科學實驗在科技館教育活動中的作用研究

（重慶科技館，重慶 400024）

0.引言

科學實驗是一種通過觀察、動手實驗等創造技術手段，來闡述各種科學現象的過程。科學實驗是青少年成長過程中必不可少的教育活動形式，能充分調動青少年的求知欲，激起他們對科學的好奇心，在青少年科學教育中發揮了重要作用。科技館開展教育活動過程中，應開放教育形式不斷創新教育內容，在教育活動中常用這一教育形式，為順應時代與教育發展的需要，實現科學實驗持續創新。

1.科學實驗在科技館中的發展狀況

教育功能是科技館最主要的功能之一，科技館以科學技術為主題，結合科學實驗，通過媒體或者社會活動將科學研究成果呈現給大眾。科學實驗可幫助參與者擴寬科學知識面、提高科學素養，在活動實施過程中推動參與者加入到實驗中來，因此科學實驗成為教育活動中最主要的一部分。科學實驗屬于科學研究成果的一種表現形式，目的是解決社會中文化、政治以及經濟中出現的一些自然現象[1]。自從科技館誕生開始，科學實驗就不斷發揮著獨特的優勢，比如在科技場館主題科普活動中，輔助活動參與者，學到有趣的科學知識，掌握科學的探究方法，將抽象枯燥的科學知識轉變為直觀的教育實踐。科學實驗不僅運用在科技館 “趣味科學實驗室”進行表演展示，也多用在展廳主題科學活動表現實驗現象或者夏令營活動等，這些活動既鍛煉了學生的動手能力同時增添了趣味性特征，激起學生對科學實驗類活動的熱情。截止目前，科技館與學校之間形成的館校結合綜合實踐活動，在依托展品資源的基礎上，也在按照國家要求的科學教育課程標準來研發科學教育活動，根據受教育者的年齡和學習階段，涵蓋物理、數學、生物與科學等多個學科知識的科學實驗，并結合STEAM、教學模式等教育先進教育理念，為青少年的學習建構過程提供全面的知識。

2.科學實驗在科技館教育活動中的作用

2.1 放大科學現象，引起好奇興趣

在面對實驗生活中出現的奇特變化時，需要對科學實驗可將現象放大讓觀眾直觀的觀察到。可在科技館開展“科學小講壇”，通過多媒體PPT、視頻等方式傳達相關科學實驗的知識原理，隨后再進行實驗過程演示科學現象，以此讓“科學小講壇”來達到輔助實驗的作用。再將科學實驗產生的現象放大，產生強大的視覺效果，有助于激發受教育者的好奇心和興趣。在實驗表演中，采用夸張的表演手法、肢體動作演示，增強互動和娛樂性。例如：重慶科技館趣味科學實驗室，每周六下午對公眾開放。看似 “自來水”的液體，倒入另一個“空杯子”立馬變紅色，酸堿指示劑顯色實驗現象演示，與生活經驗行成強烈視覺沖擊，引發觀眾思考和好奇。科學實驗將“不可能”“魔術”“破案”等結果和現象，現場進行還原和揭秘，并讓觀眾也化身“魔術師”參與科學實驗中，從而激發觀眾對科學的興趣。

2.2 實驗動手參與，吸引注意力

科技館在實施教育活動，一方面作用有助于科技博物館自身的建設，使其發揮最大的社會效益。另一方面，有助于讓科技走進教育，優化教育形式，對學校教育起到了引導作用。而科技實驗與學校教育相比，能夠充分調動受教育者的積極性，幫助青少年養成獨立思考的好習慣，有助于提高其動手能力。具體實驗的開展需要根據受教育者年齡及身心發展特征進行，科技館展廳主題科普活動一般在30min～60min不等，活動對象多為青少年，而不同年齡階段的青少年注意力時長不一樣。研究顯示，一般學齡前3～6歲的孩子注意力只能集中5min，7～9歲大概在10min，10～12歲為15min，13～16歲階段集中注意力時間最長是20min，所以這些年齡段的孩子注意力無法全程集中。因此在活動過程中，參與者采用動手親身實驗，切換活動方式，以此來吸引活動參與者注意力，在實驗范圍內使參與者注意力持續集中[2]。

2.3 設計實驗項目，豐富教育內容

科技場館內的活動主題，主要依托展品展項研發設計，當展品的支撐不足，科學實驗的設計恰好可以輔助和支撐活動主題、豐富教育內容。為了適應社會對科技館教育的高要求，應該合理開發新的實驗內容，結合現代科技發展完善科技館科學實驗的教育功能。科學技術發展的腳步高于科技館展品更新速度，因此高新科學技術的展示也離不開基礎科學實驗。在實驗管理方面，可采用三級化的分類模式，建立分層次的實驗內容，具體項目開發要以科學原理為依據，實驗難度和流程從淺入深，采取循序漸進的原則。比如針對“泡泡”設一級主題，再從“泡泡的構成”“泡泡的形狀”、顏色等特征設置成二級主題，在最后開發更加深入和細化的實驗內容。在實際的流程中，可根據受教育者的時間和地點等不同因素，進行組合類型的多種實驗項目，實現知識全面、形式多樣的實驗項目。

2.4 創新教育科普，拓展活動范圍

根據學生的成長學習需求，可建立生物、物理、化學等學科主題的科學實驗，為公眾提供科學實驗條件和平臺。主題活動中，學生在實驗過程中處于探索者的角色，因此在實驗的層層深入中，實驗具有的反復性可將實驗在相同條件下多次反復發生，供觀察者反復觀察加深實驗印象。實驗過程可為學生提供實驗設計、實驗操作、實驗觀察記錄、整理記錄的機會，鍛煉學生的多種實驗能力。通過設計實驗和分析結果培養學生的想象力與分析、總結能力。在探究原因、結果等概念的過程中，可激發學生的邏輯思維和歸納能力。在組織方面也可以讓學生的操作和解決問題能力得到體現，因此科學實驗對科技館教育有著獨特不可替代的作用。在實驗中引導學生自主選擇研究的課題，自主實驗，也可依托實驗室開展內容豐富的科技互動，達到延伸科普活動范圍的目的。在未來，它將作為科技館的科普活動中重要部分發展，為全面提高學生的綜合素質作出必要貢獻。

2.5 館校結合教育，增強學習資源

館校結合教育活動在科技館的實施，主要是根據學校的教育目標和需求考慮進行。可將校內實驗室的建設與校外實驗項目同時建設起來，通過學校的教研得出具體的教育活動方案[3]。館校結合活動實驗，在活動課程開發中，可聯合學校的學科教師專業團隊形成強大后盾，開展多樣化的科學活動。科技館教育活動內容依托展品展項又不局限于某一領域，具備靈活、互動性的特點。在館校結合活動開展的同時，逐漸升級到館校融合的程度，充分利用科技館展品展項實驗優勢與學校優秀教師資源，發揮科普與科研兩種功能。在實施科學實驗校外項目中，通過匯總現有的科學實驗項目、開發科技館活動實驗資源包、大范圍推廣、資源共享的四個方面，推動科學實驗在科技館教育活動中最大程度的發揮作用。

3.結論

科學實驗在科技教育活動中可以放大科學現象，吸引公眾動手參與實驗、設計實驗項目，可豐富教育形式和內容，能讓學生能體會到動手獲得成功的喜悅，增強實驗形式多樣化，使學生全面掌握相關科學知識。科技館應不斷創新科普教育形式，打造更多具有教育意義的實驗項目。科技館科學教育活動，與學校教育相互補充，促進學生在今后的生活和學習中得到更好的學習，全面服務科技館科學實驗為全社會教育帶來的進步。