科技馆中化学课程资源的整合利用价值及对策探究

2021-07-12王萍

科技视界 2021年6期

王萍

（吉林省科技馆，吉林长春 130000）

0 前言

从客观角度看，现代科技馆是科学技术和教育措施的结合体，也是科学技术和科普资源的中心，它面向大众，因此具有科普教育的作用。科技馆科普主要分为两个类型，一是依靠科技馆本身的技术资源、教育资源而开发的教育活动，大多采用引导实验、实验观看、知识讲座等方式来实现有效科普；另一种则是简单的展览教育，主要展现富有趣味性、知识性的展览内容，让受教育者了解相应的科学技术原理。

1 科技活动对青少年教育的重要性

科学技术帮助人们了解自己和世界，可以从科技中了解到身体构造是怎样的，身体中的细胞是怎样工作的，血液在身体中又起着怎样作用等。世界又是怎样成为海洋和陆地的，现在为什么陆地被分开了—板块运动。宇宙大爆炸带来了什么等。这些问题的答案都可以从科技馆中找到答案。

竞争的核心是促进社会发展。改革开放四十多年来，我国的科学技术水平迅速提高。科学文化知识是社会的重要基本组成部分，它影响着我国的经济，人民的生活和人类的进步。对青少年实施有效的科普教育可以迅速培养高素质的科技人才，增强我国的人才库和人才队伍，从而增强我国的综合国力和国际地位。

2 科技馆与学校之间的互补关系

在科技教育方面，科技学校和博物馆可以相辅相成。以展示的形式，科技场馆的展品分为静态展示型、动态展示型和参与体验型。它们是直观、有趣和动态的。这种展示方式适应了年轻人的年龄特征，并深深吸引了年轻人的眼球。但是，科学技术博物馆的目标人群是公众，因此科学技术教育存在分散性和非系统性的弊端。

学校是进行系统教学的地方。教师将采用更系统的方法为学生提供科学知识的综合指导。教师可以更深入，更专业的方式向学生讲解科学原理，以帮助学生探索和思考科学知识；通过学校的考试测试，可以评估学习成果。

“馆校合作” 模式的实现是为了使科技馆和学校能够充分利用其互补的优势，并为学生提供更好的科技教育环境。科技馆还应加强与学校和教师的联络与沟通，在科学教育课程的研究与开发中积极合作和紧密合作。

3 科技馆资源整合与利用方法

3.1 创新科技馆教育方法

鉴于科学馆日常工作内容的特点和教育方法的转变，未来科技馆应在教育活动的数量和形式方面加以创新。由于许多学生已经在学校接受了互联网教育，并在课堂上扩展了课外知识，因此科技馆必须适当控制博物馆的展位数量和科学传播模式，并重新组织博物馆的展位。相同或相关的类型展台加以整理，在逻辑上一致性。这一部分展台主要是低龄化访客提供基础科学知识，或为中小学访客提供一个审复习已学知识的平台。

3.2 强化科普教育研发

学校在博物馆的指导下，以“学校、博物馆”合作为关键要素，以某个教育目标为引，持续开展科普教育研发工作。如设置互动性较强的教育菜单、注重博物馆和学校全过程合作的教育项目、采取多元化的教育方法等。

比如，为了让学生更加深刻地感受到实景式体验的科技实践课程，为了更好地培养学生探索科技新知识的兴趣，老师将课堂搬到了科技馆，让学生在实景的情况下掌握课堂知识，通过不断的总结，为其制订了校本方案，学生可以在实验室里面做完化学实验，然后再去参观与之有联系的化学展览。比如，律动世界——化学元素周期表专题展，采用互动展品、多媒体、矿石实物、图文、文创产品等相结合的形式，从元素周期表的形成、应用和发展入手，展示各种与化学元素有关的性质和现象，向青少年普及化学元素及元素周期律相关知识，了解化学元素及元素周期律的相关知识和应用体现。

3.3 优化教育资源储备

科技馆本身存储的教育资源是为科技馆开展科普教育活动的基础条件，但应合理分析科技馆的科普教育资源是否符合学校科普教育的实际需求。美国众多博物馆的教育资源开发工作，就为科普教育提供了可靠保障。如美国植物园、旧金山探索馆就和学校深入合作，为毕业生创造条件进行毕业设计，毕业生根据学校所颁发的任务，在馆内深入学习。我国科技馆应充分借鉴这种形式，和学校构筑起长期且稳固的合作关系，根据统一科普教育目标的指导，持续开发建设教育资源，以保障科普教育系统性。

3.4 校外科技教育课程资源的开发与利用

科学的开放性，不仅表现在时间、空间、过程、内容、结论等方面，还要根据教学实际情况和学生发展的具体需要，利用校外各种社会资源以及丰富的人力资源、自然资源，有目的地组织学生参观学习，这种感受和体验是课堂教学所不能替代的。

要善于挖掘社区科技教育课程资源。学校周边的科技馆、博物馆、展览馆、公司、动植物园、科研院所等单位都是科学教育实实在在的社区课程资源，是科技教育课程资源的重要补充，也是学校科技教育活动中往往被忽略的课程资源。我们根据当地和学校的实际情况，充分利用这些丰富的课程资源，因地制宜，加强社会课程资源的开发，开展一些现场科技教学活动，组织学生去高新科技公司、生产车间参观，了解科技产品的研发、生产流程，也可以聘请科技人员和某一领域的专家担任学校科技活动的指导教师，邀请他们给学生作科普讲座等，激发学生的兴趣。多年的实践表明，依托高科技公司和科研机构，增强了科技教育的辅导力量。

比如石墨烯的展示。讲解人员在讲解石墨烯之前，向同学们提问，铅笔的头上是什么呢？答案是石墨。石墨是元素碳的一种同素异形体。自然界的物质都是由不同元素构成的，有些物质虽是由相同元素构成，但它们的表现就很不一样，原因在于分子结构的不同。石墨和碳也是这样。

碳原子排列堆积成片状，1 毫米厚的石墨包含大约300 万层这种结构，如果你只分离出一层原子的石墨，那就是石墨烯。它是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料。石墨烯有三个世界之最：薄、轻、强。这里可以拿头发丝打个比喻，虽然它的厚度是头发丝的二十万分之一，可是它的强度比最好的钢材还要高200倍，同时，它又有很好的弹性。弹性幅度能达到自身尺寸的20%。如果用1 平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1 毫克，但是可以承受一只小猫的体重。因此，石墨烯目前最有潜力的应用就是成为硅的替代品。然后讲解人员再延伸到现在的研究发展，目前我国的科研人员已开始尝试用石墨烯替代硅来制造部分元器件，由它制造出来的元器件，理论上处理运行速度可以达到硅的10 倍甚至上百倍。

所以科学家们预测石墨烯将会彻底改变21 世纪，极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。通过石墨烯的展示，可以培养学生对于化学研究的兴趣。