论少年宫创设校外科学实验室的重要作用

1、论少年宫创设校外科学实验室的重要作用王建华 金宇平当前， 人类社会正在经历一场全球性的科学技术革命，我国经济能否可持续地健康发展， 取决于我国是否能在这场席卷全球的科技革命中取得主动权。为此， 中共中央关于制定国民 经济和社会发展第十一个五年规划的建议着重指出要 “增强自主创新能力和加快科技教育 发展”，并指出， 加快科技发展从根本上说 “取决于劳动者素质的提高和大量高素质人才的培 养”。显然，通过加快科技教育发展来培养大批现代科技创新人才重任最重要的一棒，历史 地落在了青少年教育机构的肩上。笔者认为，在此背景下，校外教育机构创设科学实验室， 是突破原有教育、 活动模式的重要尝试， 可以为培养

2、青少年科学素养、 提高青少年科技创新 能力，提供一个非常有益的新平台。一、校外科学实验室是建设创新社会的 “助推剂 ”创新意识取决于科学素养的高低。目前，人们对科学素养的理解，认为主要包括科学知识、 科学方法、 科学精神、科学态度、科学过程等思维方法与技能。根据中科院等机构专家完成 的中国科普现状调查报告 ，2003 年，中国公众具备基本科学素养的比例为2%，较发达国家落后二三十年，成为制约我国科技水平提升和国际竞争力的重要原因。培养和提高科学素养应该从青少年科技教育抓起， 这是显而易见的。 青少年科技教育涉及的 面很多， 笔者为什么要强调科学实验？本文提出的创设校外科学实验室， 可以起到什么

3、重要 作用呢？1科学实验的作用青少年学生的科学知识大多来源于书本。学生在学习过程中关注的但只往往是科学的事实、 概念、规律和理论， 因为这些知识都十分清晰地呈现在我们面前。是死记硬背现成的结论， 不进行实验和探究， 无法体会探索创新的乐趣， 也无法理解科学知 识的真正含义。 动手做实验可以培养观察和实验能力， 有助于培养实事求是、 严肃认真的科 学态度和科学的学习方法。 对科学家来说， 实验是对假设和理论的最终检验， 拥有创造或打 破关于宇宙的最重要理论的能力。 科学实验不仅仅可以确认或者驳倒一些理论， 它们还可以 改变我们对生命、 现实甚至是对我们自己的看法。 科学实验有时候完全颠覆了我们关

4、于世界 如何运行的常识性概念，有时候还会粉碎存在已久的虚构理论。2校外科学实验室的界定若以学校为界，科学实验室可分为校内和校外两类。中小学校配备实验室的目的是让学生按教材要求进行相关实验，帮助理解课本所学的内容， 大多数为验证性实验 （即使是探究性实验，也因为理论的熟知，很容易演变成验证性实验），这与培养学生探索、 创新思维和能力的目标相比是远远不够的。校外的科学实验室拥有者， 以科研院所、企业为主， 它们有明确限定的使用对象和明确的科研目的， 不可能向在校青少年学生 开放。本文提出的 “校外科学实验室 ”，系指由少年宫、青少年活动中心、少科站等与中小学 生接触最多的校外教育机构创办、 专供青

5、少年免费使用的科学实验室。 目前， 校外教育机构 创办科学实验室在国内尚鲜有先例， 我们相信， 打造这一旨在提高青少年科技创新能力的新 平台，对建设创新型国家将起到不可估量的重要作用， 并将为我国校外科技教育史添上浓重 的一笔。、校外科学实验室顺应了教育改革的要求国务院于 1994 年 7月印发 中国教育改革和发展纲要后，在纲要 “实施意见 ”精神指引下， 教育界逐渐形成了 “素质教育 ”的概念， 义务教育阶段中的科普教育， 即科学基础知识普及教 育得到重视和大力提倡。 但实施科普教育十余年来， 我们的学校教育仍被批评为 “应试教育 现行教学基本上还是以考试进行能力测试、 以分数 “择优录取

6、”的教育模式。 前段时间公布的 一项由教育部科技司、团中央学校部和中国科协科普研究所发起主办的社会调查结果表明，我国青少年普遍缺乏创造能力，只有近15%的青少年具有初步创造力特征。由此，新一轮教育改革、课程改革在新的形势和呼声下又开始实施。中学课程改革中力度最大的是初中理科， 将原来的物理、 化学、生物及地理、 生理卫生部分 内容整合为 科学 一门课程。 高中的理科教学也将随课程改革和学分制的实行而发生很大 的变化。对于中等学校的科技教育，联合国教科文组织曾于 1986 年 12 月召开了第 40 届国 际教育会议， 会议通过的文件 面临科技挑战的中等教育 里专门论述了科学教育的主要内 容：科

7、学知识、方法、精神和价值等。创新是人类的一种特有意识和能力。而在一百多年的 学校科学教育史上，走的是重理论、轻实验的传统教学方法， “中小学的理科教学基本上都 是阅读和理解， 学生用教科书来学习科学知识和原理， 而无论在中学还是小学， 非常有益的 实验活动都很少。 ”（徐学福：科学的相对性及其在课程和教学中的渗透 ）。从 “非常有益 的实验活动 ”角度看，中学里的实验室存在几个问题：一是学生使用的机会少。实验室平时 不开放，只有在上实验课时学生才能使用，且 科学教材规定的为数不多的学生实验有时 还会因各种原因而改为教师演示实验。 二是受实验器材的限制， 有些实验需安排学生两人一 组或四人一组进

8、行， 短短一堂课上每个学生可以动手操作的时间非常有限。 三是有的实验操 作起来花费时间太多、效果又不好，在45 分钟的课堂教学时间内难以实现。四是教材安排学生在实验室中完成的实验基本上是对课本知识或结论的验证， 少有探究性、 研究性、 创造 性的设计性实验。 从目前学校的教学条件看， 学校实验室在今后相当长一段时间内还无法解 决以上问题。校外教育机构创设的科学实验室正好可以弥补学校实验室的这些短处。 她不受时间限制， 实 验内容灵活多变， 不但可以让学生动手做在学校应做而未做、 想做而不能做的实验， 还可为 学生提供他们感兴趣的、 与科技发展热点有关的实验，如生命科学、航天科技等， 甚至可按

9、部分学生的特殊要求，为他们 “度身 ”安排他希望做的实验。由此可见，校外科学实验室因其 活动空间的开放性， 活动内容的综合性， 活动形式的灵活性等特点， 在培养和发展学生的观 察力、 想象力、 创造力、动手能力等方面可以起到重要作用，较好地满足学生个性和创新素 质发展的需要，为学生科学素养、创新能力的培养提供一个重要的平台。从这个意义上说， 传统上被认为是 “偏师 ”的校外教育机构，完全可能成为培养和提高学生科学素养的主阵地。三、创设科学实验室是校外教育机构自身发展的需要校外教育机构以适应社会发展需求、 满足广大青少年学生和家长不断增长的校外教育需求为 自身发展目标。 按理说， 在科技飞速发展

10、的现代社会， 科技教育及活动应该在校外教育机构 占据很大的比重， 但事实并非如此。 以国内数量最多的校外教育机构少年宫为例， 我们来看 看科技活动在少年宫开展的情况。 目前， 国内少年宫的运作方式大致可分为三类： 一是以兴 趣培训班为主，培训内容主要为音乐、美术、舞蹈等艺术类，数奥、写作、英语等学科类， 科普活动基本沾不上边； 二是培训班组织比赛夏令营， 培训内容基本与第一类相同， 比 赛内容可能与科普有关（如航模） ，夏令营可能冠上个 “科技夏令营 ”之类的名称；三是各类 培训、活动、比赛均较为齐全，开设有电脑、航模、车模、制作等科技类培训班。在这三类 活动模式中前二类占据了少年宫中的大部分

11、。 即使开设了航模、 电脑等科技培训班的少年宫， 参加科技班的人数一般也不超过培训总人数的15%。如果我们把少年宫的主要活动分为艺教、科教、学科辅导三条腿，则科技活动这条腿最短而使得“三足 ”不能 “鼎立 ”。显然，只有让科技活动重现昔日之辉煌， 少年宫才能不负历史使命， 真正发挥校外科技教育主阵地的作 用。在这种情况下，我们认为少年宫创设科学实验室可以改变科技活动受冷落状况。理由如下：1教育改革的一个目标是切实让学生减负，学生真正减负后，就会有多余的精力寻找释放 的渠道，动手又动脑的科技活动将吸引有兴趣的学生参加。电脑、航模、车模、科技制作都 是中小学生喜欢的项目， 但这些项目可以容纳的学生

12、量与希望参加校外科技活动的学生人数 相比差距很大。 以笔者所在少年宫为例， 科技班参可容纳人数不超过 200 人，城区中小学生 中有 7 万人，即使其中只有 5%，即 3500 人希望参加科技活动，与 200 人的容纳量相差甚 远。如考虑郊区学校学生、 5% 以外的学生需求的话，相差就更大了。开放性的科学实验室 除了双休日可先后接纳数百名学生活动以外， 周一至周五也可 “来者不拒 ”，让同学在课后到 少年宫活动，从而有效改变少年宫科技活动人气不足的状况。2与其他活动内容相比，校外科学实验室更符合个性化、创新能力等方面科学素养的培养 和提高， 其良好的实践效果所形成的滚雪球效应， 可促使更多的学

13、生到校外教育机构参加科 技活动，并提升其他活动的参加人数。3科学实验室在国内少年宫中目前尚无已有开设的报道资料，属于创新项目。其与时俱进 的立意、 新颖的参与方式、 独特的科学氛围和明显的学习效果会受到各方关注， 从而带动少 年宫科技活动的开展，改变科技活动受冷落状况。四、创设校外科学实验室的原则校外教育机构创设科学实验室应该遵循如下原则：1区别于学校实验室的原则。如上所述，学校实验室存在平时不开放、学生使用机会少的 问题，但校外教育机构创设科学实验室的目的不是仅仅为弥补学校实验室的不足， 给学生提 供一些实验机会而已。 校外科学实验室应该突破学校教学的框架， 在实验项目的选择、 实验 设备的

14、设置、 实验手段的使用等方面让学生体验科学实验过程、 接触现代科学前沿、 扩大科 学视野，在亲近科学的乐趣中逐渐培养科学素养， 培养对科学的兴趣。 简言之，校外科学实验室不是课堂、实验室的简单 “搬家2知识性与趣味性相结合的原则。科学实验室对于学生已有知识的巩固、新的知识的 发现具有的作用无需赘述。兴趣是最好的老师、入门的先导， 也是激发学习热情的动力，任 何一名学生只要对他所学的内容产生了浓厚的兴趣， 就会对此学科产生强烈的求知欲望并积 极主动投入到对知识的追求和探索中去。 缺乏趣味， 枯燥、 严谨的科学实验会使大部分学生 兴趣渐失而止步于实验室门外， 因此应注重实验项目、 实验手段和实验过

15、程的趣味性， 让学 生在实验中体验快乐，在快乐中热衷实验，激发和保持学科学、爱科学的兴趣。3学生参与的广泛性与个性化培养相结合的原则。与学校教育相同，校外科技教育也 必须强调全体性。 开展的科普活动如果只有少数人参与， 无论它的成绩是多么的卓越， 都是 失败的。 校外教育机构创设科学实验室以提高青少年科技素养为目的，所以， 实验室在实验项目的选择、 实验手段的使用等方面首先要考虑学生的普遍需求和接受程度， 注重科学基础 知识的普及， 以培养学生基本的实验操作能力和良好的科学习惯、 良好的心理素质与合作精 神、善于观察、 勤于思考和敢于操作为目标。 而对于学有余力， 对自然科学兴趣浓厚的学生， 则应允许和鼓励其自由选择或自己制