在青少年編程教育中，人們對(duì)“Micro：bit”的存在并不陌生，它通過可獨(dú)立編程的LED、編程按鈕以及多個(gè)傳感器幫助青少年實(shí)現(xiàn)豐富的硬件制作與軟件編程。如何讓聽起來枯燥無趣的電子電路和看似十分困難的編程打動(dòng)中小學(xué)生？在日本的京阪奈科學(xué)城，它們被“玩”出了許多新花樣。

在由奈良教育大學(xué)科學(xué)與數(shù)學(xué)中心項(xiàng)目副教授片岡幸子講解的“用Micro：bit制作發(fā)光發(fā)聲的留言板”活動(dòng)中，參與活動(dòng)的中小學(xué)生通過對(duì)基礎(chǔ)編程知識(shí)的學(xué)習(xí)，能夠控制LED的圖形顯示、聲音播放以及亮度大小。學(xué)生繪制不同圖案的亞克力板與其相連，就能夠獲得一塊會(huì)播放音樂并發(fā)光的原創(chuàng)留言板（如圖1）。

與上述活動(dòng)有異曲同工之妙的“手工教室：用森林黏土制作無限可能的小鎮(zhèn)”，同樣在活動(dòng)中融入了LED電子電路與編程兩大元素。不同的是，這項(xiàng)活動(dòng)運(yùn)用了一種由木屑等環(huán)保材料制作的“森林黏土”。學(xué)生使用這種“森林黏土”制作屬于自己的迷你小鎮(zhèn)，打開LED開關(guān)時(shí)，模型小鎮(zhèn)就會(huì)發(fā)出溫暖的亮光（如圖2）。

事實(shí)上，京阪奈科學(xué)城提供的STEAM教育遠(yuǎn)不止上述這些。2021年，日本發(fā)布了第四期《兒童與青年白皮書》，明確指出了多方協(xié)作培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的教育導(dǎo)向。一方面，白皮書強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)科學(xué)人才、推廣STEAM的重要性。另一方面，白皮書提出應(yīng)搭建學(xué)校與地區(qū)之間的緊密協(xié)作，實(shí)現(xiàn)全域、全程、全員參與的全社會(huì)教育機(jī)制。

作為一座集科學(xué)、技術(shù)、文化于一體的開放型城市，京阪奈科學(xué)城具備豐富前沿的非正式科學(xué)教育資源，在“產(chǎn)、學(xué)、官合作”體系[3]的推動(dòng)下，開展了一系列啟蒙教育與科普活動(dòng)。為前文提到的科普活動(dòng)搭建平臺(tái)的，正是“京阪奈科學(xué)交流促進(jìn)網(wǎng)”組織（K-Scan）。

一、實(shí)踐項(xiàng)目簡(jiǎn)介

為了給兒童提供先進(jìn)的科學(xué)與文化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，京阪奈科學(xué)城于2004年開啟了“科學(xué)城的孩子們”項(xiàng)目，并在2014年由京阪奈科學(xué)城及周邊地區(qū)的利益相關(guān)者成立了K-Scan來推動(dòng)該項(xiàng)目的進(jìn)行。K-Scan充分借助京阪奈科學(xué)城的城市資源與特點(diǎn)，利用其中心輻射作用，為兒童提供各類以科學(xué)為中心的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)與渠道。

1.京阪奈科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目

京阪奈科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目由大學(xué)教職員工、研究機(jī)構(gòu)的研究人員等各個(gè)領(lǐng)域的專家提供支持，旨在通過為兒童提供多樣化科學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)他們對(duì)基本的科學(xué)思維與方法的掌握。項(xiàng)目依托“SEIKA創(chuàng)作者孵化中心”，打造持續(xù)性、常態(tài)化的科學(xué)體驗(yàn)、設(shè)計(jì)和創(chuàng)意活動(dòng)的科學(xué)探索基地。

為貫穿兒童“引領(lǐng)未來”的科學(xué)教育目標(biāo)，京阪奈科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目大力滲透STEM、STEAM教育活動(dòng)。如在企業(yè)資助下邀請(qǐng)3D數(shù)字雕刻家開展了數(shù)字黏土的3D制作和AR制造，兒童能夠充分開展藝術(shù)想象與創(chuàng)作，利用數(shù)字黏土創(chuàng)作CG作品，并將完成的作品發(fā)送至AR鑰匙扣，從而在智能手機(jī)中顯示。

同時(shí)，科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目下的各類科學(xué)活動(dòng)還來自多方主體，如奈良教育大學(xué)、大阪成蹊大學(xué)、京都精華大學(xué)等高等院校，京阪奈紀(jì)念公園、京阪奈兒童天文俱樂部、京阪奈少年機(jī)器人俱樂部等組織機(jī)構(gòu)，以及與活動(dòng)主題相關(guān)的各類企業(yè)。不同主題的活動(dòng)會(huì)邀請(qǐng)科學(xué)城內(nèi)不同領(lǐng)域的專家或?qū)I(yè)人員擔(dān)任講師。

2.京阪奈科學(xué)體驗(yàn)節(jié)

京阪奈科學(xué)體驗(yàn)節(jié)聚合了京阪奈及周邊地區(qū)的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)、教育組織和教育工作者，在京阪奈廣場(chǎng)舉辦，為兒童提供個(gè)性化、沉浸式的科學(xué)體驗(yàn)。京阪奈科學(xué)體驗(yàn)節(jié)每年度舉辦一次，不限制活動(dòng)內(nèi)容，以生動(dòng)有趣的基調(diào)和學(xué)玩統(tǒng)一的形式吸引大量?jī)和瘏⑴c。

2023年舉辦的京阪奈科學(xué)體驗(yàn)節(jié)有20余家單位參與，共計(jì)20場(chǎng)學(xué)習(xí)工坊以及1場(chǎng)科學(xué)展，報(bào)名的學(xué)生多達(dá)千余人。各學(xué)習(xí)工坊在科學(xué)知識(shí)方面跨越多個(gè)領(lǐng)域，既有觀察思考，又有動(dòng)手制作。如制作衛(wèi)星光譜儀、觀察太陽等天文活動(dòng)，折疊六邊形的數(shù)理活動(dòng)，制作紙杯揚(yáng)聲器、利用聲學(xué)制造簡(jiǎn)易樂器的物理活動(dòng)，有關(guān)全球變暖的地理活動(dòng)，利用水的特性制作工藝品的化學(xué)活動(dòng)，展示AI裝置的信息技術(shù)活動(dòng)，人造種子、制作標(biāo)本的生物活動(dòng)，以及涉及基礎(chǔ)科學(xué)技能的科學(xué)測(cè)量活動(dòng)，等等。同時(shí)，一些學(xué)習(xí)工坊結(jié)合自身特色，從生活化的視域出發(fā)開展活動(dòng)，如消費(fèi)者教育促進(jìn)俱樂部舉辦的“巨型干魚的解剖學(xué)”活動(dòng)，通過制作生物標(biāo)本講解日常生活中的食物，以新穎的角度進(jìn)行食品教育。

3.學(xué)校教育支持

K-Scan還積極推動(dòng)學(xué)校與各個(gè)主體協(xié)同合作，為中小學(xué)生接觸更多的科學(xué)教育活動(dòng)、優(yōu)化科普時(shí)空提供了豐富的資源與機(jī)會(huì)。K-Scan主要從設(shè)施參觀、班級(jí)訪問、教師培訓(xùn)以及SSH科學(xué)節(jié)四個(gè)方面推動(dòng)科學(xué)資源走進(jìn)校園（見表1）。

二、啟示

長(zhǎng)效的政策支持、獨(dú)特的地域優(yōu)勢(shì)以及完善的軟硬設(shè)施，使得京阪奈科學(xué)城具備雄厚的科學(xué)資源，K-Scan有效地將這些資源轉(zhuǎn)化為非正式科學(xué)教育的重要力量。通過研究這個(gè)承擔(dān)著資源整合與發(fā)散任務(wù)的科學(xué)教育推廣平臺(tái)，我們能夠得到以下啟示。

1.活用社會(huì)力量，吸納各界人員豐富師資隊(duì)伍

非正式科學(xué)教育的廣泛鋪設(shè)需要充足的師資力量，吸納具備高專業(yè)素養(yǎng)的科學(xué)教師固然必不可少，然而，局限于對(duì)現(xiàn)有教師的能力提升或僅僅關(guān)注到尖端科學(xué)家等稀缺隊(duì)伍，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，K-Scan對(duì)社會(huì)力量的靈活運(yùn)用不失為一種可采用的方法。

在京阪奈科學(xué)城中，所有主體都可以成為其科學(xué)教育的流動(dòng)資源與生生不息的力量。京阪奈科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目及其體驗(yàn)節(jié)中的所有科普活動(dòng)、科學(xué)工作坊均邀請(qǐng)了來自高校、俱樂部、企業(yè)等主體的有關(guān)人員。而在SSH科學(xué)節(jié)中，對(duì)科學(xué)感興趣和有所研究的市民也參與進(jìn)來，為科普教育添磚加瓦。相較于專業(yè)科學(xué)教師具有較強(qiáng)的理論教學(xué)知識(shí)，社會(huì)各界的在職人員在科學(xué)教育上具有更明顯的實(shí)踐導(dǎo)向，這也恰能夠滿足當(dāng)下科學(xué)教育中我們對(duì)科學(xué)實(shí)踐的追求。

2.注重藝術(shù)融合，利用有效作品激發(fā)學(xué)生興趣

STEAM教育有助于兒童獲得認(rèn)知性、情感性、具身性的能力。[4]其中藝術(shù)的加入，能夠在貼近中小學(xué)生心理特征的基礎(chǔ)上，促進(jìn)不同學(xué)科領(lǐng)域的融合。然而，就目前來說，許多STEAM教育的嘗試形式還較為陳舊或粗淺，不乏停留在“畫一幅畫”“制作一張海報(bào)”就算完成藝術(shù)教育的情形。STEAM教育是五大領(lǐng)域的內(nèi)在整合，每一個(gè)部分都不是簡(jiǎn)單的疊加。

在京阪奈科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目中，一系列的項(xiàng)目活動(dòng)都是以豐富、創(chuàng)新、切實(shí)的作品作為落腳點(diǎn)，借助生動(dòng)有趣的藝術(shù)作品，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與科技的深入交互。集合想象與創(chuàng)造、藝術(shù)與科學(xué)等一系列過程，能夠幫助兒童形成對(duì)科學(xué)與技術(shù)的生成性理解，拓展感知與思考的視角，超越對(duì)科技的簡(jiǎn)單感受。在未來的STEAM教育中，我們應(yīng)當(dāng)盡可能地在內(nèi)容和形式上創(chuàng)新，依托多元化的藝術(shù)類型，以行之有效的作品激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.構(gòu)建協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，打破合作壁壘提升科普效益

在大力推行全社會(huì)共同育人的當(dāng)下，為非正式科學(xué)教育破除主體間的壁壘是需要努力的方向之一。一方面，多元主體的廣泛參與能夠?qū)崿F(xiàn)科普資源有生力量的供給與優(yōu)化，為科普教育活動(dòng)的持續(xù)開展打造堅(jiān)實(shí)可靠的生態(tài)體系。另一方面，不同的主體能夠基于不同的領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)與社會(huì)視角，實(shí)現(xiàn)非正式科學(xué)教育的多樣化體驗(yàn)，滿足學(xué)生的求知興趣與全面發(fā)展需求。

無論是打造常態(tài)化的京阪奈科學(xué)體驗(yàn)項(xiàng)目、特色化的京阪奈科學(xué)體驗(yàn)節(jié)，還是不斷將社會(huì)資源引入校園，K-Scan一直在編織一張巨大的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)，為京阪奈科學(xué)城中的中小學(xué)、高校、組織機(jī)構(gòu)、場(chǎng)館、企業(yè)等社會(huì)主體搭建一座橋梁，先利用自身的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)把分散雜亂的資源進(jìn)行聚攏統(tǒng)整，再向外輻射發(fā)散。非正式科學(xué)教育不能是某一方的“生拖硬拽”，而需要建立和完善多主體協(xié)同的運(yùn)行機(jī)制。在今后的非正式科學(xué)教育道路上，只有通過“大聯(lián)合、大協(xié)作”不斷形成合力，促進(jìn)科普資源共享，[5]才能實(shí)現(xiàn)科普效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]K-Scan. micro：bitで光って音がなるメッセージボードを作ろう[EB/OL].https：//kscan.jp/microbit2023/，2023.

[2]K-Scan.「森のねんどで輝く未來のまちづくり教室」2023[EB/OL].https：//kscan.jp/programs/morinonendo2023/，2023.

[3]王承云，孫玲慧.“京都、大阪、奈良學(xué)術(shù)研究型都市”建設(shè)模式研究[J].世界地理研究，2016（03）.

[4]鐘啟泉.基于“跨學(xué)科素養(yǎng)”的教學(xué)設(shè)計(jì)——以STEAM與“綜合學(xué)習(xí)”為例[J].全球教育展望，2022（01）.

[5]陶春.社會(huì)力量多主體協(xié)同開展科普事業(yè)機(jī)制研究[J].科普研究，2012（06）.