省科技館開展了“夢想實驗室”科學(xué)實驗課科技館課程，同時充分挖掘和開發(fā)具有本土特色的科普資源，助力青少年科學(xué)素養(yǎng)的提高。筆者結(jié)合自身生物學(xué)和化學(xué)專業(yè)背景，進(jìn)行館本課程設(shè)計，本文將以“葉脈書簽制作”為例，探討探究式學(xué)習(xí)課程教育方法。

1.基于科技館開展館本課程設(shè)計

2017年由教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求需要學(xué)生掌握物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四大領(lǐng)域相關(guān)科學(xué)知識，課標(biāo)中指出提倡探究式學(xué)習(xí)，達(dá)到了解與認(rèn)知科學(xué)知識，體驗科學(xué)探究過程，發(fā)展學(xué)習(xí)、思維、實踐等能力，形成樂于探究的科學(xué)態(tài)度等目的。探究式學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生掌握科學(xué)家思考問題和解決問題的方法[1]。在以學(xué)校課程為基礎(chǔ)的條件下，科技館通過展品體驗、科普表演、科學(xué)實驗課程等方式將科學(xué)知識以生動且直觀的形象呈現(xiàn)給學(xué)生，可以通過結(jié)合STEM教學(xué)實踐的方法，更好的完成課標(biāo)的要求和目的。區(qū)別于學(xué)校教育，要在教育活動策劃過程中體現(xiàn)出科技館的優(yōu)勢，是科技館教育的核心問題[2]。

云南省素有植物王國的美譽，植物資源豐富，高等植物低等植物種類繁多，同時還有許多珍稀物種。依托云南省這一特色，充分挖掘生物學(xué)資源，開發(fā)相關(guān)課程。“葉脈書簽制作”就是以生物學(xué)知識為背景，利用云南豐富植物資源開發(fā)的系列館本課程，可以帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識不同種類的植物，了解植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和植物葉片的組成，同時通過多學(xué)科的交叉，掌握一些基本的化學(xué)知識，提高動手能力，培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)能力。

2.“葉脈書簽制作”課程設(shè)計

課程設(shè)計目標(biāo)群體為8-12周歲小學(xué)生，課程以提出問題，引導(dǎo)學(xué)生在給出一定條件范圍的情況下，自主探究可能的實驗結(jié)果，同時整理分析自己的實驗數(shù)據(jù)，得出最終葉脈書簽制作所需條件，了解葉片的組成，老師需要在整個探究過程中鼓勵學(xué)生多思考實驗結(jié)果產(chǎn)生的原因。由于實驗時長及課程時間限制，所有實驗內(nèi)容不必一節(jié)課完成，可以做為一個系列課程分節(jié)講授。

2.1 提出問題引出主題

通過科技館平臺網(wǎng)上報名成功后，通知前來參加此次課程的同學(xué)根據(jù)自己喜好在課程開始前三天內(nèi)采集任何種類的植物葉片，并于課程日帶到科技館備用。在實驗開始前，讓學(xué)生仔細(xì)觀察帶來的葉片，并可依次或者主動介紹是何種植物的葉片并交換觀察，同時通過學(xué)生觀察后提出問題。葉片大部分是什么顏色的？為什么？除了葉肉部分我們還可以觀察到什么？經(jīng)過提問環(huán)節(jié)引出葉片的組成、葉片中葉綠素的作用、葉片為什么是綠色的原因等知識。

2.2 相關(guān)實驗

2.2.1 實驗用材料（葉片）的篩選

學(xué)生帶來的葉片種類很多，是否所有種類的葉子都可以進(jìn)行處理？首先讓學(xué)生將自己帶來的葉片進(jìn)行處理，看是否可以分離葉肉和葉脈，然后可以提供一些前期篩選的可以分離的葉片種類如：桂花樹葉、石楠葉等供實驗用。在篩選的過程中培養(yǎng)學(xué)生自主觀察何種葉片是可以進(jìn)行葉脈分離的。

2.2.2 實驗用試劑的篩選

用什么試劑處理葉片？處理葉片的試劑濃度是多少？帶著這些疑問可以讓同學(xué)們自行進(jìn)行探究。選擇性質(zhì)不同的試劑配成溶液供學(xué)生實驗，如配成酸性溶液、堿性溶液、中性溶液備用，酸性溶液如：醋酸、草酸、碳酸等，堿性溶液如：氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等，中性溶液如：氯化鈉、氯化鉀等。還可以選擇一種試劑，將其配制成不同濃度備用，讓學(xué)生觀察和探究不同濃度相同處理時間的同種溶液對于分離葉肉和葉脈的不同效果，如選擇氫氧化鈉作為處理試劑，將其配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、4%、7%、10%、13%的溶液并進(jìn)行15min的處理。

2.2.3 葉片處理時間篩選

選用同種葉片同種濃度試劑處理不同時間，處理4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min不同時間，學(xué)生自主探究最適處理時間。

2.2.4 主動探究葉片組成

經(jīng)過上述篩選實驗，學(xué)生主動探究葉片的組成。探究方式以動手操作分離葉片為主，分離的過程中學(xué)生可以注意觀察葉脈有哪些類型（可以從粗細(xì)、數(shù)量等入手）。

2.3 整理實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行知識點解釋梳理

學(xué)生需要對自己的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理總結(jié)，老師組織學(xué)生對自己的實驗結(jié)果進(jìn)行討論和分享。什么類型的葉片可以進(jìn)行葉脈的分離？處理葉片的最適條件是什么？通過操作和討論學(xué)生可以自己找到答案。老師根據(jù)學(xué)生的表述，進(jìn)行知識點的介紹和梳理，對于學(xué)生表述中錯誤的進(jìn)行糾正，還可以適當(dāng)對知識進(jìn)行相關(guān)拓展，如介紹葉綠素時可以補充光合作用相關(guān)知識、葉片組成時補充植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，豐富課程內(nèi)容。

2.4 課程評估

通過學(xué)生現(xiàn)場動手操作過程、學(xué)習(xí)單數(shù)據(jù)反饋、課程結(jié)束前問答、課程結(jié)束后滿意度調(diào)查幾個方面的匯總，掌握學(xué)生對于課程的理解，并形成評估。

3小結(jié)

通過“葉脈書簽制作”系列課程，讓學(xué)生認(rèn)識更多的植物種類，培養(yǎng)學(xué)生對于云南豐富植物生物多樣性的興趣，課程的設(shè)立也將培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，利用控制變量法探究影響實驗結(jié)果的因素是什么，提高分析和解決問題的能力，拓展生物及化學(xué)學(xué)科知識。后期將爭取與館外機(jī)構(gòu)或者組織合作，開發(fā)戶外植物標(biāo)本采集活動，豐富“葉”系列課程內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯文文.像科學(xué)家一樣想事情、做事情[J].自然科學(xué)博物館研究.2019 （03）：43-48.

[2]陳楊霖.科技館課程開發(fā)——以科技館“風(fēng)中起源”STEM課程開發(fā)為例[J].科技視界.2019 （16）.

作者簡介：趙倩（1989.5.18）女，民族：白族，籍貫：云南省大理市，學(xué)歷：碩士研究生。