(重庆科技馆,重庆 400024)

0.引言

科学实验是一种通过观察、动手实验等创造技术手段,来阐述各种科学现象的过程。科学实验是青少年成长过程中必不可少的教育活动形式,能充分调动青少年的求知欲,激起他们对科学的好奇心,在青少年科学教育中发挥了重要作用。科技馆开展教育活动过程中,应开放教育形式不断创新教育内容,在教育活动中常用这一教育形式,为顺应时代与教育发展的需要,实现科学实验持续创新。

1.科学实验在科技馆中的发展状况

教育功能是科技馆最主要的功能之一,科技馆以科学技术为主题,结合科学实验,通过媒体或者社会活动将科学研究成果呈现给大众。科学实验可帮助参与者扩宽科学知识面、提高科学素养,在活动实施过程中推动参与者加入到实验中来,因此科学实验成为教育活动中最主要的一部分。科学实验属于科学研究成果的一种表现形式,目的是解决社会中文化、政治以及经济中出现的一些自然现象[1]。自从科技馆诞生开始,科学实验就不断发挥着独特的优势,比如在科技场馆主题科普活动中,辅助活动参与者,学到有趣的科学知识,掌握科学的探究方法,将抽象枯燥的科学知识转变为直观的教育实践。科学实验不仅运用在科技馆 “趣味科学实验室”进行表演展示,也多用在展厅主题科学活动表现实验现象或者夏令营活动等,这些活动既锻炼了学生的动手能力同时增添了趣味性特征,激起学生对科学实验类活动的热情。截止目前,科技馆与学校之间形成的馆校结合综合实践活动,在依托展品资源的基础上,也在按照国家要求的科学教育课程标准来研发科学教育活动,根据受教育者的年龄和学习阶段,涵盖物理、数学、生物与科学等多个学科知识的科学实验,并结合STEAM、教学模式等教育先进教育理念,为青少年的学习建构过程提供全面的知识。

2.科学实验在科技馆教育活动中的作用

2.1 放大科学现象,引起好奇兴趣

在面对实验生活中出现的奇特变化时,需要对科学实验可将现象放大让观众直观的观察到。可在科技馆开展“科学小讲坛”,通过多媒体PPT、视频等方式传达相关科学实验的知识原理,随后再进行实验过程演示科学现象,以此让“科学小讲坛”来达到辅助实验的作用。再将科学实验产生的现象放大,产生强大的视觉效果,有助于激发受教育者的好奇心和兴趣。在实验表演中,采用夸张的表演手法、肢体动作演示,增强互动和娱乐性。例如:重庆科技馆趣味科学实验室,每周六下午对公众开放。看似 “自来水”的液体,倒入另一个“空杯子”立马变红色,酸碱指示剂显色实验现象演示,与生活经验行成强烈视觉冲击,引发观众思考和好奇。科学实验将“不可能”“魔术”“破案”等结果和现象,现场进行还原和揭秘,并让观众也化身“魔术师”参与科学实验中,从而激发观众对科学的兴趣。

2.2 实验动手参与,吸引注意力

科技馆在实施教育活动,一方面作用有助于科技博物馆自身的建设,使其发挥最大的社会效益。另一方面,有助于让科技走进教育,优化教育形式,对学校教育起到了引导作用。而科技实验与学校教育相比,能够充分调动受教育者的积极性,帮助青少年养成独立思考的好习惯,有助于提高其动手能力。具体实验的开展需要根据受教育者年龄及身心发展特征进行,科技馆展厅主题科普活动一般在30min~60min不等,活动对象多为青少年,而不同年龄阶段的青少年注意力时长不一样。研究显示,一般学龄前3~6岁的孩子注意力只能集中5min,7~9岁大概在10min,10~12岁为15min,13~16岁阶段集中注意力时间最长是20min,所以这些年龄段的孩子注意力无法全程集中。因此在活动过程中,参与者采用动手亲身实验,切换活动方式,以此来吸引活动参与者注意力,在实验范围内使参与者注意力持续集中[2]。

2.3 设计实验项目,丰富教育内容

科技场馆内的活动主题,主要依托展品展项研发设计,当展品的支撑不足,科学实验的设计恰好可以辅助和支撑活动主题、丰富教育内容。为了适应社会对科技馆教育的高要求,应该合理开发新的实验内容,结合现代科技发展完善科技馆科学实验的教育功能。科学技术发展的脚步高于科技馆展品更新速度,因此高新科学技术的展示也离不开基础科学实验。在实验管理方面,可采用三级化的分类模式,建立分层次的实验内容,具体项目开发要以科学原理为依据,实验难度和流程从浅入深,采取循序渐进的原则。比如针对“泡泡”设一级主题,再从“泡泡的构成”“泡泡的形状”、颜色等特征设置成二级主题,在最后开发更加深入和细化的实验内容。在实际的流程中,可根据受教育者的时间和地点等不同因素,进行组合类型的多种实验项目,实现知识全面、形式多样的实验项目。

2.4 创新教育科普,拓展活动范围

根据学生的成长学习需求,可建立生物、物理、化学等学科主题的科学实验,为公众提供科学实验条件和平台。主题活动中,学生在实验过程中处于探索者的角色,因此在实验的层层深入中,实验具有的反复性可将实验在相同条件下多次反复发生,供观察者反复观察加深实验印象。实验过程可为学生提供实验设计、实验操作、实验观察记录、整理记录的机会,锻炼学生的多种实验能力。通过设计实验和分析结果培养学生的想象力与分析、总结能力。在探究原因、结果等概念的过程中,可激发学生的逻辑思维和归纳能力。在组织方面也可以让学生的操作和解决问题能力得到体现,因此科学实验对科技馆教育有着独特不可替代的作用。在实验中引导学生自主选择研究的课题,自主实验,也可依托实验室开展内容丰富的科技互动,达到延伸科普活动范围的目的。在未来,它将作为科技馆的科普活动中重要部分发展,为全面提高学生的综合素质作出必要贡献。

2.5 馆校结合教育,增强学习资源

馆校结合教育活动在科技馆的实施,主要是根据学校的教育目标和需求考虑进行。可将校内实验室的建设与校外实验项目同时建设起来,通过学校的教研得出具体的教育活动方案[3]。馆校结合活动实验,在活动课程开发中,可联合学校的学科教师专业团队形成强大后盾,开展多样化的科学活动。科技馆教育活动内容依托展品展项又不局限于某一领域,具备灵活、互动性的特点。在馆校结合活动开展的同时,逐渐升级到馆校融合的程度,充分利用科技馆展品展项实验优势与学校优秀教师资源,发挥科普与科研两种功能。在实施科学实验校外项目中,通过汇总现有的科学实验项目、开发科技馆活动实验资源包、大范围推广、资源共享的四个方面,推动科学实验在科技馆教育活动中最大程度的发挥作用。

3.结论

科学实验在科技教育活动中可以放大科学现象,吸引公众动手参与实验、设计实验项目,可丰富教育形式和内容,能让学生能体会到动手获得成功的喜悦,增强实验形式多样化,使学生全面掌握相关科学知识。科技馆应不断创新科普教育形式,打造更多具有教育意义的实验项目。科技馆科学教育活动,与学校教育相互补充,促进学生在今后的生活和学习中得到更好的学习,全面服务科技馆科学实验为全社会教育带来的进步。