在科学中心体验科学实验.pdfVIP

·222·2009(北京)科技馆国际论坛暨学术年会论文集 科学中心开放实验室将作为科技营地、科学工作站等各种科普项目的主要内容，突破和创造性地丰 富了科学中心的教育活动。 参考资料 [1]李象益．提升科学教育理念推进科普场馆创新[J]．科学中国人，2004．(1)：9～10 [2]孙何平．STS教育论[M]．上海：上海教育出版社．2001：231—239 在科学中心体验科学实验 张涌林 广东科学中心 在科学中心体验科学实验，是指社会公众在科技场馆的有限空间，在设定的情境和条件中，以快乐 的体验方式，沿着科学家当年探索的思想和实验轨迹，实践感受，重新发现的过程。为此，科学中心的展 教理念和展示技术要作创新。本文结合展示设计实践，提出一些在科学中心体验科学实验要处理的 关系。 一、科学实验 科学实验，是自然科学重要的实践基础，自然科学的重大发现，源于科学实验，实证于科学实验，近 代科学思想方法亦基于科学实验。 科学实验根据特定的研究目的，运用科学仪器、设备和计算机技术，干预、控制或模拟特定条件下的 研究对象，从而获取科学事实，探索科学规律。 伽利略在研究自由落体运动过程中，将实证实验与思想实验结合，引入理想化科学模型和定量化数 学工具，开创了近代科学研究思想方法的先河。 牛顿站在巨人肩膀上，综合开普勒行星三定律和圆周运动规律的实验观测成果，加上自己的微积分 数学工具，发现万有引力定律，统一了天体与地物的运动规律。 法拉第从“电能生磁，磁也能生电吗?”的逆向思维出发，在上千次实验基础上，总结出电磁感应规 律，经过麦克斯韦的理论提升和赫兹的电磁波实验证实，统一了电和磁的运动规律。 自然科学史上这些里程碑式的科学知识发现和综合，充分验证了科学实验在其中的关键作用。 体验，是通过实践来认识周围的事物。 二、科学体验 体验是通过实践来认识周围的事物。 科学体验，指后人仿效科学家的探索轨迹、思想方法，对已知的科学知识和方法进行实践感受、重新 发现的过程。 在科学中心的科学体验，除了科学知识本身，应更强调科学发现过程的科学思想方法。我国著名科 技馆专家李象益教授指出：当代科技馆深化发展的特征是，尽力摈弃单纯的知识传播而更加重视在提高 公众科学素养的根本方面展现其独特的作用。研究表明：公众科学素养的涵义，至少应包括：公众对科 第四分主题科技馆展览教育活动内容、形式的突破与创新·223· 学的理解；公众对科学的应用能力；公众对科学的态度(包括科学精神、科学思想和科学方法)；公众对 科学的世界观。 从实践感受、从新发现的角度看，在科学中心体验科学实验有如下特色： (1)有限时空过程教育的科学体验。公众的科学体验不全同于科学家的科学实验，也不可能完全 重复科学实验的全过程。注意到公众科学体验与科学家科学实验的区别，才能在科学中心有限时空条 件下恰当地完成体验过程。 (2)非系统科学教育的科学体验。公众的科学体验有别于学校的系统科学教育，它的科学探究内 容不可能像正规教育那样按计划系统完成，带有公众的自主选择性和随意眭；它的内容对科学知识系统 来说具有离散性、随机性，但这并不意味着展教理念和展示设计不需要系统性、逻辑性。 (3)符合公众认知规律的科学体验。和学校的科学探究一样，公众体验的也是自己未知，科学已知 的规律，同样可以借鉴“做中学”、“探究学习法”、“发现学习法”、“情境认知与学习理论”等符合人类认 知规律的做法。展示设计应像科学导游一样，从公众的未知出发，向着既定的目标，配合特定的情境氛 围，设计出合理的科学旅游路线。 (4)快乐的科学体验。毫无疑问，体验者总希望体验是一个愉悦的过程，科学中心完全可以借鉴迪 斯尼乐园的技术手法，增添体验的乐趣，但科学中心不能等同于迪斯尼乐园，否则将失去自身存在的社 会价值。单纯的感官刺激不能代替科学体验，“听，会忘记；看，能记住；做，能理解；想，出真知”科学体 验要在感官感知基础上，通过思维上升为理性认识。 如上分析，在科学中心体验科学实验的过程，具有这样的特点：首先，体验者必须通过自己科学实践 才能获得真切的感受；其次，这种实践是在设定的情境和实验条件下，效仿前人的实验思想方法，目的明 确地进行的；再次，这种实践必须