・２６２－ 科教创新 谈科技馆如何开展青少年工程教育活动 冯子娇 （黑龙江省科学技术馆，黑龙江哈尔滨１５００８０） 摘要：为培养青少年科技的创新实践能力和科学素养，科技馆有必要开展相关领域的科学与工程方面的科普与实践活动。基于目 前国内科技馆尚未普遍开展青少年工程教育活动的情况，本文就科技馆开展工程教育活动的背景和意义进行了探讨和阐述，并结合实践 探索开展工程教育活动的模式和方法。 关键词：科技馆；工程教育活动；工程实践；学习方式 ‘随着科学技术的不断发展，社会日益依赖工程和技术。如何更好地 学生在学习知识如何应用的同时，能够深刻地领会工程应用所具有的 开展青少年工程教育活动是科技馆积极探索创新科普教育活动新模式 现实价值。同时，它还强调对于任何—个问题，都会有 种路径、多种解 的体现，也是科技馆充分利用所具有的科学教育理念和科普资源优势 决方案。这样，学生就不会只是去寻找那个“正确的答案”，而是更愿意 进一步培养学生科学技术素质的实践。 不断采用新的方式和视角去寻找新的答案。 。－ １科技馆开发科学与工程教育活动的背景和意义 这里介绍的基于典型项目的学习方式是开展工程教育活动一种很 工程技术是科学技术成果应用于工业生产过程的实用技术。随着 好的方法。工程教育活动强调的是—个动态过程，从—个学生感兴趣的 科学与技术的发展，工程技术的覆盖领域已经渗透到社会经济和人民 题目开始，再围绕这个题目设计项目。项目构设计有很多要素：首先要 生活的方方面面。科技馆在开展常规科普教育活动的同时，有必要让学 建立学生的求知欲；明确学习成果；能够真正让学生参与探究过程；需 生对相关领域的工程技术有所了解，但目前与小学教育大纲中科学课 要学生进行创新；鼓励学生多种方式解决问题和挑战。例如：在设计“太 相结合进行的工程教育活动，似乎尚未普遍开展。这对学生了解工程 阳能热水器”工程挑战中，学生需要利用塑料管将水杯里的水在光照条 学，学习工程学造成了一定的阻碍。另外，尽管近年来大学毕业生就业 件下引流至另一杯中，并在该过程中让水温尽可能地升高。通过引入一 形势严峻，但真正具有实践经验的专科生和众多行业的高级技工成为 个真实ｆ青景，引发学生思考如何将温度变化和光照、材料、颜色、水流速 人才市场抢手资源。因此，不论从教育发展的角度，还是从适应劳动就 度、塑料管长度等相关因素联系起来，完成模型设计。在这个过程中，因 业市场的角度，都有必要探索改进我国的科学与工程教育，而这应当 为项目本身就具有现实意义，学生也要做出最终的产品，因此，学生所 “从娃娃抓起”。 学习的知识及应用这些知识的过程也就具有了意义。 黑龙江省科技馆开展的“初等工程教育系列活动”正是基于此背景 ３工程教育活动的形式 下进行的设计与开发。以孩子天生的好奇心为出发点，帮助学生了解日 ３．１通过工程挑战任务激发创造力 常生活中科学、技术、工程和数学方面的联系，通过谢十、建模、分析、评 黑龙江省科技馆开展的工程教育系列活动以“初等工程教育系列 估等实践来解决具体问题。此外，该项目对科技馆进行校外教育活动带 活动”为主题，将科学、工程和技术相结合，围绕生活中常接触的机械、 来—个全新的切入点，利用科技馆展品既能够加深学生对某一工程领 结构、材料、土木、能源、电力等工程领域设计的—套工程技术系列教育 域的直观印象，又可在活动后期对相关内容进行完善和补充。 一 活动。 ２科技馆工程教育活动设计的目的和方式 该项目包括“礼花发射器”‘‘感受热量”“快速住房”等十项新颖创意 ２．Ｉ科学与工程实践的理解和应用 的工程教育活动，每项活动以解决某一实际工程问题为目标，对激发学 早在学龄前阶段，孩子们就会像他们周围的世界进行提问。如果学 生创意思路，培养其自主设计解决方案的能力是—个彳艮好的教育载体。 生开展并进行过科学与工程实践，他们就会提出更好的问题，学会认识 每项活动都可以把较为枯燥的工程技术概念转为有趣的工程挑战任 “提出的问题”和“需要解决的困难”之间的区别，并从各种类型的问题 务。小学生几乎对工程这个概念并不熟悉，然而一旦他们发现这项活动 中分辨出科学问题和工程问题。 的趣味陛，会帮助学生找到发明创造的兴趣所在，并自主进行活动设计 黑龙江省科技馆在开展工程教育系列活动中，我们发现，涉及到试 实施与评估改进，完成工程挑战任务。 验数据分析和解释时，低年级学生一般是通过绘画、写作、口述来进行 ３．２学习像工程师一样思考 简单记录和阐述；而初、高中学生回答问题时能够使用数据表格和函 在工程教育活动中，探究式教育可以鼓励学生模拟和再现工程师 数，解决问题时使用标准和条件，并学会描述数据间的关系，找到 对某些问题研究的过程，学会通过确定方案、建立科学模型、方案改进 解决方案。在这—过程中，对学生更有帮助的是培养他们的逻辑思维和 等方式来解决实际问题。并在活动中培养学生对待问题时的科学性和 应用数学的能力。同时，学生还应该了解，科学是提出关于自然界的问 严谨陛，明确实验的起始条件、控制条件，掌握和理解科学思维。例如， 题，并用基于实证的解释来给出答案；工程学源于需要解决有关人类的 在“设计降落伞”活动中，学生在记录降落伞下降时间时要注意每次降 需求和愿望的某个难题，并以新产品或新工艺的形式给出解决方案。除 落伞下落高度要一致，并在等条件下多次测量取平均值，使结果更精 此之外，科学与工程实践大多是平行和互补的，并在很多方面是重叠 确。同时，还要让学生认识到，每 种现象都具有—个或者多个原因；我 的。 们所掌握的科学知识或技术成果可以应用于工业生产并开发出新产 因此，科学辅导教师需要认识到科学与技术作为学科的相似性和 品，以达到改造自然的预期目的。 结束语 差异性，并能开发出充分体现各学科特点的实践活动。在小学阶段，很 多已有的活动都是基于工程学的问题。例如，建桥、高空掷蛋以及设计 培养学生创新实践能力和科学素养是科技馆开展教育活动的主要 小车模型，这些活动都是工程学在小学学校教育中的例子。但遗憾的 目标之一。这让我们更加意识到青少年科学素养、科学技能、创新和实 是，这些工程学问题以及相应的实践往往被简单地误认为是科学的成 践能力的培养任重而道远。科技馆如何更好地开展工程教育活动是科 果，而忽视了工程的价值。通过对典型项目的深入开展，辅导教师可以 技馆在探索新的学习模式上迈出的一步。这对提高科技辅导教师教授 引人科学与工程实践的差异，而有趣的工程设计问题则会更有效地激 工程技术的能力以及更好地推动我国中小学设置工程技术方面的初等 课程都是—个良好开端。 发学生学习工程技术的热睛。 参考文献 ２．２采用基于典型项目的学习方式开展工程教育活动 １１张璐．科教馆剥普教育活动的探索与实践叨．环球市场信息导报＿，２０１２．７． 基于典型项目的学习方式，是一种新的学习模式。这种学习模式强 ｆ２］工程教育进入小学校园ｍ冲国科技教育，２０１ １．１ １． 调在面对—个实际项目时，不仅需要了解项目内容，而且需要学习和掌 ｆ３］李云海谢俊祥．从提高中小学生科学素质角度议科技馆科教活动创 握相关的能力。在面对工程设汁或是解决实际问题时，更有利于学生学 『习和领会科学与工程的关系。基于项目的学习方式主要来源于学生的 新 冲国科普理论与实践探索——公民科学素质建设论坛暨第十八 ２０１ １． 实践性和创造性，并能有效培养学生的这些能力，同时它也并没有抛弃 届全国科普理论研讨会论文集阍，’ 内容，而是一种更为深入的教学方式。它强调项目本身的真实性，这样
