觀物?究理?育心

主持人：充分利用科技館資源進行研究性學習是中小學研學實踐的重要內容。科技館通過互動展品使抽象的科學原理具象化，可以培養學生的創新精神和實踐能力；能夠進行跨學科學習，可以培養學生的科學觀念、科學思維和科學精神。

科學類場館幾乎在所有城市都有分布，相較于其他展陳類場館，科技館具有互動性強、參與度高的特點，深受孩子們喜愛。天津科學技術館是國內第一座真正意義上的現代科技館，多座城市的科技館人員到此學習經驗，該科技館擁有11大展區，將科學原理展示與綜合應用實踐相結合。我們以天津科學技術館為例，研究如何開展好科學類館的研學實踐，非常具有代表性。

《周易》中提到：“仰則觀象于天，俯則觀法于地。”觀物的能力是孩子認識天地萬物的重要方式，通過觀察各種現象，進而認知這個世界的開端。在科技館，孩子們往往會先被有趣的科學現象吸引，然后才會動手去體驗各個展品。由此可見，觀物往往是孩子們參與科技館研學的認知起點。但是這種觀物只停留在最淺表的感官滿足與刺激，沒有上升到理性階段。《義務教育科學課程標準（2022年版）》（簡稱新課標）中指出，場館課程在科學課程體系中，通過真實情境中的觀察、實驗等活動，讓學生在動手動腦中經歷科學探究的全過程，落實了“倡導以探究和實踐為主的多樣化學習方式”的課程理念。其中，“觀察”這個動詞在新課標中出現330余次。因此，將表象的觀物上升為更加理性、有目的的科學學習活動——觀察，變得尤為重要。孩子們帶著疑問和好奇去開展研學活動，會使研學活動變得更有針對性，加上五感體驗等觀察方法的應用，不僅能看到現象，而且能提出問題，培養理性思考。

“格物窮理”，是我們認知世界的方法、路徑與過程，強調通過對事物的探究，窮盡事物的道理，可以對照新課標的四個核心概念中的探究實踐。在科技館研學中，我們要善于發現各展品之間的聯系，便于學生進行深入探究。以三節基于科技館的場館研學課程為例：《探索聲音的奧秘》可通過“魚洗”、示波器以及耳的模型，探索聲音產生的原因、耳朵如何聽到聲音以及保護耳朵的方法；《神奇的伯努利原理》可通過旋轉的飛球、機翼的升力、飛行姿態，從現象入手研究伯努利原理以及它的生活應用；《一起來建過山車》可通過最速降線、能量轉換兩個大型展品，思考如何搭建一個安全、好玩的過山車活動。緊緊圍繞問題、實踐、生活，形成“圍繞真實現象，產生真實問題”“科學設計活動，實踐探求真知”“強化應用遷移，回歸科學生活”三個探究環節，引導學生在與展品的互動中理解科學原理、培養科學思維，最終實現知識的內化與應用。同時，在探究中引導學生要有目的、有思考地玩兒，要敢于大膽假設、有效開展實驗，真正在玩樂中汲取知識，形成科學探究的完整閉環。

從科技館功能上講，育心是一個從科學精神到科學家精神的升華過程。通過觀物的起始到究理的探究，學生們的好奇心和探索欲被充分激發，逐步形成嚴謹的科學態度和創新的思維方式，從而培養了科學精神。這其實是在教會學生如何用理性的眼光來看待世界，用理性的思考來處理復雜問題，是科學做事的方法。科學家精神則是在科學精神的基礎上，進一步教會學生如何做人，做一個對國家和社會有用的人。天津科學技術館中科學家精神的展覽、入口處陳省身先生的塑像以及每個展品介紹中提到的科學家，無疑在告訴我們：每一個科學原理的背后都站著一位位偉大的科學家，他們一個個鮮活的事跡是胸懷祖國、追求真理、敢為人先等科學家精神的生動體現。我們不能忘記這些科學家所作的貢獻和努力，要銘記他們為人類社會發展所作的貢獻。

科技館研學的魅力在于，我們在探索中不僅學到知識，還能探尋展品背后的科學家，見賢思齊，從而在探索中追求卓越，向這些科學家學習，向科學家精神看齊，將科學家精神內化于心、外化于行。我們的科學探索也不僅僅在科技館中，更會在實驗室中繼續開展相關活動，進一步驗證科學原理，打通實驗室與場館的鏈接。豐富的科技館資源，將成為育人的重要內容和載體，豐富多樣的教學方式也將豐富科技館的研學內容，使科學類場館的“物理空間”轉化為學生的“思維空間”，推動科學教育高質量發展。