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1、科学实验在科技馆教育活动的作用李俊玲山西省科技馆，摘要：从科技馆的诞生和发展说明科技馆的展览教育是以实验教育为基础的，科学实验是科技馆教育活动的主要形式之一。分析概括了在展厅内设计演示台、开辟测试实验项目、规划模拟车间的方法和意义，提出了设计科学互动剧、建立主题实验室等方式，不断丰富展览教育内容，创新科普活动形式，拓展科普活动项目。同时分析了实验教育在科技馆中存在的问题并提出相应对策。关键词：科学实验；科技馆；教育活动；作用1引言科学实验是根据研究目的，运用一定的物质手段，通过干预和控制科研对象而观察和探索科研对象有关规律和机制的一种研究方法。简单地说科学实验就是为阐明某一现象而创造特定条件以
2、便观察它的变化和结果的过程。科学实验是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法，同时也是检验科学假说，形成科学理论的实践基础。因为科学实验中多种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更精确 ，且能排除次要因素的干扰，更快揭示出研究对象的本质；此外，它还能发挥人的主观能动性和对自然条件的控制力，揭示极端条件下物质运动的规律，提供更多的发现新事物、新现象的机会。所以科学实验有着独特的认识功能。科学技术馆（简称科技馆）是以展览教育为主要功能的公益性科普教育机构。主要通过常设和短期展览，以参与、体验、互动性的展品及辅助性展示手段，以激发科学兴趣、启迪科学观念为目的，对公众进行科普教育；也可举办其它科普教育、
3、科技传播和科学文化交流活动1。科技馆的核心功能是实施观众可参与的互动性科普展览、教育活动。本文从科技馆开展互动性科普展览及具有科技馆特点的其它科普教育活动中，科学实验可以发挥的特有作用展开论述。大多是实践感悟，希望引起科技馆业界重视实验教育这一教育形式，并不断挖掘开拓其在科技馆的表现形式，使科技馆的建设和发展更加适应时代的需要。2科学实验在科技馆诞生和发展中的作用2.1科技馆的诞生 1937年诺贝尔物理学奖获得者让佩兰建立的法国巴黎“发现宫”被认为是现代科技馆的鼻祖。“发现宫”的宗旨按照创建人让佩兰的说法是:“使观众熟悉科学赖以产生的基本研究，每日重复这些研究的主要实验，既不降低它们的水平，同
4、时又使它们能为多数人所接受。以此造成公众对科学的鉴赏力，灌输科学之尚精确、尚批判、尚独立判断的精神，使这些成为对人人有用的文化素质。”作者简介： 李俊玲，女，理学学士，高级工程师，主要从事科技馆研究，中国自然博物馆协会会员， E-mail:最初“发现宫”完全是通过表演和讲解科学实验来普及科学知识和科学研究方法，有些像老师辅导的科学实验。后来逐渐地采取不用老师辅导而由观众自己进行的实验和演示，即现在的常设展览教育形式。同时馆内还备有大量供观众自己操作使用的实验设备。巴黎“发现宫”的创建，一方面说明实验科学已经在自然科学中占据主导地位，同时也说明教育家们发现普及科学的最好方法，就是让大家都来做实验
5、2。所以科技馆从诞生之日起，科学试验就成为其教育活动的主要形式之一。2.2科技馆的发展 1969年建成的美国“探索馆”将世界科技馆的发展推向了一个新的阶段。其创始人弗兰克奥本海默与让佩兰都是实验物理学家，而且都有运用科学实验设备进行教育的经历。这并非简单的巧合，而且正是由于这种经历，让佩兰和弗兰克奥本海默出于教育的目的，把自己所熟悉的物理学实验、仪器以及以物理学原理为基础的设备转变为互动展品。 1969年建成的加拿大安大略科学中心，是以“将科学与技术以迷人而有趣的方式展示给观众”作为总体意图。内容的丰富性与形式的多样性的有机结合，是这个科学中心的最大特点。科学中心专门设计的技术表演和科学实验项
6、目非常精彩。 2001年建成的日本“科学未来馆”是以“面向普通公众进行科普教育，但更是为科学家提供一个了解最新科技动态的场所”为理念。最具标志性的展品是悬挂在展厅空中的一个大球，直径6.5米，安装一百多万个发光管，可以模拟陆地、海洋的温度变化等内容，其数据从美国传送。另有磁悬浮列车，设计非常符合科技馆展品特点3。 我国的科技馆建设从20世纪80年代初开始起步，其主要思想来源于美国探索馆，以普通公众为其教育对象，以科学性、知识性、趣味性为其教育的主要特点，以启发观众的创新能力为其发展目标。这些科技馆基本都是通过举办互动科普展览、科学实验等活动，提高公众的科学文化素质。 从某种意义上可以说是互动展
7、品造就了现代科技馆。观众对于互动展品的“参观”行为，经历了操作、观察（体验）、发现、思考的过程，这是一个动手实践和探究学习的过程，观众收获的不仅仅是展品所演示的现象和原理，还有观察方法、思维方式等多方面的启迪，还有探究和发现的乐趣。特别是那些以科学发现和科技发明过程为原型的展品，还蕴含着科学家们科学探索过程中所体现的科学精神、科学思想、科学方法，它可能给予观众心灵上的某种升华。 因此科技馆的发展过程，就是把科学实验逐步融入互动展品的过程，科技馆的参观过程，就是观众进行改进后的实验、实践过程。3在展区内设计实验项目，丰富展览教育内容3.1设置演示台 在常设展厅中设置演示台。所演示的科学实验，一般
8、为比较实验、析因实验和模拟实验。现有的科技馆一般都设有演示台，对特殊材料的性能和低温物理现象定时演示。为适应社会对素质教育和创新教育的需求，应开发新的实验内容，与常设展览相互补充，完善教育功能。 设计演示台的实验时，需要考虑以下因素： 演示时间不宜过长（控制在30分钟之内）。 演示内容要蕴含科学原理，实验结果现而易见。 实验预期结果要在较短时间内显现。 实验现象应丰富生动，有变换。 实验的过程应适合观众参与。使观众在演示过程中始终处于兴奋状态。 演示台的实验所起的作用是观众感官直接感受到的，对激发兴趣有一定的作用。3.2开辟测试实验项目 在以计量测试、生命科学等相关主题的展区中，开辟多功能的测
9、试实验项目，并对观众公示。在参观展览的过程观众可根据兴趣提出测试实验项目，实验辅导员帮助观众准备相应的材料和设备，协助观众完成测试实验，并将测试试验结果与展览内容有机结合，加深观众印象。 测试实验项目不仅能对观察现象的全过程进行定性研究，还能测量有关数据，计算数值关系，进行定量研究。这些特点，能使观众以最有效的方式去掌握自然基础知识。3.3规划模拟车间根据科技馆所在地公众对不同产业的兴趣，有选择的规划若干手工业和工业部门的模拟车间，如：制造纸张车间、制造玻璃车间，印刷车间、激光加工车间等等。从原材料的准备到成品，把生产的全部过程展现在观众面前，观众还可参与其中，欣赏自己生产出的产品。规划模拟车
10、间一方面使观众亲自体验工业生产的快乐，同时也引导观众与具有专门知识的辅导员进行接触和交谈，从不同的层面获取科学技术知识。4设计科学互动剧，创新科普活动形式 科学互动剧是在国内外新兴的独特的科普教育形式。它以原理简单、现象明显的物理、化学实验为基础，配以相应的剧情，通过艺术表演的形式向观众传授科学知识，弘扬科学精神。目前我国科技馆中的科学互动剧正处在发展阶段。龙门少儿推出的挑战惊奇等剧目、东莞科技博物馆举办的科学互动剧大赛等等推动了互动剧的发展。山西省科技馆在少儿科学乐园推出科学互动剧场以来，受到少年儿童及教师家长的一直好评。今年山西省科技馆又自己创作，编制了新的科学互动剧目在春节推出，收到很好
11、的效果。科普互动剧以奇幻的实验效果和幽默有趣的表演形式给观众留下难忘的记忆，使观众特别是青少年在感受和体验科学知识的同时，激发出对科学的兴趣。5建立主题实验室，拓展科普活动项目 按照观众需求，建立生物学、化学、物理、电子等主题实验室，定期向观众开放。 主题实验室如何建立目前在国内科技馆还正在积极探索中。但由于在主题实验的过程中，观众是处于发现者和探索者的位置，其角色感不同。随着实验的层层深入，观众不仅了解实验所涉及的知识，还能感受成功的和快乐。实验具有重复性，它能在相同的条件下进行多次的反复，可供观众反复观察。实验能够提高观众实验设计、实验操作、实验观察记录、整理记录资料等方面的实验能力。并通
12、过设计实验、分析结果等锻炼和培养想象能力和分析能力；在研究原因、结果、形成概念的过程中，锻炼逻辑思维能力、归纳能力、分析能力；在实际操作中，还能培养组织能力、实践操作能力、解决问题的能力等多方面的原因，主题实验室有着独特的作用。它将发展成为科技馆科普教育活动的重要组成部分，也将成为提高公众综合素质的重要环节。建立主题实验室，还可以不断拓展科普活动项目。如依托主题实验室，成立兴趣实验小组，把年龄和志趣相同的青少年编成小组进行活动，引导他们自己选择研究课题，自己做实验、搞发明创造，或者到野外采集生物标本并学习标本的鉴定分类等。也可依托主题实验室开展科技互动课等等。不断拓展科普活动项目，延伸科普活动
13、范围。6实验教育在科技馆中存在的问题及对策6.1问题： 虽然实验教育在科技馆中能较好地体现其教育理念，也存在着多种不同的表现形式，可为什么应用并不广泛呢？我认为主要存在以下几个方面的问题。 对安全性的担忧主要是化学类实验所涉及的化学制剂及反应时产生的不安全因素，使得许多科技馆对实验教育不得不采取回避的态度。 缺乏实验辅导员的问题 科技馆缺乏专业的实验设计人员和实验辅导员也是实验教育难以在科技馆开展的主要因素之一。 实验品的管理 一些生物类实验品的来源和管理也是实验教育在科技馆难以开展的主要因素之一。 实验项目的缺乏与雷同，更是制约实验教育在科技馆广泛开展的重要因素之一。6.2对策： 根据问题分
14、类别解决，充分发挥科技馆的实验教育功能。 设计实验内容时，充分考虑到实验过程中可能出现的各种情况，并可与国内、省内高校、科研院所联合，杜绝安全隐患。 与教育部门联合，与专业实验室联合，聘请部分专家。培训科技馆自己的辅导员队伍。从热爱实验的学生中、观众中培养辅导员志愿者。 一方面与相关部门的行政单位建立良好的双赢合作关系，另一方面制定完善的管理制度，严格执行。必将使科技馆的科普教育活动越走越宽。 在科技馆系统建立实验教育项目资源共建共享平台，解决实验项目的短缺和雷同。 7结论：综上所述,科学实验在科技馆的教育活动中起重要作用。设计不同表现形式的科学实验，将丰富展览教育内容，创新科普活动形式，拓展
15、科普活动项目。参考文献1科学技术馆建设标准2007年8月1日起执行版2 董建生，申嘉廉编著，世界著名科技博物馆黑龙江科学技术出版社， 1986年5月3 黄体茂，世界科技馆的现状和发展趋势，科技馆2005年2期Scientific experiment in Science Center pedagogical activity function Li Jun LingShanxi science and technology museum, abstract: From the Science Center birth and the development showed that the Science Center the display education is take tests educates as the foundation, the scientific experiment is one of Science Center pedagogical activity main forms
