崔鴻 張海悅 朱家華 劉偉男

摘要：如今科學(xué)教育中，針對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展，存在著學(xué)校教育缺少實(shí)踐與教學(xué)資源、科技館教育師資與展品效用不足的教育現(xiàn)狀。立足館校結(jié)合，以如何有效提高學(xué)生的科學(xué)探究能力為主體，從理念、師資、課程與資源四個(gè)方面探討了在館校結(jié)合中提升科學(xué)探究能力的策略與途徑。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育；科技館教育；館校結(jié)合；科學(xué)探究能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）17-0243-03

進(jìn)入“十三五”時(shí)期，我國(guó)深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出落實(shí)人才優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新型科技人才，全面提高青少年的科學(xué)素養(yǎng)水平?！翱茖W(xué)探究”作為創(chuàng)造性思維活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和邏輯推理交互作用的過(guò)程，是科學(xué)素養(yǎng)形成中必須發(fā)展的能力。

當(dāng)前對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)中，以學(xué)校教育為主，多通過(guò)科學(xué)課程實(shí)施的方式實(shí)現(xiàn)，與非正規(guī)教育結(jié)合不深；而非正規(guī)教育中，以科技館教育為學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的主要陣地。如何連接學(xué)校教育與科技館教育，深化正規(guī)教育與非正規(guī)教育的結(jié)合，提高學(xué)生科學(xué)探究能力，是發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)必須思考的問(wèn)題。

一、義務(wù)教育階段提升科學(xué)探究能力的重要性

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出，教師需要在科學(xué)課程中體現(xiàn)科學(xué)探究精神。義務(wù)教育階段科學(xué)教師應(yīng)在了解科學(xué)探究概念的基礎(chǔ)上，領(lǐng)悟科學(xué)探究精神，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。通過(guò)科學(xué)探究精神的傳遞，學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)、掌握科學(xué)方法，通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)的開(kāi)展觸摸到科學(xué)本質(zhì)，建立起對(duì)科學(xué)的喜愛(ài)與追求。

科學(xué)探究能力的培養(yǎng)能使學(xué)生在探究中合作交流，激發(fā)想象力、創(chuàng)造力與批判性思維，在提高學(xué)生問(wèn)題解決能力的同時(shí)發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。通過(guò)科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，學(xué)生了解科學(xué)、運(yùn)用科學(xué)，真正成為國(guó)家發(fā)展所需要的高科技人才。

二、學(xué)校教育的局限：資源匱乏與實(shí)踐缺失

在學(xué)校教育中，科學(xué)課程是一門(mén)綜合性強(qiáng)的基礎(chǔ)課程?？茖W(xué)課程涵蓋了物理、化學(xué)、生物以及地理等多個(gè)領(lǐng)域，融入STEM教育等前沿教育思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力[1]。同時(shí)，科學(xué)課程也是一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的課程，引導(dǎo)學(xué)生積極實(shí)踐，學(xué)會(huì)用科學(xué)探究精神理解科學(xué)知識(shí)、解決生活問(wèn)題。但在調(diào)查走訪中發(fā)現(xiàn)，學(xué)校教育在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力方面還有其局限性。

學(xué)校教育中，大部分學(xué)校對(duì)科學(xué)課程開(kāi)展所需資源配備有限。學(xué)校僅能滿足基本資源配備，對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、維護(hù)、應(yīng)用與深度發(fā)展缺乏足夠重視。以湖北省為例，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中展品經(jīng)常供學(xué)生使用的小學(xué)占比僅26.94%，更大比例的學(xué)校沒(méi)有科學(xué)展品或不常供學(xué)生使用（如圖1）[2]。

在課堂教學(xué)中，多數(shù)科學(xué)教師以兼職教師為主。湖北省小學(xué)科學(xué)教育中兼職教師比例占66.26%，甚至超過(guò)了專職科學(xué)教師比例（如圖2）[2]。兼職教師占比過(guò)高導(dǎo)致科學(xué)教師對(duì)課程目標(biāo)缺乏精準(zhǔn)理解，對(duì)學(xué)生如何發(fā)展科學(xué)探究能力沒(méi)有形成明確的方向，也無(wú)法貫徹于課堂教學(xué)中。由于教師自我探究意識(shí)不足、資源匱乏等條件限制，學(xué)生在科學(xué)課程的學(xué)習(xí)中往往缺少思考探究的過(guò)程，對(duì)科學(xué)概念的掌握浮于表面?？茖W(xué)探究實(shí)踐的缺失，讓學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展效果泛泛。

三、科技館教育的困境：展品效用低下與專業(yè)師資不足

科技館作為提高全民科學(xué)素養(yǎng)的科普?qǐng)鏊?，具有極高的教育意義?？萍拣^教育面向大眾，通過(guò)科學(xué)普及滿足多方面的教育需求。科技館蘊(yùn)含豐富的科普資源，形式生動(dòng)、立體而有趣味性[3]，這是學(xué)校教育中所不具備的。但科技館在設(shè)計(jì)之初多以大眾科普為主要方向，展品設(shè)計(jì)以?shī)蕵?lè)體驗(yàn)為主要呈現(xiàn)方式。例如“虹吸水鐘”展品（圖3），結(jié)合古代銅壺滴漏技術(shù)與現(xiàn)代虹吸技術(shù)，有科學(xué)與藝術(shù)的雙重美感；但該展品自然演繹虹吸滴漏計(jì)時(shí)原理，缺乏科學(xué)探究的基本要素。

在學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展的引導(dǎo)方面，科技館也缺乏專業(yè)科技輔導(dǎo)員。目前科技館中在編科技輔導(dǎo)員比例僅40.6%，多數(shù)場(chǎng)館的科技輔導(dǎo)員以兼職為主[4]；科技輔導(dǎo)員屬于事業(yè)單位公務(wù)員，學(xué)科背景復(fù)雜，教育學(xué)或科學(xué)相關(guān)學(xué)科占比偏小[4]，科技輔導(dǎo)員自身科學(xué)素養(yǎng)參差不齊，很難保證講解工作的科學(xué)性。與學(xué)校教育不同，科技館參觀人數(shù)眾多，參觀人員流動(dòng)量大、參觀分布不均的情況導(dǎo)致科技輔導(dǎo)員以維護(hù)場(chǎng)館次序?yàn)橹饕ぷ鳎嬲蛊泛?jiǎn)單講解。這樣高強(qiáng)度、低思考的輔導(dǎo)工作讓科技輔導(dǎo)員無(wú)暇顧及學(xué)生的科學(xué)探究需求，對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)教育也停留在簡(jiǎn)單的知識(shí)講解水平。專業(yè)師資的不足限制了科技館教育對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的進(jìn)一步提升。

四、館校結(jié)合有效提升學(xué)生科學(xué)探究能力

想要切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，必須“兩條腿走路”，發(fā)展好學(xué)校教育與科技館教育。通過(guò)館校結(jié)合，讓科學(xué)課程走出課堂、走出學(xué)校教育的局限，讓科技館拓寬視野、脫離教育困境，推動(dòng)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展。

1.互通有無(wú)，理念對(duì)接?？萍拣^作為主要科普陣地，在設(shè)計(jì)之初便融入了科普教育精神，在與學(xué)校的結(jié)合中，科學(xué)傳播理念與傳統(tǒng)教育學(xué)理念相互碰撞產(chǎn)生出火花。在科學(xué)傳播理念的發(fā)展中，公眾從單方面接受科學(xué)知識(shí)到有反思的科學(xué)傳播，提倡科學(xué)知識(shí)的雙向交流[5]。公眾需要參與到科普活動(dòng)中，通過(guò)解決生產(chǎn)生活中的科學(xué)問(wèn)題來(lái)理解、掌握科學(xué)知識(shí)，這種培養(yǎng)公民探究精神的理念與教育學(xué)理念不謀而合，科學(xué)教育同樣需要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力?？茖W(xué)教育需要學(xué)生理解科學(xué)、喜愛(ài)科學(xué)并應(yīng)用科學(xué)，其基本是理解科學(xué)。學(xué)生需要理解科學(xué)的本質(zhì)，科學(xué)不僅是系統(tǒng)化的知識(shí)體系，同時(shí)也是一種不斷發(fā)展和自我矯正的探究過(guò)程[6]，而這個(gè)過(guò)程離不開(kāi)科學(xué)探究活動(dòng)的參與。因此，培養(yǎng)學(xué)生理解科學(xué)、探究科學(xué)的意識(shí)，是提升學(xué)生科學(xué)探究能力的必經(jīng)之路。此外，在科技館建設(shè)運(yùn)行中，也需要吸收優(yōu)秀的科學(xué)教育理念，例如“基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)”理念[7]，通過(guò)活動(dòng)參與、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、問(wèn)題解決進(jìn)行跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng)從而提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，這些教育理念源于學(xué)校教育，同樣能在科技館教育中發(fā)光發(fā)熱。

2.取長(zhǎng)補(bǔ)短，師資對(duì)接。在師資發(fā)展方面，科學(xué)教師與科技輔導(dǎo)員通過(guò)兩方交流學(xué)習(xí)，拓寬教育視野，將理論研究更好地應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中。在專業(yè)素養(yǎng)上，科學(xué)教師能對(duì)科技輔導(dǎo)員進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，保證科技輔導(dǎo)員擁有足夠扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，在科技輔導(dǎo)中不犯常識(shí)性科學(xué)錯(cuò)誤；在實(shí)踐指導(dǎo)方面，科學(xué)教師對(duì)于如何組織探究活動(dòng)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)還有待發(fā)展，而科技輔導(dǎo)員在長(zhǎng)期的展品講解、科普活動(dòng)推廣中積累了豐富的科學(xué)探究經(jīng)驗(yàn)，就如何引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施科學(xué)探究活動(dòng)，能與科學(xué)教師分享教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)。基于此，學(xué)校與科技館能以教師研習(xí)、科技輔導(dǎo)員教研日等活動(dòng)方式，以科學(xué)教師與科技輔導(dǎo)員間交流培訓(xùn)加深合作，提高教師專業(yè)化發(fā)展能力，為科學(xué)探究課程的開(kāi)展提供支撐[8]。

3.你來(lái)我往，課程對(duì)接。館校結(jié)合整合教學(xué)資源，為學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐創(chuàng)造條件，也為科學(xué)探究提供更多的可能性。在學(xué)校教育中，教師與學(xué)生往往被教育資源的缺乏所困擾，限制了科學(xué)探究活動(dòng)的開(kāi)展；與學(xué)校教育相比，科技館有豐富的科普資源，能把科技館資源引入科學(xué)課堂，提高科學(xué)課程的延展性與趣味性，吸引學(xué)生積極參與實(shí)踐探究。一方面，學(xué)?？梢灾鲃?dòng)進(jìn)入科技館，讓學(xué)生換個(gè)環(huán)境上科學(xué)課?？茖W(xué)課程不拘泥于形式，在多樣化的展品與寬闊的科技館場(chǎng)地中拉近學(xué)生與科學(xué)的距離，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)充滿好奇心，在教師的引導(dǎo)下邊思考邊實(shí)踐，使科學(xué)課程教學(xué)效率最大化。另一方面，科技館可以送課入校，最大化發(fā)揮展教效果。科技館在建設(shè)運(yùn)營(yíng)中累積了豐厚的展陳經(jīng)驗(yàn)、科技活動(dòng)開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)；以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，與學(xué)?？茖W(xué)課程教育需求相結(jié)合，科技館能針對(duì)學(xué)校的具體教學(xué)困境開(kāi)發(fā)課程包，個(gè)性化補(bǔ)足學(xué)生探究活動(dòng)開(kāi)展中的缺陷，為學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的實(shí)施指出新路徑。

4.就地開(kāi)花，資源對(duì)接?？茖W(xué)課程資源的應(yīng)用不僅在學(xué)校教育中有所體現(xiàn)，也能通過(guò)科技館教育落地生根?？萍拣^對(duì)接學(xué)校課程，緊扣科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，利用科學(xué)課程資源開(kāi)發(fā)館本課程，形成新的科技館資源。館本課程針對(duì)探究難度較大或缺少課堂探究條件的科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)專家輔導(dǎo)、科研導(dǎo)入等方式，以獨(dú)立探究、小組合作等形式拓寬學(xué)生思維空間，提高學(xué)生的動(dòng)手探究能力。作為充分挖掘?qū)W生多方面潛力，提高學(xué)生科學(xué)探究能力的有效教學(xué)形式，館本課程是科技館在教育方面不可或缺的寶貴資源。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)館校結(jié)合，從點(diǎn)到面強(qiáng)化科學(xué)教育質(zhì)量，取長(zhǎng)補(bǔ)短、全面發(fā)展。館校結(jié)合為學(xué)生創(chuàng)造更美好的探究空間，讓學(xué)生的創(chuàng)造性由課本延伸至館藏，讓學(xué)生的想象力徜徉在校園與科技館中，愛(ài)科學(xué)、用科學(xué)，盡可能的發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力，最終達(dá)到科學(xué)素養(yǎng)提升的總目標(biāo)。

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