科技館科學(xué)課課程設(shè)計(jì)

摘要：為豐富科技館展覽內(nèi)容，云南省科技館開(kāi)發(fā)本土特色科普資源開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)活動(dòng)，通過(guò)科技館科學(xué)課“葉脈書(shū)簽制作”課程開(kāi)展，增強(qiáng)參觀(guān)學(xué)生對(duì)于植物學(xué)及化學(xué)知識(shí)的了解，培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)的能力和熱情。

關(guān)鍵詞：科技館課程;課程設(shè)計(jì);探究式學(xué)習(xí)

科技館作為青少年學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的搖籃，也是開(kāi)展科學(xué)教育的重要陣地。為充分發(fā)揮科技館作為校外青少年科普活動(dòng)場(chǎng)所的教育功能，啟迪和培養(yǎng)青少年的科學(xué)思想和科學(xué)精神，激發(fā)認(rèn)識(shí)科學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情，云南省科技館開(kāi)展了“夢(mèng)想實(shí)驗(yàn)室”科學(xué)實(shí)驗(yàn)課科技館課程，同時(shí)充分挖掘和開(kāi)發(fā)具有本土特色的科普資源，助力青少年科學(xué)素養(yǎng)的提高。筆者結(jié)合自身生物學(xué)和化學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，進(jìn)行館本課程設(shè)計(jì)，本文將以“葉脈書(shū)簽制作”為例，探討探究式學(xué)習(xí)課程教育方法。

1.基于科技館開(kāi)展館本課程設(shè)計(jì)

2017年由教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求需要學(xué)生掌握物質(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)域相關(guān)科學(xué)知識(shí)，課標(biāo)中指出提倡探究式學(xué)習(xí)，達(dá)到了解與認(rèn)知科學(xué)知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，發(fā)展學(xué)習(xí)、思維、實(shí)踐等能力，形成樂(lè)于探究的科學(xué)態(tài)度等目的。探究式學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生掌握科學(xué)家思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法[1]。在以學(xué)校課程為基礎(chǔ)的條件下，科技館通過(guò)展品體驗(yàn)、科普表演、科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程等方式將科學(xué)知識(shí)以生動(dòng)且直觀(guān)的形象呈現(xiàn)給學(xué)生，可以通過(guò)結(jié)合STEM教學(xué)實(shí)踐的方法，更好的完成課標(biāo)的要求和目的。區(qū)別于學(xué)校教育，要在教育活動(dòng)策劃過(guò)程中體現(xiàn)出科技館的優(yōu)勢(shì)，是科技館教育的核心問(wèn)題[2]。

云南省素有植物王國(guó)的美譽(yù)，植物資源豐富，高等植物低等植物種類(lèi)繁多，同時(shí)還有許多珍稀物種。依托云南省這一特色，充分挖掘生物學(xué)資源，開(kāi)發(fā)相關(guān)課程。“葉脈書(shū)簽制作”就是以生物學(xué)知識(shí)為背景，利用云南豐富植物資源開(kāi)發(fā)的系列館本課程，可以帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)不同種類(lèi)的植物，了解植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和植物葉片的組成，同時(shí)通過(guò)多學(xué)科的交叉，掌握一些基本的化學(xué)知識(shí)，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)能力。

2.“葉脈書(shū)簽制作”課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)目標(biāo)群體為8-12周歲小學(xué)生，課程以提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在給出一定條件范圍的情況下，自主探究可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)整理分析自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出最終葉脈書(shū)簽制作所需條件，了解葉片的組成，老師需要在整個(gè)探究過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生多思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的原因。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)及課程時(shí)間限制，所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不必一節(jié)課完成，可以做為一個(gè)系列課程分節(jié)講授。

2.1 提出問(wèn)題引出主題

通過(guò)科技館平臺(tái)網(wǎng)上報(bào)名成功后，通知前來(lái)參加此次課程的同學(xué)根據(jù)自己喜好在課程開(kāi)始前三天內(nèi)采集任何種類(lèi)的植物葉片，并于課程日帶到科技館備用。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，讓學(xué)生仔細(xì)觀(guān)察帶來(lái)的葉片，并可依次或者主動(dòng)介紹是何種植物的葉片并交換觀(guān)察，同時(shí)通過(guò)學(xué)生觀(guān)察后提出問(wèn)題。葉片大部分是什么顏色的？為什么？除了葉肉部分我們還可以觀(guān)察到什么？經(jīng)過(guò)提問(wèn)環(huán)節(jié)引出葉片的組成、葉片中葉綠素的作用、葉片為什么是綠色的原因等知識(shí)。

2.2 相關(guān)實(shí)驗(yàn)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)用材料（葉片）的篩選

學(xué)生帶來(lái)的葉片種類(lèi)很多，是否所有種類(lèi)的葉子都可以進(jìn)行處理？首先讓學(xué)生將自己帶來(lái)的葉片進(jìn)行處理，看是否可以分離葉肉和葉脈，然后可以提供一些前期篩選的可以分離的葉片種類(lèi)如：桂花樹(shù)葉、石楠葉等供實(shí)驗(yàn)用。在篩選的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生自主觀(guān)察何種葉片是可以進(jìn)行葉脈分離的。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)用試劑的篩選

用什么試劑處理葉片？處理葉片的試劑濃度是多少？帶著這些疑問(wèn)可以讓同學(xué)們自行進(jìn)行探究。選擇性質(zhì)不同的試劑配成溶液供學(xué)生實(shí)驗(yàn)，如配成酸性溶液、堿性溶液、中性溶液備用，酸性溶液如：醋酸、草酸、碳酸等，堿性溶液如：氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等，中性溶液如：氯化鈉、氯化鉀等。還可以選擇一種試劑，將其配制成不同濃度備用，讓學(xué)生觀(guān)察和探究不同濃度相同處理時(shí)間的同種溶液對(duì)于分離葉肉和葉脈的不同效果，如選擇氫氧化鈉作為處理試劑，將其配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、4%、7%、10%、13%的溶液并進(jìn)行15min的處理。

2.2.3 葉片處理時(shí)間篩選

選用同種葉片同種濃度試劑處理不同時(shí)間，處理4min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min不同時(shí)間，學(xué)生自主探究最適處理時(shí)間。

2.2.4 主動(dòng)探究葉片組成

經(jīng)過(guò)上述篩選實(shí)驗(yàn)，學(xué)生主動(dòng)探究葉片的組成。探究方式以動(dòng)手操作分離葉片為主，分離的過(guò)程中學(xué)生可以注意觀(guān)察葉脈有哪些類(lèi)型（可以從粗細(xì)、數(shù)量等入手）。

2.3 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)解釋梳理

學(xué)生需要對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理總結(jié)，老師組織學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論和分享。什么類(lèi)型的葉片可以進(jìn)行葉脈的分離？處理葉片的最適條件是什么？通過(guò)操作和討論學(xué)生可以自己找到答案。老師根據(jù)學(xué)生的表述，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的介紹和梳理，對(duì)于學(xué)生表述中錯(cuò)誤的進(jìn)行糾正，還可以適當(dāng)對(duì)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)拓展，如介紹葉綠素時(shí)可以補(bǔ)充光合作用相關(guān)知識(shí)、葉片組成時(shí)補(bǔ)充植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，豐富課程內(nèi)容。

2.4 課程評(píng)估

通過(guò)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)手操作過(guò)程、學(xué)習(xí)單數(shù)據(jù)反饋、課程結(jié)束前問(wèn)答、課程結(jié)束后滿(mǎn)意度調(diào)查幾個(gè)方面的匯總，掌握學(xué)生對(duì)于課程的理解，并形成評(píng)估。

3小結(jié)

通過(guò)“葉脈書(shū)簽制作”系列課程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)更多的植物種類(lèi)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于云南豐富植物生物多樣性的興趣，課程的設(shè)立也將培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，利用控制變量法探究影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素是什么，提高分析和解決問(wèn)題的能力，拓展生物及化學(xué)學(xué)科知識(shí)。后期將爭(zhēng)取與館外機(jī)構(gòu)或者組織合作，開(kāi)發(fā)戶(hù)外植物標(biāo)本采集活動(dòng)，豐富“葉”系列課程內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯文文.像科學(xué)家一樣想事情、做事情[J].自然科學(xué)博物館研究.2019 （03）：43-48.

[2]陳楊霖.科技館課程開(kāi)發(fā)——以科技館“風(fēng)中起源”STEM課程開(kāi)發(fā)為例[J].科技視界.2019 （16）.

作者簡(jiǎn)介：趙倩（1989.5.18）女，民族：白族，籍貫：云南省大理市，學(xué)歷：碩士研究生。