“雙減”背景下青少年科學教育新途徑探究
——以福建省科技館為例

鐘燕凌

(福建省科技館， 福建 福州 350005)

2021年9月，“雙減”政策落地，中小學生品德、藝術、科學及心理等綜合素養(yǎng)的全面提升受到普遍重視?！吧倌陱姡瑒t國強”，青少年整體科學素養(yǎng)是建設科技強國的決定性因素，培養(yǎng)一大批具備科學家潛質的青少年，對于夯實加快建設科技強國的人才基礎具有十分重要的現實意義。然而，目前國內創(chuàng)新性科學教育師資力量不足，傳統(tǒng)講授方式難以激發(fā)學生科學探究精神，學生的想象力和好奇心受到抑制。其次，教育體系單一，科學教材缺少頂層設計，系統(tǒng)性和邏輯性欠佳，科學方法、科學思想和科學精神難以體現。 此外，設施條件也是制約因素之一，相應的硬件設施匱乏。 在“雙減”背景下，作為傳播科學精神、科學方法和普及科學知識的青少年校外教育基地，各級各類科技場館肩負重要的社會使命感和歷史責任感，急需順應發(fā)展需求，整合多方資源，不斷創(chuàng)新科學教育理念，深入探索科學教育新途徑，全面助推青少年科學素養(yǎng)快速提升[1]。本文以福建省科技館為例，探討打造優(yōu)質科普平臺的新舉措。

1 深度整合科普資源，助推科學教育邁上新臺階

1.1 設立福建省科技館分館

《全民科學素質行動計劃綱要》提出，要整合校外科學教育資源，建立校外科技活動場所與學校科學課程相銜接的有效機制。為了有效搭建科教聯盟交流合作平臺,充分發(fā)揮高校、企事業(yè)單位及科研院所行業(yè)的專業(yè)優(yōu)勢，經實地調研和專家評審，近年來，福建省科技館認定福建省氣象局、福建物質結構研究所、福州市動物園、福州大學化學學院等單位為福建省科技館分館基地。至此，福建省科技館分館數量已達19家，涵蓋氣象、核電、動物科學、航空及化學等多個領域，形成“1+N”的科普聯動組織，青少年課外科學教育的內涵與外延進一步擴大。

2021年暑假期間，福建省科技館與福建省氣象局分館聯合舉辦“智慧科普 氣象萬千”研學營活動，讓孩子們在云產生的模擬實驗中探究云的形成，通過參觀氣象科普角、觀看科普動畫、體驗氣象科普模擬互動設備，感受氣象現代科技、體驗氣象科學魅力。福建省科技館物質結構研究所分館依托中國科學院福建物質結構研究所，利用其自身優(yōu)勢和學科特色，組織青少年走進實驗室，參加科普講座，在專家指導下完成科學實驗，將物質科學知識體系準確、有效、有趣地傳遞給孩子們。

1.2 深化館校結合機制

近年來，“科技館進校園”活動在全國陸續(xù)興起。為了實現科技館和學?？茖W教育資源互補，福建省科技館立足本館資源優(yōu)勢，深化館校結合機制，用科普“雙增”充實教育“雙減”后學生的科學文化生活。與30多所館校結合基地校簽訂合作協議，定期安排科技輔導員到校開展線下科普課、策劃科學表演，聯辦校園科技節(jié)等，共同開發(fā)高質量的科普資源，為更多的孩子帶去優(yōu)質科普資源。

在全國科普日期間，福建省科技館策劃主辦“海峽兩岸科普嘉年華”暨“開學第一課”大型科普活動，邀請中國科學院電工研究所研究員、博士生導師金能強教授為延安中學、晉安二小、屏山小學等5所基地校師生作科普講座，并聯合臺灣自然科學博物館、臺灣科學工藝博物館等專家院士、科普團隊給孩子們帶去了科普盛宴；同時以“廣場互動”體驗方式，用詼諧生動的主題故事線串接科普劇，將晦澀難懂的科學原理轉化為生動有趣的科學表演和神奇的科學實驗，讓孩子直觀了解生活中的科學，搭建起青少年與科學家對話交流的平臺，實現學校教育和校外科技教育完美融合。

2 完善場館科學教育實踐體系

2.1 定期創(chuàng)設場館“志趣”導向課堂

“好奇心”是人的天性，也是青少年科學素養(yǎng)的重要內容。科技輔導員要從社會、經濟、生活等領域采集科學教育素材，從科學史、科學哲學中挖掘科學故事，通過不同形式的體驗和傳播，借助信息技術手段的創(chuàng)新，將枯燥、抽象的科學知識以生動、直觀、互動的形式展示出來，多渠道激發(fā)學習者的好奇心和探究欲，學會思考日常現象，對某些實際問題進行研究性探索。

福建省科技館面向廣大青少年定期開展“茉莉花科學夢”教育活動，秉持“做中學”、STEAM教育、建構主義學習理論等，開展“科學過大節(jié)”“挑戰(zhàn)驚奇”科學表演、科學工坊、科技夏令營、航模工作室等一系列科普課程，融合科學內涵與實踐探究，寓教于樂，為“雙減” 賦能。自2022年3月起推出“未來科學家”四點半科學課堂，為青少年帶來全新科普“大餐”。課程內容涵蓋趣味實驗、人工智能、科學DIY、航模制作等，學生通過親手操作、親身體驗，在觀察、調查、設計、制作、實驗中逐步提高動手能力和綜合科學素養(yǎng)。新冠肺炎疫情期間，為了堅持科普不掉線，福建省科技館運用網上直播互動技術，開設 “空中課堂”線上科學課，孩子們只要在家中提前準備好簡單的實驗器材，就能與科技館老師“面對面”一起做實驗，足不出戶感受科學的魅力。

2.2 圍繞學?？茖W教育課程標準創(chuàng)設科普資源包

學?？茖W教育課程標準系統(tǒng)雖較完善，但由于教學設施配備相對缺乏，科學教師力量薄弱，導致課程趣味性不高。而科技館擁有豐富的科學展品、經驗豐富的科學教師、門類齊全的科學器材、先進的科學教育理念，是學?？茖W教育延伸和拓展的主體之一。為此，科技館須對學?？茖W教育理論體系進行深入研究，盡量圍繞重要知識點，結合科技館資源，依據青少年不同年齡段，主動創(chuàng)設符合館校雙方共同目標的科教項目和科普課程資源包。例如，重慶科技館選取特色展品“最速降線”“方輪車”與“直紋面”等開發(fā)出“數學烏托邦”課程，結合教材介紹線、面等知識，引導學生觀察的現象獲得直接經驗，再通過自主設計實驗條件，探究實驗結論，幫助學生了解擺線和懸鏈線的概念，以及它們形成的條件和在生活中的應用[2]。北京市故宮博物院以場館內歷史文物為依托，制作了15套和科技相關的課程，內容涉及建筑與工程、裝飾與設計，探討紫禁城在工程實施時如何考慮科學性。課程覆蓋從小學到初中所有年齡段的孩子，根據每個主題內容量身設計學習內容、學習教具、配套的材料包，通過孩子自己動手拼插制作來實現科學探究的目標[3]。

為助力青少年科學素質提升，福建省科技館基于課程標準和場館特色，自主研究編制了《館校結合科學教育活動資源指南》《館校結合科學教育活動案例匯編》系列資源包，涵蓋日常的展項輔導、科學實驗、科學表演、綜合實踐、機器人和趣味比賽等，內容涉及物理、數學、航空航天、化學、信息和天文多個學科，引導青少年有目的地體驗實踐科學活動。與此同時，依據本區(qū)域小學科學課特點及福建省科技輔導員的需求，陸續(xù)啟動《科學動手做》科學教育資源包研發(fā)工作，計劃實現1～9年級學齡段目標受眾全覆蓋。

2.3 推廣基于5E教學模式的研學活動

科技場館聲光電科普設施前通常擠滿了好奇、興奮的孩子們，但“走馬觀花”式參觀也成為常態(tài)化?？萍拣^要真正變身為科學探究課堂，需充分利用場館內的展品資源，參照學校課程標準，推廣基于5E教學模式(強調參與(Engage)、探究(Explore)、解釋(Explain)、拓展(Extend)、評價(Evaluate)的教學模式)的研學活動[3]。以福建省科技館自主研發(fā)的科學活動項目“汲水器”為例，首先，由科技輔導員帶領孩子們參觀展館內“水樂園”展品，動手操作“吸取式抽水機”，讓孩子們了解到汲水器的工作原理。在孩子們得到直觀的感性認識后，老師利用故事導入，提出問題讓學員思考，并采用小組學習方式，讓每個學生積極主動地探究、互相討論。其次，通過課堂實驗，鼓勵孩子動手制作汲水器，用語言解釋科學原理，老師再進一步拓展知識體系，讓孩子們了解“人類的需求是影響科學發(fā)展的關鍵因素”。最后，制作課程學習單總結教學，記錄觀察結果。

3 創(chuàng)新展覽設計理念

3.1 在布展設計中滲透科學理念

科技館作為非正式的學習環(huán)境，要通過運用標本、模型、立體造景、實景、多媒體技術、互動設施及虛擬現實等多種方式詮釋科學原理，帶給孩子們愉悅感和科學沉浸感。有影響力的科技館不應只是展品的簡單堆砌，而應在展覽布局中真正體現科學理念和文化傳承。發(fā)達國家科技館的展覽設計順序為理念研究——內容設計——展品設計，展區(qū)布展時要先明確展示教育設計的思路、指導思想及原則，提煉主題思想，構建展示內容結構框架，重點表達核心理念及其所應展示的科學知識點及發(fā)展脈絡[4]。布展之初，整體謀劃展項布局，合理的設計方式可更立體、直觀地將各展品中所蘊含的深層次的科學知識體系、文化背景予以拓展和延伸，促進科學教育目標的有效實現。

3.2 確定情景主線，提升展示效果

研究表明，龐大的展品能讓孩子留下深刻印象，與真實生活場景相關的展品是兒童感興趣的要素，也是重要的學習資源。采用以“情景主線”或基于科學史的“發(fā)展主線”來梳理科技館展品之間的邏輯關系，設計故事情節(jié)，采用以“體驗教育”“過程教育”“情景教育”為主導的展示方式，既可以解決展品間沒有有效聯系的問題，又可以以觀眾為中心，提升學習者的參與感和興奮度，生動的故事情節(jié)和科學情境讓展品所表述的原理更加具有條理性、層次性、滲透性，達到“以展延教”“以展精教”的目的，讓科技場館科學教育功能優(yōu)勢達到最大化。此外，還可通過科學展品講述背后的科學人物、重大科普事件，激發(fā)青少年探索科學的興趣。例如，黑龍江科技館開展的“妙趣光影”活動，以展區(qū)“光影隨行”展品為核心，以周邊的光影小展品及展示墻為輔助，讓孩子們觀看輔導員老師表演的趣味手偶劇，通過故事化、擬人化的情景，讓受眾了解影子與光源之間微妙變化所產生的不同現象，進而延伸至光系列展品?？茖W知識脈絡清晰，帶領觀眾進入了一個影子與光的魔幻科學世界[5]。

4 創(chuàng)設科技輔導員成長平臺

4.1 培訓策略精準化，聚焦能力快提升

科技輔導員隊伍的整體素養(yǎng)對于科技館科學教育功能的發(fā)揮至關重要，加強培訓是提高科技輔導員科學素養(yǎng)和綜合素質的重要途徑。科技輔導員培訓要堅持“實”“細”結合原則，其中“實”是指認真調研輔導員在實踐工作中遇到的難題，從現實問題出發(fā)，“細”是指培訓目標設置不宜繁多，要保證在短期內轉化為輔導員所需的知識和技能。培訓內容必須與時俱進，保證培訓內容的實用性及理念的先進性，加強心理學、教育學方面的培訓，提升與孩子的溝通技巧，提高教育成效。此外，可邀請各領域專家介紹世界上最新的科技發(fā)展成果，更新輔導員的知識儲備[6]。福建省科技館圍繞科學教育活動設計開發(fā)、展品輔導、輔導講解禮儀和科學表演策劃等四大主題，定期開展了一系列科技輔導員業(yè)務專項培訓、業(yè)務考核及技能比賽，夯實了科技輔導員的知識和理論基礎，拓寬其視野和思路，以賽代練、以賽促學，逐步提升科技輔導員的創(chuàng)新實踐能力和業(yè)務工作水平，為科技教育工作質量和水平的提升注入了新動能。

4.2 暢通職業(yè)成長平臺，提高職業(yè)幸福感

科技輔導員整體素質是科技館核心能力的重要體現。科技館要為科技輔導員打造成長平臺，營造愉悅的工作氛圍，以職業(yè)成就感和幸福感為輔導員輸送前進的動力。鼓勵有經驗的輔導員幫扶新入職的輔導員，讓新輔導員快速提高業(yè)務水平，實現科技館文化與精神的薪火傳承。同時，建立師資培養(yǎng)保障機制，積極拓寬科普隊伍專業(yè)化成長空間，保證持續(xù)推動青少年科學教育活動蓬勃發(fā)展。

5 結束語

“雙減”政策落地后，提升青少年群體的科學素養(yǎng)工作任重道遠?？萍拣^應深化整合科普資源平臺資源，不斷完善場館科學教育實踐體系，創(chuàng)新科普展教功能，提升科技輔導員的科學素養(yǎng)和綜合能力，積極營造“愛科學”“學科學”氛圍，讓場館科學教育功能實現最大化；要用科學精神點亮孩子們的世界，用科學知識指導孩子們的明天，讓青少年在科學花園中盡享科學之美，體會創(chuàng)新之樂，成為具有較高科學素養(yǎng)的一代新人。