董睿曦
大力弘揚(yáng)科學(xué)精神,激發(fā)青少年科學(xué)興趣和創(chuàng)新能力,要不斷提升基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育水平,開創(chuàng)基于場景式、體驗(yàn)式和沉浸式的學(xué)習(xí)方式。為此積極探索并充分利用校內(nèi)外各類教學(xué)資源尤為重要。基于博物館或科技館的科學(xué)教學(xué),能夠補(bǔ)充傳統(tǒng)教學(xué)課堂的不足,讓學(xué)生在豐富的情境中進(jìn)行自主探究,對培養(yǎng)青少年的科學(xué)素養(yǎng)有著重要意義(朱彥紅,2019)。
一、建設(shè)背景
由于時(shí)間和空間的局限性,學(xué)生大部分時(shí)間都在校園,參加博物館或科技館的活動的機(jī)會很少。如果將科技博物館理念引入校園,在學(xué)校內(nèi)設(shè)置“校園科技博物館”或“校園科技長廊”,就可以很好地解決上述問題。
“校園科技長廊”植根校園、貼近學(xué)生,具有交互性、更新快等特點(diǎn),突破了普通科技館的時(shí)空局限,可以極大地提高學(xué)生的參與度。同時(shí)科技長廊中的展品具有較高的趣味性和科技性,便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣(梁韻琦,2019)。我??茖W(xué)教師以“讓學(xué)生像呼吸一樣自然地學(xué)習(xí)科學(xué)”為理念,創(chuàng)設(shè)更“自然”的科學(xué)學(xué)習(xí)空間為目標(biāo),將“科技博物館”搬進(jìn)校園的想法應(yīng)運(yùn)而生。在校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和科學(xué)教師的設(shè)計(jì)規(guī)劃下,將教學(xué)樓五層走廊打造成以“仰望星空、生命脈動、工業(yè)之路、探索空間”為主題的校園科技長廊,成為我校極具特色的科學(xué)拓展學(xué)習(xí)空間,使校園科技長廊成為學(xué)生在校學(xué)習(xí)并探究科學(xué)的另一個(gè)重要空間,實(shí)現(xiàn)了學(xué)校資源與空間的充分利用,是開展高效且有趣的小學(xué)科學(xué)課程學(xué)習(xí)的有效途徑。
二、設(shè)計(jì)思路
我??萍奸L廊設(shè)計(jì)建設(shè)始終著眼于學(xué)生終身發(fā)展,適應(yīng)社會進(jìn)步的需要,立足學(xué)生核心素養(yǎng)的提升(張燕,2020),創(chuàng)設(shè)以科技長廊為科學(xué)知識的重要載體,拓展學(xué)生自由探索科學(xué)的空間,滿足學(xué)生持續(xù)深入學(xué)習(xí)科學(xué)的需求。
《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)分為物質(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(陳月明,2019),我??萍奸L廊延續(xù)這四大核心領(lǐng)域,將教學(xué)樓五層長廊劃分成為仰望星空(地球與宇宙科學(xué))、生命脈動(生命科學(xué))、探索空間(物質(zhì)科學(xué))、工業(yè)之路(技術(shù)與工程)等四大主題科學(xué)空間,以“探索號”飛船飛行路線為情境,利用主題所對應(yīng)的實(shí)物、模型和標(biāo)本為基礎(chǔ)元素,配合圖片、文字及互動裝置等進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)布展,構(gòu)建具有本校特色的科技博物館??萍奸L廊利用場景式、多樣化的展示方式,增強(qiáng)了科學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性、互動性和體驗(yàn)性,為科學(xué)教育科普化創(chuàng)設(shè)了傳統(tǒng)教室難以提供的情境。
三、建設(shè)成果
1.校園科技長廊空間建設(shè)
“生命脈動”主題空間包括:生物演化的歷史長河、微生物大家族、森林生態(tài)系統(tǒng)、古生物化石標(biāo)本、礦石標(biāo)本、動植物標(biāo)本等展區(qū),以及深圳候鳥種類和遷徙路線圖、動物身體透視互動裝置。
“仰望星空”主題空間包括:地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示模型、地殼運(yùn)動變化過程展示、火山模型、巖層模型、三大類最具代表性的巖石標(biāo)本、長征火箭系列模型、火箭發(fā)射過程互動屏、太陽系模型、銀河系知識墻、河外星系知識墻、宇宙知識墻等。
“工業(yè)之路”主題空間包括:工業(yè)1.0蒸汽機(jī)時(shí)代、工業(yè)2.0電氣化時(shí)代、工業(yè)3.0信息化時(shí)代、工業(yè)4.0智能化時(shí)代中具有代表性的發(fā)明創(chuàng)造實(shí)物模型,并設(shè)有學(xué)生作品展示柜。
“探索空間”主題空間包括:神秘之光、力學(xué)之理、電磁奧秘和美妙之聲四大互動主題裝置,并設(shè)有求知墻,幫助學(xué)生探索。
2.校園科技長廊參觀路線
第一站:飛船來到生命脈動主題的生命長河部分,學(xué)生們了解生命的起源,以及各時(shí)代的代表性生物。
第二站:飛船來到一片森林之中,這里有各種各樣的生物。學(xué)生了解它們構(gòu)成的食物鏈彼此交錯連接,形成一張食物網(wǎng),環(huán)境與食物網(wǎng)共同形成森林生態(tài)系統(tǒng)(嚴(yán)欽炎,2021)。除了我們看得見的生物,旁邊墻上還展示了需要用放大鏡才能看清的微生物,讓學(xué)生知道微生物也是地球生物家族中必不可少的一部分。
第三站:飛船到達(dá)生命脈動主題的標(biāo)本展柜區(qū),這里一共4個(gè)展柜,標(biāo)本內(nèi)容涵蓋了古生物化石、礦石標(biāo)本、植物標(biāo)本、動物標(biāo)本,并且都以問題驅(qū)動形式,讓學(xué)生先思考,然后翻開柜門找到答案,增加學(xué)生自主探索的欲望。
此區(qū)域墻面上展示的是深圳候鳥種類,讓學(xué)生知道深圳地處“東亞至澳大利亞候鳥遷徙通道”的正中間。數(shù)千萬只候鳥每年11月到次年4月都會在深圳灣、大沙河公園、華僑城濕地等地方停留休息,完成年復(fù)一年的生命延續(xù)。以此為契機(jī)讓學(xué)生走出校園,向大自然這位老師繼續(xù)學(xué)習(xí)。
第四站:飛船到達(dá)仰望星空主題的地球起源部分,從這里開始帶領(lǐng)學(xué)生了解地球與宇宙的知識,首先深入地心了解地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),然后向?qū)W生展現(xiàn)地球地殼變化過程。
第五站:飛船降落在仰望星空主題的一個(gè)火山口附近,一面給學(xué)生展現(xiàn)的是一個(gè)巖層的剖面圖,直觀反映地殼中的三層巖層相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,另一面展示每個(gè)巖層中代表性的巖石標(biāo)本。
第六站:飛船抵達(dá)了仰望星空主題中的火箭發(fā)射基地,實(shí)體火箭模型展示了中國航天科技的發(fā)展過程,右邊的互動屏幕展現(xiàn)了每一次火箭發(fā)射升空的實(shí)況,給心里有著航天夢的孩子一次近距離探索宇宙的機(jī)會。
第七站:飛船現(xiàn)在離開了地球,帶著大家一起穿越太陽系,學(xué)生們可以在這里了解太陽系的行星排列順序,每個(gè)行星都有什么特點(diǎn),學(xué)習(xí)完后學(xué)生可以在互動裝置上將行星移動到正確的軌道上。
第八站:飛船現(xiàn)在沖出了太陽系,正在穿越扁平狀的銀河系,在這里學(xué)生可以了解銀河系的相關(guān)知識。
第九站:飛船現(xiàn)在沖出了銀河系,帶領(lǐng)著學(xué)生了解不同形狀和結(jié)構(gòu)的河外星系。
第十站:飛船現(xiàn)在宇宙中遨游,帶領(lǐng)著學(xué)生了解宇宙的組成、宇宙的起源等更多宇宙的奧秘。
第十一站:飛船重返地球到達(dá)工業(yè)之路主題,帶著學(xué)生穿過歷史長河重溫工業(yè)發(fā)展之路,從工業(yè)1.0的蒸汽機(jī)時(shí)代到工業(yè)4.0的智能化時(shí)代,見證了人類工程技術(shù)的發(fā)展過程。
第十二站:飛船降落到最后的探索空間主題區(qū)域,這里有神秘之光、力學(xué)之理、電磁奧秘和美妙之聲四大互動主題,學(xué)生可以在此充分互動,了解奇妙現(xiàn)象背后的原理。
第十三站:求知墻和科技作品展示柜。求知墻是學(xué)生發(fā)布問題、解答問題的互動墻,求知墻上處處蘊(yùn)藏著學(xué)生們思維碰撞的結(jié)果,科技作品展示柜里面擺放著學(xué)生的小發(fā)明(蕭順歡,2021)。
四、成效
學(xué)生對我??萍奸L廊活動的參與度較高,通過隨機(jī)調(diào)研發(fā)現(xiàn),學(xué)生在校園科技長廊中進(jìn)行多感官互動,不僅拓寬了科學(xué)視野,拓寬了知識面,更重要的是提高了學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,愿意主動探究。例如,學(xué)生產(chǎn)生興趣后,會主動去圖書館和互聯(lián)網(wǎng)搜集資料,這在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂中非常少見。本案例以實(shí)證研究方法探索了科技長廊應(yīng)用于校園空間的提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。學(xué)生們在科技長廊中收獲了知識、提升了能力、獲得了成長。依托科技長廊,學(xué)生們的科學(xué)學(xué)習(xí)“像呼吸一樣自然”,這是一種自發(fā)而樂享的過程。