主持人:充分利用科技館資源進行研究性學習是中小學研學實踐的重要內(nèi)容。科技館通過互動展品使抽象的科學原理具象化,可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力;能夠進行跨學科學習,可以培養(yǎng)學生的科學觀念、科學思維和科學精神。
科學類場館幾乎在所有城市都有分布,相較于其他展陳類場館,科技館具有互動性強、參與度高的特點,深受孩子們喜愛。天津科學技術館是國內(nèi)第一座真正意義上的現(xiàn)代科技館,多座城市的科技館人員到此學習經(jīng)驗,該科技館擁有11大展區(qū),將科學原理展示與綜合應用實踐相結合。我們以天津科學技術館為例,研究如何開展好科學類館的研學實踐,非常具有代表性。
《周易》中提到:“仰則觀象于天,俯則觀法于地?!庇^物的能力是孩子認識天地萬物的重要方式,通過觀察各種現(xiàn)象,進而認知這個世界的開端。在科技館,孩子們往往會先被有趣的科學現(xiàn)象吸引,然后才會動手去體驗各個展品。由此可見,觀物往往是孩子們參與科技館研學的認知起點。但是這種觀物只停留在最淺表的感官滿足與刺激,沒有上升到理性階段?!读x務教育科學課程標準(2022年版)》(簡稱新課標)中指出,場館課程在科學課程體系中,通過真實情境中的觀察、實驗等活動,讓學生在動手動腦中經(jīng)歷科學探究的全過程,落實了“倡導以探究和實踐為主的多樣化學習方式”的課程理念。其中,“觀察”這個動詞在新課標中出現(xiàn)330余次。因此,將表象的觀物上升為更加理性、有目的的科學學習活動——觀察,變得尤為重要。孩子們帶著疑問和好奇去開展研學活動,會使研學活動變得更有針對性,加上五感體驗等觀察方法的應用,不僅能看到現(xiàn)象,而且能提出問題,培養(yǎng)理性思考。
“格物窮理”,是我們認知世界的方法、路徑與過程,強調(diào)通過對事物的探究,窮盡事物的道理,可以對照新課標的四個核心概念中的探究實踐。在科技館研學中,我們要善于發(fā)現(xiàn)各展品之間的聯(lián)系,便于學生進行深入探究。以三節(jié)基于科技館的場館研學課程為例:《探索聲音的奧秘》可通過“魚洗”、示波器以及耳的模型,探索聲音產(chǎn)生的原因、耳朵如何聽到聲音以及保護耳朵的方法;《神奇的伯努利原理》可通過旋轉(zhuǎn)的飛球、機翼的升力、飛行姿態(tài),從現(xiàn)象入手研究伯努利原理以及它的生活應用;《一起來建過山車》可通過最速降線、能量轉(zhuǎn)換兩個大型展品,思考如何搭建一個安全、好玩的過山車活動。緊緊圍繞問題、實踐、生活,形成“圍繞真實現(xiàn)象,產(chǎn)生真實問題”“科學設計活動,實踐探求真知”“強化應用遷移,回歸科學生活”三個探究環(huán)節(jié),引導學生在與展品的互動中理解科學原理、培養(yǎng)科學思維,最終實現(xiàn)知識的內(nèi)化與應用。同時,在探究中引導學生要有目的、有思考地玩兒,要敢于大膽假設、有效開展實驗,真正在玩樂中汲取知識,形成科學探究的完整閉環(huán)。
從科技館功能上講,育心是一個從科學精神到科學家精神的升華過程。通過觀物的起始到究理的探究,學生們的好奇心和探索欲被充分激發(fā),逐步形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新的思維方式,從而培養(yǎng)了科學精神。這其實是在教會學生如何用理性的眼光來看待世界,用理性的思考來處理復雜問題,是科學做事的方法??茖W家精神則是在科學精神的基礎上,進一步教會學生如何做人,做一個對國家和社會有用的人。天津科學技術館中科學家精神的展覽、入口處陳省身先生的塑像以及每個展品介紹中提到的科學家,無疑在告訴我們:每一個科學原理的背后都站著一位位偉大的科學家,他們一個個鮮活的事跡是胸懷祖國、追求真理、敢為人先等科學家精神的生動體現(xiàn)。我們不能忘記這些科學家所作的貢獻和努力,要銘記他們?yōu)槿祟惿鐣l(fā)展所作的貢獻。
科技館研學的魅力在于,我們在探索中不僅學到知識,還能探尋展品背后的科學家,見賢思齊,從而在探索中追求卓越,向這些科學家學習,向科學家精神看齊,將科學家精神內(nèi)化于心、外化于行。我們的科學探索也不僅僅在科技館中,更會在實驗室中繼續(xù)開展相關活動,進一步驗證科學原理,打通實驗室與場館的鏈接。豐富的科技館資源,將成為育人的重要內(nèi)容和載體,豐富多樣的教學方式也將豐富科技館的研學內(nèi)容,使科學類場館的“物理空間”轉(zhuǎn)化為學生的“思維空間”,推動科學教育高質(zhì)量發(fā)展。