科技館科普活動(dòng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

凌 浩

（中國(guó)杭州低碳科技館，浙江 杭州 310000）

1 研究背景及意義

1.1 兒童科技教育活動(dòng)的價(jià)值意義

國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)是知識(shí)創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)，是創(chuàng)新人才的競(jìng)爭(zhēng)。因此，培養(yǎng)后代的核心是培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學(xué)素養(yǎng)、具有開(kāi)拓創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才。而培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要載體之一就是對(duì)后代進(jìn)行的科技教育活動(dòng)，以活動(dòng)促發(fā)展，讓后代在體驗(yàn)典型科技活動(dòng)過(guò)程中，感悟科技魅力，形成科技志趣，學(xué)會(huì)科技方法，在鍛煉中提高科技創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)兒童科技素養(yǎng)，培養(yǎng)國(guó)家科技創(chuàng)新人才打好基礎(chǔ)。

1.2 以往某些少兒科技活動(dòng)，缺乏有結(jié)構(gòu)的科技創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵

以往科技興趣活動(dòng)課的載體內(nèi)容一般有：科學(xué)問(wèn)題探究、趣味科學(xué)小實(shí)驗(yàn)、科技故事會(huì)、創(chuàng)意科技小發(fā)明小制作、頭腦OM、航模制作、電子制作、種植養(yǎng)殖等活動(dòng)，雖然每種活動(dòng)都是孩子們喜聞樂(lè)見(jiàn)的，活動(dòng)中都能找到適合兒童的“創(chuàng)新體驗(yàn)”內(nèi)涵，但都因其活動(dòng)內(nèi)容的單一、零散而顯得單薄，缺乏有結(jié)構(gòu)的兒童“創(chuàng)新體驗(yàn)”內(nèi)涵。很難有效落實(shí)少年兒童科技活動(dòng)教育目標(biāo)。

以往的某些科技教育活動(dòng)，兒童雖喜聞樂(lè)見(jiàn)，但受其內(nèi)容的限制和缺乏結(jié)構(gòu)性，而使得科技創(chuàng)新體驗(yàn)活動(dòng)過(guò)于簡(jiǎn)單。直接影響了兒童科技教育實(shí)效。因而，科技教育活動(dòng)過(guò)程亟待結(jié)構(gòu)科技創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵。

1.3 有機(jī)整合活動(dòng)內(nèi)容，結(jié)構(gòu)活動(dòng)創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵，提高活動(dòng)創(chuàng)新教育實(shí)效

針對(duì)以上問(wèn)題現(xiàn)狀，依據(jù)兒童科技教育目標(biāo)和兒童實(shí)際，結(jié)合以往相關(guān)嘗試實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，選用有結(jié)構(gòu)的探究主題內(nèi)容，將前面的一些內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的活動(dòng)項(xiàng)目，有機(jī)整合在同一個(gè)活動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)成一個(gè)較典型的富有兒童“創(chuàng)新體驗(yàn)”內(nèi)涵的活動(dòng)過(guò)程，即讓活動(dòng)過(guò)程從探究問(wèn)題入手，到明晰科學(xué)知識(shí)，到了解人們將科學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)的過(guò)程，以及技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，再到模仿前人的技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程，進(jìn)行力所能及的簡(jiǎn)單創(chuàng)新設(shè)想和操作等創(chuàng)新體驗(yàn)，到活動(dòng)成果的交流、評(píng)價(jià)和激勵(lì)等。讓兒童在經(jīng)歷體驗(yàn)這樣的活動(dòng)過(guò)程中，感受科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，感悟創(chuàng)新的價(jià)值意義，從而提高科技活動(dòng)的創(chuàng)新教育實(shí)效。

2 概念界定

2.1 有結(jié)構(gòu)化的創(chuàng)新體驗(yàn)

“有結(jié)構(gòu)化的創(chuàng)新體驗(yàn)”，首先要適合兒童年齡特征，載體內(nèi)容必須是兒童喜聞樂(lè)見(jiàn)的身邊新奇事物。將這樣的有內(nèi)在聯(lián)系的相關(guān)事物，組成三個(gè)有遞進(jìn)關(guān)系的活動(dòng)要素：其一，是探究認(rèn)知科學(xué)概念；其二，是了解人們運(yùn)用科學(xué)概念進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)造的過(guò)程；其三，是模仿式的創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程。這三個(gè)活動(dòng)要素，既包含了對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)，又包含了對(duì)創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)，還包含了創(chuàng)新實(shí)踐的體驗(yàn)。其中，科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)是基礎(chǔ)；了解技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程是關(guān)鍵；創(chuàng)新實(shí)踐體驗(yàn)是鍛煉。將這三個(gè)活動(dòng)要素有機(jī)整合同一個(gè)活動(dòng)過(guò)程里，引領(lǐng)兒童從探究新奇現(xiàn)象入手，到明晰科學(xué)知識(shí)，到了解人們將科學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)的過(guò)程，以及技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，再到模仿前人的技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程，進(jìn)行力所能及的簡(jiǎn)單創(chuàng)新設(shè)想和操作等創(chuàng)新體驗(yàn)，到活動(dòng)成果的交流、評(píng)價(jià)和激勵(lì)。這樣的活動(dòng)過(guò)程內(nèi)涵，是有結(jié)構(gòu)化的創(chuàng)新體驗(yàn)。

2.2 “有機(jī)整合活動(dòng)內(nèi)容”結(jié)構(gòu)活動(dòng)創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵

“有機(jī)整合活動(dòng)內(nèi)容”，是將某些與兒童創(chuàng)新體驗(yàn)活動(dòng)相關(guān)聯(lián)、有內(nèi)在聯(lián)系、有遞進(jìn)關(guān)系的科技活動(dòng)內(nèi)容，有機(jī)整合在同一個(gè)活動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，讓活動(dòng)內(nèi)容夠適合兒童的典型的創(chuàng)新體驗(yàn)過(guò)程。讓活動(dòng)過(guò)程賦予適合兒童的創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵。從而優(yōu)化科技館科普活動(dòng)過(guò)程，提高活動(dòng)的創(chuàng)新教育實(shí)效。

3 研究綜述

西方國(guó)家青少年科技教育工作日益追求趣味性和多樣性，并呈現(xiàn)細(xì)化和多元化。趣味性以滿(mǎn)足青少年好奇心和求知欲，激發(fā)青少年對(duì)科技的興趣為目的?？萍冀逃ぷ髡叩膭?chuàng)新意識(shí)和能力比較強(qiáng)，善于開(kāi)發(fā)新奇的教育活動(dòng)形式和做法，且與中小學(xué)科學(xué)課相適應(yīng)。

我國(guó)已把科技教育活動(dòng)列為活動(dòng)課程中的重要部分。它是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生科技興趣、發(fā)展學(xué)生科技個(gè)性特長(zhǎng)、拓展科技視野、豐富科技知識(shí)、開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力的廣闊天地。一些對(duì)科技教育有極強(qiáng)責(zé)任感和事業(yè)心的教育工作者，通力合作不辭辛苦實(shí)踐嘗試設(shè)置各種內(nèi)容和形式的少兒科技活動(dòng)，編寫(xiě)了一些大型青少年科技活動(dòng)方案設(shè)計(jì)和中學(xué)生科技活動(dòng)課教材，為廣大科技輔導(dǎo)教師提供了豐富實(shí)用的科技教育資源。

世界各地的青少年科技活動(dòng)，形式多樣，參與面廣，兒童們喜聞樂(lè)見(jiàn)，諸如“科技生活，美麗精彩趣味科學(xué)小實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽”“科技節(jié)趣味科學(xué)小實(shí)驗(yàn)操作比賽”等等，在市面上此類(lèi)活動(dòng)的課外讀物也有很多，諸如《趣味科學(xué)小實(shí)驗(yàn)兒童版：爸爸媽媽幫我做》《游戲中的科學(xué)》《讓你著迷的210個(gè)科學(xué)小游戲》等。

筆者通過(guò)瀏覽當(dāng)今各種少兒科技活動(dòng)內(nèi)容和形式，以及出版物的此類(lèi)活動(dòng)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)：雖然在每種活動(dòng)內(nèi)容和形式中，都能找到兒童的“創(chuàng)新體驗(yàn)”內(nèi)涵，但由于活動(dòng)內(nèi)容都比較單一而顯得單薄，缺乏有結(jié)構(gòu)的兒童“創(chuàng)新體驗(yàn)”內(nèi)涵?？萍紕?chuàng)新教育實(shí)效不夠理想。因而，當(dāng)今的某些少兒科技活動(dòng)過(guò)程，需要通過(guò)進(jìn)一步創(chuàng)新優(yōu)化，賦予兒童科技活動(dòng)過(guò)程有結(jié)構(gòu)的“創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵”，有效提高活動(dòng)的創(chuàng)新教育實(shí)效。

4 實(shí)踐操作和效果分析

4.1 實(shí)踐操作

下面，以《帶你遨游“光的反射世界”》為主題的科技活動(dòng)方案設(shè)計(jì)實(shí)施為例，來(lái)闡述我館的實(shí)踐操作和實(shí)效。

4.1.1 整合有內(nèi)在聯(lián)系的活動(dòng)內(nèi)容，構(gòu)思能結(jié)構(gòu)創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵的活動(dòng)主題

以往，探究平面境、凹面鏡、凸面鏡以及可任意變形鏡面反射光的規(guī)律，人們?nèi)绾卫眠@幾種鏡面反射光的規(guī)律，發(fā)明創(chuàng)造出各種有用工具，以及創(chuàng)新科技小制作等科技活動(dòng)內(nèi)容，大都是分散進(jìn)行的，很少關(guān)注它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和可發(fā)掘的創(chuàng)新教育內(nèi)涵。

仔細(xì)梳理這些活動(dòng)內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，它們之間不僅有著密切的聯(lián)系，還蘊(yùn)藏著十分有益的創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵。其中，探究平面境、凹面鏡、凸面鏡以及可任意變形鏡面反射光的規(guī)律，屬于探究科學(xué)概念，感知科學(xué)的內(nèi)涵。而了解人們是如何利用這幾種鏡面反射光的規(guī)律，發(fā)明創(chuàng)造出各種有用工具的，屬于了解技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程，感知科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，感受創(chuàng)新的內(nèi)涵。若將相關(guān)的科技創(chuàng)新小制作活動(dòng)內(nèi)容放在前兩個(gè)活動(dòng)內(nèi)容之后，模仿前人的技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程，運(yùn)用已知的光的反射規(guī)律，進(jìn)行力所能及的創(chuàng)新小制作活動(dòng)，則屬于創(chuàng)新操作的體驗(yàn)內(nèi)涵。

如果在兒童的科技活動(dòng)過(guò)程中，先感受科學(xué)的內(nèi)涵，然后感知科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，再體驗(yàn)力所能及的“技術(shù)創(chuàng)新”過(guò)程。那么活動(dòng)過(guò)程就結(jié)構(gòu)了創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵。兒童才有可能受到有益的科技創(chuàng)新教育。于是，就構(gòu)思出《帶你遨游光的反射世界——光的反射世界的魅力、技術(shù)和應(yīng)用》的活動(dòng)主題。

4.1.2 有序推進(jìn)活動(dòng)過(guò)程，讓創(chuàng)新體驗(yàn)步步深入

第一步，先引領(lǐng)兒童做平面鏡反射光的實(shí)驗(yàn)，玩平面鏡反射光的游戲，探究認(rèn)識(shí)平面鏡反射光的最基本規(guī)律；再觀察比較探究凸面鏡、凹面鏡和可任意變形的鏡面，反射光的不同效果，玩以上幾種鏡面反射光的游戲，讓兒童感知物體反射光的科學(xué)內(nèi)涵，產(chǎn)生活動(dòng)興趣。

第二步，提供人們利用光的反射規(guī)律，發(fā)明創(chuàng)造的典型技術(shù)產(chǎn)品實(shí)物。介紹產(chǎn)品在生產(chǎn)生活中的利用價(jià)值，引領(lǐng)兒童查閱、交流相關(guān)資料，了解人們發(fā)明創(chuàng)造這些技術(shù)產(chǎn)品的過(guò)程故事，感受技術(shù)創(chuàng)新的歷程，感悟創(chuàng)新的內(nèi)涵。

第三步，是命題小發(fā)明設(shè)想和制作的活動(dòng)，引領(lǐng)兒童嘗試?yán)靡陨细鞣N鏡面反射光的規(guī)律，設(shè)計(jì)、制作小玩具或者節(jié)能小用具。也可以是小發(fā)明設(shè)想，教師提出類(lèi)似“樓道里每一層都裝有一盞照明燈，這很浪費(fèi)電，能否用鏡面反射光的規(guī)律，解決這個(gè)問(wèn)題？”等問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在自己的能力范圍內(nèi)，體驗(yàn)運(yùn)用已知規(guī)律，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)想，進(jìn)而實(shí)施創(chuàng)新性制作和改進(jìn)的體驗(yàn)過(guò)程，讓兒童在這樣的活動(dòng)過(guò)程中，感受創(chuàng)新的艱辛和樂(lè)趣，感悟創(chuàng)新的價(jià)值意義。

需要說(shuō)明的是：實(shí)施以上每一個(gè)系列活動(dòng)所用的材料，絕大部分是發(fā)動(dòng)孩子們收集生活中的廢舊材料再利用的，因此還賦予了此類(lèi)活動(dòng)的“低碳生活”教育內(nèi)涵，使孩子們親身感受到廢物的再利用價(jià)值。

通過(guò)多次嘗試實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：依據(jù)兒童實(shí)際和科技教育目標(biāo)，將有內(nèi)在聯(lián)系的相關(guān)活動(dòng)，有機(jī)整合成與科技教育目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的活動(dòng)內(nèi)容和過(guò)程設(shè)計(jì)，能有效結(jié)構(gòu)適合兒童的創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵，能有效強(qiáng)化兒童的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉兒童的創(chuàng)新能力，有利于提高活動(dòng)的科技教育實(shí)效。

4.2 效果體現(xiàn)

參加過(guò)此類(lèi)活動(dòng)的學(xué)生，活動(dòng)積極性和自主能動(dòng)性較以前有明顯增強(qiáng)。他們普遍感受到，參與這樣的活動(dòng)收獲很大，參與的積極性也很高。

5 討論

5.1 從科技教育目標(biāo)的角度看，“科技創(chuàng)新”的體驗(yàn)感受不容忽視

在我國(guó)，“科技”是科學(xué)與技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，科學(xué)與技術(shù)既有區(qū)別又有聯(lián)系，科學(xué)的目的任務(wù)在于認(rèn)識(shí)和揭示客觀世界的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律,而技術(shù)的目的任務(wù)在于對(duì)客觀世界的控制、利用和改造，發(fā)明世界上尚沒(méi)有的東西，協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系?？茖W(xué)與技術(shù)共同起源于人類(lèi)的生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，它們相互依存、相互促進(jìn)、相互轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)是技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)，技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的手段；科學(xué)提出發(fā)展的可能，技術(shù)變可能為現(xiàn)實(shí)；技術(shù)的革新促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)的成就推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。

既然如此，家長(zhǎng)對(duì)青少年的科技教育，就不能僅局限于在讓孩子經(jīng)歷體驗(yàn)科學(xué)探究和科學(xué)知識(shí)的范圍內(nèi)，還應(yīng)該在體驗(yàn)的過(guò)程中感知科學(xué)與技術(shù)的本質(zhì)和兩者之間的關(guān)系，以及技術(shù)與人類(lèi)生活質(zhì)量的關(guān)系。而這其中，適合兒童體驗(yàn)的“技術(shù)”過(guò)程，就是體驗(yàn)“發(fā)明創(chuàng)造”的過(guò)程。這對(duì)兒童向著形成良好科技素養(yǎng)的方向發(fā)展，發(fā)展到今后能適應(yīng)社會(huì)生活，具有重要意義。

5.2 從兒童成長(zhǎng)規(guī)律的角度看，兒童體驗(yàn)感受到什么，才有可能感悟到什么

成長(zhǎng)中的青少年，在某一方面的發(fā)展變化，是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程。也就是需要在多次“經(jīng)歷—體驗(yàn)—感受—感悟”相關(guān)事物本質(zhì)屬性的基礎(chǔ)上，使之意識(shí)和行為能力上產(chǎn)生的質(zhì)的飛躍。其中，實(shí)實(shí)在在的多次經(jīng)歷，是量的積累，是發(fā)展的前提。經(jīng)歷體驗(yàn)到了什么，才有可能感受到什么。而感悟又是大腦對(duì)多次感受刺激進(jìn)行思維加工的結(jié)果。

教師組織學(xué)生實(shí)施的科技活動(dòng)過(guò)程，就是孩子們經(jīng)歷體驗(yàn)的過(guò)程。如果設(shè)計(jì)的科技活動(dòng)過(guò)程，僅局限在零散的、沒(méi)有結(jié)構(gòu)的層面上，那么兒童所能經(jīng)歷、體驗(yàn)、感受到的也僅有這些，所能產(chǎn)生的感悟也很難超出這個(gè)范圍。

如果設(shè)計(jì)的科技館科普活動(dòng)，在以上基礎(chǔ)上，將有內(nèi)在聯(lián)系的相關(guān)活動(dòng)內(nèi)容，有機(jī)整合在同一個(gè)活動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，在活動(dòng)過(guò)程里，有機(jī)結(jié)構(gòu)適合兒童的創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵，那么此類(lèi)活動(dòng)的科技教育內(nèi)涵就得到豐富，孩子的相關(guān)經(jīng)歷、體驗(yàn)、感受范圍也隨之豐富，得到感知和感悟的深度和廣度都能得到拓展。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一段時(shí)間對(duì)此途徑的思考和嘗試實(shí)踐，歸納整理分析前面積累的研究資料，筆者體會(huì)到：與以往某些單純科技館科普活動(dòng)相比，“有機(jī)整合活動(dòng)內(nèi)容，結(jié)構(gòu)活動(dòng)創(chuàng)新體驗(yàn)內(nèi)涵”后的科技館科普活動(dòng)方案設(shè)計(jì)，能更全面結(jié)構(gòu)少年兒童的科技教育目標(biāo)；能讓青少年獲得更全面的科技教育體驗(yàn)，青少年對(duì)此類(lèi)活動(dòng)更加喜聞樂(lè)見(jiàn)，并且參與活動(dòng)后所產(chǎn)生的感受和體會(huì)更加深刻。雖然，此類(lèi)活動(dòng)占用的課時(shí)量增加了，但對(duì)于讓青少年在獲得充分體驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)“科技”的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，在青少年幼小的心靈中逐步形成較強(qiáng)的科技創(chuàng)新意識(shí)，逐步形成基本的科技創(chuàng)新能力，有著至關(guān)重要的價(jià)值意義。