少年科学院活动的实践与思考

在“双减”政策的背景下，什么样的教学平台、方法、手段才是学生健康成长、快乐学习所需要的？经过多方论证，睢宁县新城区实验学校通过努力，筹建了以“自然、人类、科技”为主题的科技馆，并成立了少年科学院，力图把提升学生核心素养这一目标放在首位。少年科学院开展的活动有项目多、材料全、内容广的特点，许多科学知识被物化成各种能看、能摸、能体验的实物、模型。从实践方面看，开展少年科学院活动打破学校课堂教学的局限性，利用丰富的场馆资源培养学生在真实情境下解决问题的能力，促进他们在宽松环境中自主探究、合作学习，是提升学生核心素养的有效途径。

一、依托场馆资源提升探究兴趣

少年科学院场馆有“生命奥秘”“古代科技”“科技与生活”与“宇宙天体”等几个专题展厅。利用场馆资源设置主题体验活动能够激发学生学习兴趣，体验探究活动前让他们根据主题提出相关问题，形成“问题串”，并带着问题进行有效的体验活动。问题之间是相互关联、层层递进的关系，能够有效引导学生在体验中深入观察、思考、动手操作，揭秘科学现象背后的本质与规律。

利用好场馆资源激发学生的探究欲望，教师要从他们的兴趣点出发，紧贴前沿科学，找准探究主题，把学校的场馆资源利用好，服务教学活动。例如，在“宇宙·科技·未来”主题探究活动中，教师让学生先通过场馆内的大屏幕观看我国探月工程纪录片，然后提出自己的探究问题。学生提出的问题有：太空探索中未来十年内最有可能实现的技术突破是什么？如何保障宇航员在太空中的心理健康？在月球或小行星上建立资源开采基地的可行性有多大，有什么经济效益？未来国际太空合作的可能趋势是什么？未来太空探索将如何改变人类的生活方式或社会结构？

有了探究问题的引导后，学生开始进行场馆主题体验活动。第一站“开航天飞机”，学生依次在场馆里坐上“航天飞机”，带上VR眼镜，开动飞机，沉浸式体验航空飞行的过程。学生安全、高效地体验航天过程，初步掌握飞行技巧，从小培养航天梦。第二站“太空站”，学生进入“太空舱”进行太空旅行，通过VR眼镜见证太空舱的成功对接过程。第三站“星际探险”，学生乘坐飞船，带上VR眼镜，在虚拟的星际穿越，梦圆太空。第四站“畅想未来”，学生在教师的带领下解答问题串中的问题。

又如，“生命·技术·天体”主题探究活动，可以完全利用科技馆的主题展厅让学生进行探索：他们在生命奥秘厅里感受生命的神奇，了解生命的起源；在古代科技厅里观看中国古代的四大发明模型，了解其原理、制作过程以及对世界文明的贡献，还可以通过互动装置体验古代的天文观测等科学活动过程；在科技与生活厅，通过电脑设计生活用品并运用3D打印出来，真正体验、感受科技带来的无限可能；在宇宙天体厅沉浸式体验VR。通过场馆系列体验活动，学生感受到生命的神奇、科技的伟大，在潜移默化中提升了科学素养。

科技场馆内的先进设施和丰富的展品帮助学生直观地理解抽象的科学概念，让科学知识具象化。场馆资源为学生提供了实景式学习场所，他们通过具身体验和操作学习感悟科学知识，这比传统的课堂讲授更能激发他们的好奇心和探索欲。

二、依托热点问题提升探究深度

科学课程标准指出，思维能力是学生核心素养的重要组成部分，培养学生的思维能力是科学教育的重要目标之一。少年科学院开展的探究活动不受时间、空间和资源等限制，弥补了传统科学课堂重知识传授、轻具身体验的不足。少年科学院开展的活动集科学、技术、工程和数学于一体，为学生提供了丰富的实践和探索机会，有助于提升他们的科学思维。结合社会热点问题设计活动主题，能使学生在任务完成的过程中更好地发展批判思维和创新思维。

例如，针对我国的大豆种子逐渐被国外的转基因种子所替代这个社会热点问题，教师策划了“寻找本地中华黑嘴豆”的探究活动。中华黑嘴豆是苏北地区特有的品种，周末，少年科学院成员在教师的带领下来到乡村，经过努力终于在一户人家里找到了它的踪迹。寻找中华黑嘴豆的过程是身心体验的过程，是思维碰撞的过程，也是重走科学家执着探索之路的过程。为了深入了解大豆种子的结构特点以及发芽、生长的过程，学生画种子、解剖种子、种种子并观察它的发芽与生长过程。通过一系列活动的开展，学生的观察能力、实验能力、现象分析能力都得到了提升。特别值得一提的是，一位五年级男生家里有果园，他爸爸有嫁接果树的经验，他学着用美工刀把豆苗的茎嫁接在辣椒茎上，可惜没有成活。教师抓住这一亮点及时给予大力表扬，鼓励他努力将创造性的想法变为现实。

热点问题的引入能推动学生主动探究，他们通过科学探究实验、项目学习等方式去解决问题，在探究活动中提升自己的创新思维能力。

三、依托家校联结提升探究成效

家校联结强调学生家庭和学校少年科学院紧密合作与互动，通过优化活动目标、内容、方式、效果、社会参与等多个方面，在活动中推动学生的全面发展和健康成长。

例如，在少年科学院“设计和制作生态瓶”项目活动中，需要学生到学校后边的花径小溪里捕捉小鱼、移植水草。在做这个项目时，学生在家长的保护下来到指定区域现场制作生态瓶，有了家长的参与，学生的安全得到保障，圆满完成任务。在完成项目的过程中，学生针对水域环境污染提出疑问：“为什么两年前这片水域的水是清澈的，现在是浑浊的？”问题提出后，他们并没有停留在提问的层面，有的学生由家长带领从花径小溪进水口到出水口进行实地考察，发现：周边的小区有一些排污口向水里排污，下游的出水口因新建小区垃圾堆积致使池塘水不能正常流动。之后，他们制作直接排污弊端、垃圾堵塞河流的宣传小报、倡议书等，由家长向相关部门反映问题，最终促成了问题的解决。

家校联结活动，搭建了家长积极参与学生探究活动的桥梁，搭建了学生被动接受任务与主动完成实践活动的桥梁，实现了科学知识来源于生活、高于生活、服务于生活的目的。家校联结活动能够融合学生家庭的优质资源和家长的知识特长，保证了探究活动的安全性、过程的完整性、结论的可行性。

四、依托课程优势培养科学家精神

科学家精神是指科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富，主要包括爱国精神、创新精神、求实精神、奉献精神和协同精神等。依托场馆课程优势培养科学家精神是一种富有前瞻性和实用性的教学策略。

少年科学院活动想要发挥育人功能，在活动中培养学生的科学家精神，就必须有一套和教学资源相配套的、完整的课程体系。例如，少年科学院的“水果电池”课程，安排了观察站、预备营、实践营、分享区、拓展营几个环节，分别与爱国、求实、协同、奉献、创新等科学家精神对应。为了研究影响水果电池电压的因素有哪些，教师引导学生选取了水果的甜度和形状进行研究，通过实验了解了电池的工作原理等，对电压进行正确测量，培养了他们的求实精神。为了研究哪种水果的电压大，教师要求学生主动承担买橘子、苹果、李子、柠檬和山楂等水果的任务，培养他们的奉献意识。为了研究水果电池的电压变化，教师启发学生把同一品种水果多个串联起来点亮LED灯，并用万用表每隔5分钟测量一次电压，直至LED灯熄灭为止，培养他们的协同、创新精神。

[课题：徐州市教育科学“十四五”规划2022年度课题“少年科学院活动提升少年儿童‘实践创新’素养的策略研究”，编号：GH14-22-L057]

（作者单位：江苏省睢宁县新城区实验学校）