走得更高，也要走得更远

山东省科技馆是山东省省第一座现代化综合性多功能科普教育活动场馆,也是青少年校外科技教育的主阵地,是青少年素质教育的重要课堂。青少年科学工作室自成立以来,立足“科技”与“教育”,不断发展更新,既要“走得高”,面向前沿科技,打造出系统化、科学化、规范化的省科技馆科学课程体系;更要“走得远”,积极发挥公益性科普作用,不断加强馆校合作,为更多青少年提供科技教育。

给小创客们的“家”

山东省科技馆先后成立创客空间、创客工坊、人工智能工作室三大科学工作室,给小创客们一个“家”。在这里,小创客们可以自主利用大量的材料、工具,在科技辅导员的引导下,将自己的创意变为现实。

创客空间以艺术与科学相结合的展厅主题为基础,结合STEM教育、创客教育、探究式学习等国内外先进的教育理念,研究开发了共计三大主题、五十余门科学教育活动。

如果说创客空间是小创客们的“大本营”,位于常设展厅一层的创客工坊就是他们的“工作间”。这里以各类工具的使用为核心,注重培养参与者对各类工具及机械的兴趣,在探究和实践中提高动手能力与创作能力。工作室设备先进包含精雕机、激光切割机及各类机械、电动工具。

2020年12月最新设立的人工智能活动室紧跟前沿科技,拥有先进的人工智能教育教具及教学资源,旨在为青少年打造一个集参观、体验、教学、实践、分享等功能于一体的实体空间。工作室利用人工智能线上科普平台及线下活动策划实施,开展形式多样、内容丰富的青少年人工智能科普教育。

让科技教育惠及更多学生

山东省科技馆青少年科技工作室不断提升科普服务供给能力、提升公益性科普活动的受众覆盖范围,力争打造一个符合中小学科学教育规律、体现科技馆特色的普惠性实践活动体系。

一是STEM教育活动体系,主要面向对象为3-9年级学段学生。活动设计以培养中小学生的核心素养为主旨,围绕物质科学、生命科学、地球与空间、设计与技术四大类别,针对不同年龄段学生设计《云霄飞车》《风力发电》《桥世界》等十余项STEM主题活动项目。

图:STEM系列活动《过山车》

二是TRIZ萃智教育和创新思维培养体系活动、活动设计以TRIZ发明方法为基础,与科技馆内相关展项相结合,围绕中小学课程标准并能适应和配合研学活动的开展,旨在培养中小学生的创造能力。

图:TRIZ萃智创新发明原理——改变颜色

三是基于HPS教育的主题系列教育活动。将科技史融入教育活动之中,让青少年通过科技馆的各种资源和引导,来学习科学史、科学哲学与科学社会学,促进科学教育功能的发挥,有效衔接学校与科技馆之间的教育功能。

图:悦读科技读书会活动

四是人工智能创新教育项目体系。工作室搭建基于人工智能校外教育开展的编程软件系列实践活动及基于项目、主题任务的创新实践活动。其中基于人工智能校外教育开展的编程软件系列实践活动又根据学龄、编程基础的不同,分设基于Scratch和Arduino平台下的简易图形化编程系列、基于搭建结构的中级编程系列及基于建构的高级编程系列。

图:机甲大师挑战活动

此外,工作室还开展了创客系列活动,并且充分利用场馆字源开展研学活动,有效提高科技馆的研学教育功能。

期间,工作室始终不忘教育的公益属性,积极承担社会责任,采取微信平台预约、免费参与的方式,让感兴趣的青少年都能参与其中。在研学活动中也积极发挥公益性科普作用,与国家扶贫工作有效结合,面向精准扶贫对象的子女和偏远地区学生提供研学服务。

连接基础教育和前沿科技的“桥”

山东省科技馆青少年工作室以山东省实验小学等周边中小学校为试点,建立馆校合作关系,启动“馆校合作,共育未来”项目。面对这些义务教育阶段的青少年,如何将前沿科技与基础教育结合,建设起具有系统性、引领性的课程,是工作室在馆校合作中遇到的最大问题之一。

为了解决这个问题,课程开发团队成员对义务教育中小学科学课程标准进行深入研究的同时,紧密结合济南市现行小学科学教材,将课标与教材体现的章节部分进行结合和对比。从课程的主题、知识目标到情感价值目标不断进行修改,工作室最终设计出更适合相对应学段的教学过程活动。

以馆校合作项目活动《有趣的仿生》为例,选取济南市小学生现行科学课教材三年级上册第一单元《动物与环境》为切入点,以教材章节中的动物的结构为基础,探究“生物体结构与功能和环境的相互作用”,从而引入仿生学的大概念,在大主题的框架之下,再设置富有递进及层级目标的教学环节,包含“生物的启示”“科学猜想走进仿生”“仿生与未来”三项内容;融合探究式学习等多样化教学方式,注重生活经验;内容丰富、形式多样,真正实现书本知识和科学实践深度融合。

目前工作室合作的院校已达十余所,并且不断向济南市及山东省内学校扩大覆盖面,并加大课程资源、培训教师、共享平台等资源输出的建设,不断完善馆校合作机制。

你好,又见面了

科学工作室的运营和活动的开展是一个长期的过程,随着工作室各项活动的展开,老师们惊喜地发现走进活动室的学生中有了越来越多的熟面孔。他们中有的是在和济南市小学的馆校合作中相识,也有的是在研学系列活动或某个周末的常规单次活动中结缘。一句句亲切的“老师好”证明了工作室之前举办的活动得到了学生的认可,所以才会出现再一次的见面和追随。

学生们也持续和工作室的老师们分享自己的心得。例如《桥世界》研学系列活动后,常常有学生在来参加其他活动的时候跟工作室的老师讲:“自从上完这个课后,每当我看到一座桥的时候我就想去辨认,这是梁式桥还是拱桥或是斜拉桥……”

这样一次次的再见,和学生自发的探索,就是工作室创设和运营的最大意义,也是老师们最好的成就——好的科技教育不仅是知识的传递,更是让学生习惯于把探究思维用于日常生活和学习。

以上为2021“云上工作室”系列活动的青少年科学工作室优秀运行案例