論少年宮創(chuàng)設(shè)校外科學(xué)實驗室的重要作用

1、論少年宮創(chuàng)設(shè)校外科學(xué)實驗室的重要作用王建華 金宇平當(dāng)前， 人類社會正在經(jīng)歷一場全球性的科學(xué)技術(shù)革命，我國經(jīng)濟(jì)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(jì)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(qiáng)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(jī)構(gòu)的肩上。筆者認(rèn)為，在此背景下，校外教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)科學(xué)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(xué)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(xué)實驗室是建設(shè)創(chuàng)新社會的 “助推劑 ”創(chuàng)新意識取決于科學(xué)素養(yǎng)的高低。目前，人們對科學(xué)素養(yǎng)的理解，認(rèn)為主要包括科學(xué)知識、 科學(xué)方法、 科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)過程等思維方法與技能。根據(jù)中科院等機(jī)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(xué)素養(yǎng)的比例為2%，較發(fā)達(dá)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(xué)素養(yǎng)應(yīng)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(qiáng)調(diào)科學(xué)實驗？本文提出的創(chuàng)設(shè)校外科學(xué)實驗室， 可以起到什么

3、重要 作用呢？1科學(xué)實驗的作用青少年學(xué)生的科學(xué)知識大多來源于書本。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中關(guān)注的但只往往是科學(xué)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(jìn)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(xué)知 識的真正含義。 動手做實驗可以培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰Γ?有助于培養(yǎng)實事求是、 嚴(yán)肅認(rèn)真的科 學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。 對科學(xué)家來說， 實驗是對假設(shè)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(xué)實驗不僅僅可以確認(rèn)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(xué)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(xué)實驗室的界定若以學(xué)校為界，科學(xué)實驗室可分為校內(nèi)和校外兩類。中小學(xué)校配備實驗室的目的是讓學(xué)生按教材要求進(jìn)行相關(guān)實驗，幫助理解課本所學(xué)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(xué)生探索、 創(chuàng)新思維和能力的目標(biāo)相比是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。校外的科學(xué)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(xué)生 開放。本文提出的 “校外科學(xué)實驗室 ”，系指由少年宮、青少年活動中心、少科站等與中小學(xué) 生接觸最多的校外教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)辦、 專供青

5、少年免費使用的科學(xué)實驗室。 目前， 校外教育機(jī)構(gòu) 創(chuàng)辦科學(xué)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(shè)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(xué)實驗室順應(yīng)了教育改革的要求國務(wù)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(wù)教育階段中的科普教育， 即科學(xué)基礎(chǔ)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(xué)校教育仍被批評為 “應(yīng)試教育 現(xiàn)行教學(xué)基本上還是以考試進(jìn)行能力測試、 以分?jǐn)?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(tuán)中央學(xué)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(xué)課程改革中力度最大的是初中理科， 將原來的物理、 化學(xué)、生物及地理、 生理衛(wèi)生部分 內(nèi)容整合為 科學(xué) 一門課程。 高中的理科教學(xué)也將隨課程改革和學(xué)分制的實行而發(fā)生很大 的變化。對于中等學(xué)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(xué)教育的主要內(nèi) 容：科

7、學(xué)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(xué)?？茖W(xué)教育史上，走的是重理論、輕實驗的傳統(tǒng)教學(xué)方法， “中小學(xué)的理科教學(xué)基本上都 是閱讀和理解， 學(xué)生用教科書來學(xué)習(xí)科學(xué)知識和原理， 而無論在中學(xué)還是小學(xué)， 非常有益的 實驗活動都很少。 ”（徐學(xué)福：科學(xué)的相對性及其在課程和教學(xué)中的滲透 ）。從 “非常有益 的實驗活動 ”角度看，中學(xué)里的實驗室存在幾個問題：一是學(xué)生使用的機(jī)會少。實驗室平時 不開放，只有在上實驗課時學(xué)生才能使用，且 科學(xué)教材規(guī)定的為數(shù)不多的學(xué)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(xué)生兩人一 組或四人一組進(jìn)

8、行， 短短一堂課上每個學(xué)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(xué)時間內(nèi)難以實現(xiàn)。四是教材安排學(xué)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(shè)計性實驗。 從目前學(xué)校的教學(xué)條件看， 學(xué)校實驗室在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)還無法解 決以上問題。校外教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)的科學(xué)實驗室正好可以彌補(bǔ)學(xué)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(xué)生動手做在學(xué)校應(yīng)做而未做、 想做而不能做的實驗， 還可為 學(xué)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(xué)、航天科技等， 甚至可按

9、部分學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生個性和創(chuàng)新素 質(zhì)發(fā)展的需要，為學(xué)生科學(xué)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(rèn)為是 “偏師 ”的校外教育機(jī)構(gòu)，完全可能成為培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主陣地。三、創(chuàng)設(shè)科學(xué)實驗室是校外教育機(jī)構(gòu)自身發(fā)展的需要校外教育機(jī)構(gòu)以適應(yīng)社會發(fā)展需求、 滿足廣大青少年學(xué)生和家長不斷增長的校外教育需求為 自身發(fā)展目標(biāo)。 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(yīng)該在校外教育機(jī)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(jī)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(xùn)班為主，培訓(xùn)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(xué)科類， 科普活動基本沾不上邊； 二是培訓(xùn)班組織比賽夏令營， 培訓(xùn)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(xùn)、活動、比賽均較為齊全，開設(shè)有電腦、航模、車模、制作等科技類培訓(xùn)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(shè)了航模、 電腦等科技培訓(xùn)班的少年宮， 參加科技班的人數(shù)一般也不超過培訓(xùn)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(xué)科輔導(dǎo)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(fù)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(rèn)為少年宮創(chuàng)設(shè)科學(xué)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(biāo)是切實讓學(xué)生減負(fù)，學(xué)生真正減負(fù)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(xué)生參加。電腦、航模、車模、科技制作都 是中小學(xué)生喜歡的項目， 但這些項目可以容納的學(xué)生

12、量與希望參加校外科技活動的學(xué)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(xué)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(yuǎn)。如考慮郊區(qū)學(xué)校學(xué)生、 5% 以外的學(xué)生需求的話，相差就更大了。開放性的科學(xué)實驗室 除了雙休日可先后接納數(shù)百名學(xué)生活動以外， 周一至周五也可 “來者不拒 ”，讓同學(xué)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(xué)實驗室更符合個性化、創(chuàng)新能力等方面科學(xué)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(yīng)， 可促使更多的學(xué)

13、生到校外教育機(jī)構(gòu)參加科 技活動，并提升其他活動的參加人數(shù)。3科學(xué)實驗室在國內(nèi)少年宮中目前尚無已有開設(shè)的報道資料，屬于創(chuàng)新項目。其與時俱進(jìn) 的立意、 新穎的參與方式、 獨特的科學(xué)氛圍和明顯的學(xué)習(xí)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(shè)校外科學(xué)實驗室的原則校外教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)科學(xué)實驗室應(yīng)該遵循如下原則：1區(qū)別于學(xué)校實驗室的原則。如上所述，學(xué)校實驗室存在平時不開放、學(xué)生使用機(jī)會少的 問題，但校外教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)科學(xué)實驗室的目的不是僅僅為彌補(bǔ)學(xué)校實驗室的不足， 給學(xué)生提 供一些實驗機(jī)會而已。 校外科學(xué)實驗室應(yīng)該突破學(xué)校教學(xué)的框架， 在實驗項目的選擇、 實驗 設(shè)備的

14、設(shè)置、 實驗手段的使用等方面讓學(xué)生體驗科學(xué)實驗過程、 接觸現(xiàn)代科學(xué)前沿、 擴(kuò)大科 學(xué)視野，在親近科學(xué)的樂趣中逐漸培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)， 培養(yǎng)對科學(xué)的興趣。 簡言之，校外科學(xué)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(xué)實驗室對于學(xué)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(dǎo)， 也是激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的動力，任 何一名學(xué)生只要對他所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚的興趣， 就會對此學(xué)科產(chǎn)生強(qiáng)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(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗會使大部分學(xué)生 興趣漸失而止步于實驗室門外， 因此應(yīng)注重實驗項目、 實驗手段和實驗過

15、程的趣味性， 讓學(xué) 生在實驗中體驗快樂，在快樂中熱衷實驗，激發(fā)和保持學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)的興趣。3學(xué)生參與的廣泛性與個性化培養(yǎng)相結(jié)合的原則。與學(xué)校教育相同，校外科技教育也 必須強(qiáng)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(jī)構(gòu)創(chuàng)設(shè)科學(xué)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(xué)生的普遍需求和接受程度， 注重科學(xué)基礎(chǔ) 知識的普及， 以培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗操作能力和良好的科學(xué)習(xí)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(biāo)。 而對于學(xué)有余力， 對自然科學(xué)興趣濃厚的學(xué)生， 則應(yīng)允許和鼓勵其自由選擇或自己制