論少年宮創(chuàng)設校外科學實驗室的重要作用

1、論少年宮創(chuàng)設校外科學實驗室的重要作用王建華 金宇平當前， 人類社會正在經(jīng)歷一場全球性的科學技術(shù)革命，我國經(jīng)濟能否可持續(xù)地健康發(fā)展， 取決于我國是否能在這場席卷全球的科技革命中取得主動權(quán)。為此， 中共中央關(guān)于制定國民 經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議著重指出要 “增強自主創(chuàng)新能力和加快科技教育 發(fā)展”，并指出， 加快科技發(fā)展從根本上說 “取決于勞動者素質(zhì)的提高和大量高素質(zhì)人才的培 養(yǎng)”。顯然，通過加快科技教育發(fā)展來培養(yǎng)大批現(xiàn)代科技創(chuàng)新人才重任最重要的一棒，歷史 地落在了青少年教育機構(gòu)的肩上。筆者認為，在此背景下，校外教育機構(gòu)創(chuàng)設科學實驗室， 是突破原有教育、 活動模式的重要嘗試， 可以為培養(yǎng)

2、青少年科學素養(yǎng)、 提高青少年科技創(chuàng)新 能力，提供一個非常有益的新平臺。一、校外科學實驗室是建設創(chuàng)新社會的 “助推劑 ”創(chuàng)新意識取決于科學素養(yǎng)的高低。目前，人們對科學素養(yǎng)的理解，認為主要包括科學知識、 科學方法、 科學精神、科學態(tài)度、科學過程等思維方法與技能。根據(jù)中科院等機構(gòu)專家完成 的中國科普現(xiàn)狀調(diào)查報告 ，2003 年，中國公眾具備基本科學素養(yǎng)的比例為2%，較發(fā)達國家落后二三十年，成為制約我國科技水平提升和國際競爭力的重要原因。培養(yǎng)和提高科學素養(yǎng)應該從青少年科技教育抓起， 這是顯而易見的。 青少年科技教育涉及的 面很多， 筆者為什么要強調(diào)科學實驗？本文提出的創(chuàng)設校外科學實驗室， 可以起到什么

3、重要 作用呢？1科學實驗的作用青少年學生的科學知識大多來源于書本。學生在學習過程中關(guān)注的但只往往是科學的事實、 概念、規(guī)律和理論， 因為這些知識都十分清晰地呈現(xiàn)在我們面前。是死記硬背現(xiàn)成的結(jié)論， 不進行實驗和探究， 無法體會探索創(chuàng)新的樂趣， 也無法理解科學知 識的真正含義。 動手做實驗可以培養(yǎng)觀察和實驗能力， 有助于培養(yǎng)實事求是、 嚴肅認真的科 學態(tài)度和科學的學習方法。 對科學家來說， 實驗是對假設和理論的最終檢驗， 擁有創(chuàng)造或打 破關(guān)于宇宙的最重要理論的能力。 科學實驗不僅僅可以確認或者駁倒一些理論， 它們還可以 改變我們對生命、 現(xiàn)實甚至是對我們自己的看法。 科學實驗有時候完全顛覆了我們關(guān)

4、于世界 如何運行的常識性概念，有時候還會粉碎存在已久的虛構(gòu)理論。2校外科學實驗室的界定若以學校為界，科學實驗室可分為校內(nèi)和校外兩類。中小學校配備實驗室的目的是讓學生按教材要求進行相關(guān)實驗，幫助理解課本所學的內(nèi)容， 大多數(shù)為驗證性實驗 （即使是探究性實驗，也因為理論的熟知，很容易演變成驗證性實驗），這與培養(yǎng)學生探索、 創(chuàng)新思維和能力的目標相比是遠遠不夠的。校外的科學實驗室擁有者， 以科研院所、企業(yè)為主， 它們有明確限定的使用對象和明確的科研目的， 不可能向在校青少年學生 開放。本文提出的 “校外科學實驗室 ”，系指由少年宮、青少年活動中心、少科站等與中小學 生接觸最多的校外教育機構(gòu)創(chuàng)辦、 專供青

5、少年免費使用的科學實驗室。 目前， 校外教育機構(gòu) 創(chuàng)辦科學實驗室在國內(nèi)尚鮮有先例， 我們相信， 打造這一旨在提高青少年科技創(chuàng)新能力的新 平臺，對建設創(chuàng)新型國家將起到不可估量的重要作用， 并將為我國校外科技教育史添上濃重 的一筆。、校外科學實驗室順應了教育改革的要求國務院于 1994 年 7月印發(fā) 中國教育改革和發(fā)展綱要后，在綱要 “實施意見 ”精神指引下， 教育界逐漸形成了 “素質(zhì)教育 ”的概念， 義務教育階段中的科普教育， 即科學基礎知識普及教 育得到重視和大力提倡。 但實施科普教育十余年來， 我們的學校教育仍被批評為 “應試教育 現(xiàn)行教學基本上還是以考試進行能力測試、 以分數(shù) “擇優(yōu)錄取

6、”的教育模式。 前段時間公布的 一項由教育部科技司、團中央學校部和中國科協(xié)科普研究所發(fā)起主辦的社會調(diào)查結(jié)果表明，我國青少年普遍缺乏創(chuàng)造能力，只有近15%的青少年具有初步創(chuàng)造力特征。由此，新一輪教育改革、課程改革在新的形勢和呼聲下又開始實施。中學課程改革中力度最大的是初中理科， 將原來的物理、 化學、生物及地理、 生理衛(wèi)生部分 內(nèi)容整合為 科學 一門課程。 高中的理科教學也將隨課程改革和學分制的實行而發(fā)生很大 的變化。對于中等學校的科技教育，聯(lián)合國教科文組織曾于 1986 年 12 月召開了第 40 屆國 際教育會議， 會議通過的文件 面臨科技挑戰(zhàn)的中等教育 里專門論述了科學教育的主要內(nèi) 容：科

7、學知識、方法、精神和價值等。創(chuàng)新是人類的一種特有意識和能力。而在一百多年的 學?？茖W教育史上，走的是重理論、輕實驗的傳統(tǒng)教學方法， “中小學的理科教學基本上都 是閱讀和理解， 學生用教科書來學習科學知識和原理， 而無論在中學還是小學， 非常有益的 實驗活動都很少。 ”（徐學福：科學的相對性及其在課程和教學中的滲透 ）。從 “非常有益 的實驗活動 ”角度看，中學里的實驗室存在幾個問題：一是學生使用的機會少。實驗室平時 不開放，只有在上實驗課時學生才能使用，且 科學教材規(guī)定的為數(shù)不多的學生實驗有時 還會因各種原因而改為教師演示實驗。 二是受實驗器材的限制， 有些實驗需安排學生兩人一 組或四人一組進

8、行， 短短一堂課上每個學生可以動手操作的時間非常有限。 三是有的實驗操 作起來花費時間太多、效果又不好，在45 分鐘的課堂教學時間內(nèi)難以實現(xiàn)。四是教材安排學生在實驗室中完成的實驗基本上是對課本知識或結(jié)論的驗證， 少有探究性、 研究性、 創(chuàng)造 性的設計性實驗。 從目前學校的教學條件看， 學校實驗室在今后相當長一段時間內(nèi)還無法解 決以上問題。校外教育機構(gòu)創(chuàng)設的科學實驗室正好可以彌補學校實驗室的這些短處。 她不受時間限制， 實 驗內(nèi)容靈活多變， 不但可以讓學生動手做在學校應做而未做、 想做而不能做的實驗， 還可為 學生提供他們感興趣的、 與科技發(fā)展熱點有關(guān)的實驗，如生命科學、航天科技等， 甚至可按

9、部分學生的特殊要求，為他們 “度身 ”安排他希望做的實驗。由此可見，校外科學實驗室因其 活動空間的開放性， 活動內(nèi)容的綜合性， 活動形式的靈活性等特點， 在培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀 察力、 想象力、 創(chuàng)造力、動手能力等方面可以起到重要作用，較好地滿足學生個性和創(chuàng)新素 質(zhì)發(fā)展的需要，為學生科學素養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供一個重要的平臺。從這個意義上說， 傳統(tǒng)上被認為是 “偏師 ”的校外教育機構(gòu)，完全可能成為培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)的主陣地。三、創(chuàng)設科學實驗室是校外教育機構(gòu)自身發(fā)展的需要校外教育機構(gòu)以適應社會發(fā)展需求、 滿足廣大青少年學生和家長不斷增長的校外教育需求為 自身發(fā)展目標。 按理說， 在科技飛速發(fā)展

10、的現(xiàn)代社會， 科技教育及活動應該在校外教育機構(gòu) 占據(jù)很大的比重， 但事實并非如此。 以國內(nèi)數(shù)量最多的校外教育機構(gòu)少年宮為例， 我們來看 看科技活動在少年宮開展的情況。 目前， 國內(nèi)少年宮的運作方式大致可分為三類： 一是以興 趣培訓班為主，培訓內(nèi)容主要為音樂、美術(shù)、舞蹈等藝術(shù)類，數(shù)奧、寫作、英語等學科類， 科普活動基本沾不上邊； 二是培訓班組織比賽夏令營， 培訓內(nèi)容基本與第一類相同， 比 賽內(nèi)容可能與科普有關(guān)（如航模） ，夏令營可能冠上個 “科技夏令營 ”之類的名稱；三是各類 培訓、活動、比賽均較為齊全，開設有電腦、航模、車模、制作等科技類培訓班。在這三類 活動模式中前二類占據(jù)了少年宮中的大部分

11、。 即使開設了航模、 電腦等科技培訓班的少年宮， 參加科技班的人數(shù)一般也不超過培訓總?cè)藬?shù)的15%。如果我們把少年宮的主要活動分為藝教、科教、學科輔導三條腿，則科技活動這條腿最短而使得“三足 ”不能 “鼎立 ”。顯然，只有讓科技活動重現(xiàn)昔日之輝煌， 少年宮才能不負歷史使命， 真正發(fā)揮校外科技教育主陣地的作 用。在這種情況下，我們認為少年宮創(chuàng)設科學實驗室可以改變科技活動受冷落狀況。理由如下：1教育改革的一個目標是切實讓學生減負，學生真正減負后，就會有多余的精力尋找釋放 的渠道，動手又動腦的科技活動將吸引有興趣的學生參加。電腦、航模、車模、科技制作都 是中小學生喜歡的項目， 但這些項目可以容納的學生

12、量與希望參加校外科技活動的學生人數(shù) 相比差距很大。 以筆者所在少年宮為例， 科技班參可容納人數(shù)不超過 200 人，城區(qū)中小學生 中有 7 萬人，即使其中只有 5%，即 3500 人希望參加科技活動，與 200 人的容納量相差甚 遠。如考慮郊區(qū)學校學生、 5% 以外的學生需求的話，相差就更大了。開放性的科學實驗室 除了雙休日可先后接納數(shù)百名學生活動以外， 周一至周五也可 “來者不拒 ”，讓同學在課后到 少年宮活動，從而有效改變少年宮科技活動人氣不足的狀況。2與其他活動內(nèi)容相比，校外科學實驗室更符合個性化、創(chuàng)新能力等方面科學素養(yǎng)的培養(yǎng) 和提高， 其良好的實踐效果所形成的滾雪球效應， 可促使更多的學

13、生到校外教育機構(gòu)參加科 技活動，并提升其他活動的參加人數(shù)。3科學實驗室在國內(nèi)少年宮中目前尚無已有開設的報道資料，屬于創(chuàng)新項目。其與時俱進 的立意、 新穎的參與方式、 獨特的科學氛圍和明顯的學習效果會受到各方關(guān)注， 從而帶動少 年宮科技活動的開展，改變科技活動受冷落狀況。四、創(chuàng)設校外科學實驗室的原則校外教育機構(gòu)創(chuàng)設科學實驗室應該遵循如下原則：1區(qū)別于學校實驗室的原則。如上所述，學校實驗室存在平時不開放、學生使用機會少的 問題，但校外教育機構(gòu)創(chuàng)設科學實驗室的目的不是僅僅為彌補學校實驗室的不足， 給學生提 供一些實驗機會而已。 校外科學實驗室應該突破學校教學的框架， 在實驗項目的選擇、 實驗 設備的

14、設置、 實驗手段的使用等方面讓學生體驗科學實驗過程、 接觸現(xiàn)代科學前沿、 擴大科 學視野，在親近科學的樂趣中逐漸培養(yǎng)科學素養(yǎng)， 培養(yǎng)對科學的興趣。 簡言之，校外科學實驗室不是課堂、實驗室的簡單 “搬家2知識性與趣味性相結(jié)合的原則?？茖W實驗室對于學生已有知識的鞏固、新的知識的 發(fā)現(xiàn)具有的作用無需贅述。興趣是最好的老師、入門的先導， 也是激發(fā)學習熱情的動力，任 何一名學生只要對他所學的內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚的興趣， 就會對此學科產(chǎn)生強烈的求知欲望并積 極主動投入到對知識的追求和探索中去。 缺乏趣味， 枯燥、 嚴謹?shù)目茖W實驗會使大部分學生 興趣漸失而止步于實驗室門外， 因此應注重實驗項目、 實驗手段和實驗過

15、程的趣味性， 讓學 生在實驗中體驗快樂，在快樂中熱衷實驗，激發(fā)和保持學科學、愛科學的興趣。3學生參與的廣泛性與個性化培養(yǎng)相結(jié)合的原則。與學校教育相同，校外科技教育也 必須強調(diào)全體性。 開展的科普活動如果只有少數(shù)人參與， 無論它的成績是多么的卓越， 都是 失敗的。 校外教育機構(gòu)創(chuàng)設科學實驗室以提高青少年科技素養(yǎng)為目的，所以， 實驗室在實驗項目的選擇、 實驗手段的使用等方面首先要考慮學生的普遍需求和接受程度， 注重科學基礎 知識的普及， 以培養(yǎng)學生基本的實驗操作能力和良好的科學習慣、 良好的心理素質(zhì)與合作精 神、善于觀察、 勤于思考和敢于操作為目標。 而對于學有余力， 對自然科學興趣濃厚的學生， 則應允許和鼓勵其自由選擇或自己制