“第一節(jié)課就用渦輪渦桿裝置做了一個(gè)能動(dòng)起來的機(jī)器人，我當(dāng)時(shí)就覺得這也太神奇了。那會(huì)兒用的還是紅外線傳輸信號(hào)，光太強(qiáng)就會(huì)中斷信號(hào)，還特意跑到暗一點(diǎn)兒的地方去做。”時(shí)隔多年，長(zhǎng)春理工大學(xué)大一學(xué)生李琰仍然清楚地記得自己第一次在北京市少年宮（以下簡(jiǎn)稱少年宮）上機(jī)器人課程的情景，從小就十分喜歡機(jī)器人的他，因?yàn)檫@門課打開了通往新世界的大門。

北京市少年宮開設(shè)的課程讓青少年一起探索科學(xué)研究的奧秘。圖/北京市少年宮

此后數(shù)年，李琰在少年宮度過了一段在機(jī)器人世界里盡情探索的美好時(shí)光。像李琰一樣，北京無數(shù)青少年在這里開啟科學(xué)世界的大門。作為北京市具有公辦性質(zhì)的校外教育單位，北京市少年宮用豐富多彩的課程和活動(dòng)帶領(lǐng)青少年們一起探索科學(xué)研究的奧秘、品嘗科學(xué)研究的苦與樂。

面向青少年開展科學(xué)教育，如何更具育人實(shí)效？如何打造更多高質(zhì)量科學(xué)教育資源，引導(dǎo)青少年勤探究、善發(fā)現(xiàn)、學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)？近日，記者采訪了少年宮的相關(guān)負(fù)責(zé)人。

在多彩課程中引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、科學(xué)思考

科技小制作、機(jī)器人、車輛模型、航海模型、靜態(tài)模型、模擬飛行、自然探索、設(shè)計(jì)思維……在北京市少年宮2023年春季學(xué)期的招生簡(jiǎn)章中，科技類的課程琳瑯滿目。

北京市少年宮科技教學(xué)部部長(zhǎng)張文龍介紹，目前少年宮開設(shè)的科技類課程有模型制作與操控類、智能控制和信息技術(shù)和自然博物三大類，基本涵蓋了現(xiàn)在比較主流、前沿的科技教育項(xiàng)目，“像模擬飛行、設(shè)計(jì)思維等，都是這幾年新開設(shè)的課程。”

北京市少年宮開設(shè)的科技類課程主要有三大類。圖/北京市少年宮

2023年新學(xué)期開學(xué)，崇文小學(xué)六年級(jí)學(xué)生李沐原每周日都會(huì)來到少年宮上課，他很喜歡新開設(shè)的設(shè)計(jì)思維課，“很多人在日常思考過程中都是無序思考。設(shè)計(jì)思維就是要讓大家先思維發(fā)散，然后再聚攏，這樣可以一下子找到問題的關(guān)鍵。比如優(yōu)化設(shè)計(jì)一件物品，首先要找出現(xiàn)存的問題、找到導(dǎo)致出現(xiàn)問題的根本原因、要改正的方向等等，然后再去進(jìn)行設(shè)計(jì)。”

在少年宮的課程中，青少年們也汲取營(yíng)養(yǎng)不斷成長(zhǎng)。李琰細(xì)數(shù)自己在機(jī)器人課堂上學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)，諸如PID控制算法、寫程序、函數(shù)等，“其實(shí)當(dāng)時(shí)在少年宮學(xué)的時(shí)候可能沒什么感覺，但是到后來再在學(xué)校里學(xué)到這些知識(shí)，或者用到這些知識(shí)的時(shí)候，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)在很早的時(shí)候就已經(jīng)了解這些內(nèi)容了。”李琰表示，在少年宮學(xué)習(xí)的經(jīng)歷讓自己更“輸?shù)闷稹保瑢?shí)驗(yàn)失敗了就下一次接著努力，比賽輸了就下一次再改進(jìn)。

在張文龍看來，科學(xué)素養(yǎng)一個(gè)很重要的體現(xiàn)就是具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，要引導(dǎo)孩子們善于發(fā)現(xiàn)身邊的問題，鍛煉他們遇到困難之后不怨天尤人、不逃避，然后用合理的方式去解決這些問題，“這是我們校外科技教育的育人方向之一，設(shè)計(jì)思維鍛煉的就是解決問題的底層邏輯，是一種方法論。”

少年宮的科學(xué)教育探索在自然課堂上同樣出色。

八角井、壓水井、轆轤井，這些成年人可能都難以分辨的古代灌溉工具，北京市東城區(qū)東交民巷小學(xué)四年級(jí)學(xué)生王浩軒可以毫不費(fèi)力地分清，還能說出每種水井在古時(shí)候的主要分布范圍、如何正確地使用各種灌溉工具。這一切要得益于他上的少兒農(nóng)藝課。在這門課上，王浩軒認(rèn)真了解了現(xiàn)代農(nóng)藝科技和古代農(nóng)藝科技各種知識(shí)。北京市匯文第一小學(xué)三年級(jí)學(xué)生康筱安則在這門課上與大自然親密接觸，學(xué)習(xí)到了各種有關(guān)自然的知識(shí)，還和小伙伴們一起利用空水瓶為小鳥制作“食堂”，并且在探索自然的過程中認(rèn)識(shí)了自己最喜歡的一種甲蟲。

將科學(xué)教育資源送到更多青少年身邊

太火爆了、一“位”難求、秒光……每次新學(xué)期報(bào)名啟動(dòng)，少年宮的課程總是供不應(yīng)求。常規(guī)課程之外，少年宮也通過大賽、活動(dòng)、師資培訓(xùn)等多種形式，盡可能多地將科學(xué)教育資源送到青少年身邊。

學(xué)員們?cè)谏倌陮m體驗(yàn)自然類課程。圖/北京市少年宮

北京市中小學(xué)生植物栽培大賽即是少年宮的“招牌”活動(dòng)。少年宮自然教育部部長(zhǎng)李廣旺告訴記者，這是一項(xiàng)專門面向中小學(xué)生開展的植物種植實(shí)踐活動(dòng)，由北京市少年宮（北京教學(xué)植物園）發(fā)起并主辦，至今已連續(xù)舉辦了22屆，參與的學(xué)校和師生數(shù)量逐步擴(kuò)大到北京市八百余所學(xué)校、二十余萬名師生參與，并在2022年首次擴(kuò)展到外省市。

五彩向日葵、矮番茄、南瓜、朝天椒、鳳仙花……學(xué)生們?cè)谥参镌耘啻筚愔蟹N下的種子，最后都有了成果和收獲。

“呵護(hù)生命成長(zhǎng)需要耐心與細(xì)致，等待開花結(jié)果更要堅(jiān)持不懈，查閱資料科學(xué)養(yǎng)殖既要謹(jǐn)慎較真，也要敢于嘗試。”中國(guó)人民大學(xué)附屬小學(xué)學(xué)生馮竟虓了解了養(yǎng)育生命的辛苦和溫暖。北京市陳經(jīng)綸中學(xué)嘉銘分校學(xué)生崔彤羽寫道，“矮番茄的這一次生命之旅，讓我把書本上的知識(shí)得以實(shí)踐，植物的向光性、光合作用、氮、磷、鉀在植株生長(zhǎng)中的作用……學(xué)以致用才是我最大的收獲。”北京市第二中學(xué)分校學(xué)生孫曉航還基于種植過程寫出了一份《牛奶對(duì)矮番茄植物生長(zhǎng)影響》的實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。

“植物栽培大賽不光是讓學(xué)生學(xué)會(huì)一些知識(shí)、技能，更重要的是培養(yǎng)孩子對(duì)植物的熱愛。”李廣旺介紹，植物栽培大賽在設(shè)計(jì)中還融合了很多學(xué)科內(nèi)容，很多學(xué)校也基于大賽設(shè)計(jì)了專門的課程和項(xiàng)目。

帶領(lǐng)小朋友們，探索植物園里的一條小路；植物花朵中隱藏的“男生”和“女生”長(zhǎng)什么樣、有什么作用……幾乎每隔一段時(shí)間，少年宮就會(huì)面向公眾推出綠色科技俱樂部課程。此外，還有短期的夏令營(yíng)、夜游植物園等活動(dòng)。

“課程也好，大賽、活動(dòng)也好，畢竟能覆蓋的學(xué)生范圍是有一定限度的。”在李廣旺看來，師資培訓(xùn)是少年宮擴(kuò)大科學(xué)教育資源覆蓋面的最佳方式，“把老師培訓(xùn)好了，老師再去帶學(xué)生，覆蓋面一定會(huì)越來越大。”

他提到此前少年宮和東城區(qū)小學(xué)科學(xué)老師合作開展校內(nèi)外融合的市級(jí)公開課，“把科學(xué)課老師請(qǐng)進(jìn)來，跟我們部門的老師研討如何利用教學(xué)植物園的硬件資源開設(shè)跟科學(xué)課相關(guān)的課程，那次一共培訓(xùn)了三百多教師，效果非常好，能更好地發(fā)揮我們作為校外教育機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。”

做好科學(xué)教育加法，需集中校內(nèi)外合力

做好科學(xué)教育加法，培養(yǎng)青少年對(duì)科學(xué)的興趣，在課程設(shè)計(jì)之初就要多加考量。

張文龍?zhí)岢觯瑥恼n程設(shè)計(jì)本身而言，科技課程必須具有科學(xué)性，是合理且嚴(yán)謹(jǐn)，并要有一定的前沿性，“比如在我們的模擬飛行課上，學(xué)生們通過操縱桿模擬第一視角駕駛飛機(jī)，再結(jié)合航空知識(shí)的學(xué)習(xí)和動(dòng)手制作實(shí)物模型，通過多元的學(xué)習(xí)形式，讓他們了解飛行原理、學(xué)習(xí)航空知識(shí)，樹立航天報(bào)國(guó)的理想。”

與此同時(shí)，科技課程要有很強(qiáng)的交互性、可展示性。“時(shí)代不一樣了，我們做的東西也必須有吸引力。”張文龍以電子課程為例說道，同樣是讓學(xué)生學(xué)會(huì)電路焊接，之前課程會(huì)要求學(xué)生們制作小手電，現(xiàn)在則會(huì)要求他們?cè)O(shè)計(jì)燈光畫之類的作品，“就是讓學(xué)生覺得有新意，他們也可以把作品展示給家人、朋友，通過不斷優(yōu)化課程內(nèi)容促使學(xué)生保持對(duì)科技的興趣。”

同時(shí)，張文龍表示，培養(yǎng)青少年對(duì)科學(xué)的興趣，教師十分關(guān)鍵，“不能是死板的教授方式，我們更加注重實(shí)踐性，讓學(xué)生主動(dòng)參與，以學(xué)生為主體，老師只是起到引導(dǎo)作用。”

在“雙減”的大背景下，校外教育機(jī)構(gòu)如何助力校內(nèi)做好科學(xué)教育加法？

李廣旺提出，利用好課后330時(shí)間，校內(nèi)外合力研發(fā)科學(xué)課程或是一種可行的方式。“課后330時(shí)間主要是做學(xué)科之外的事情，可以充分利用好校外教育機(jī)構(gòu)或者一些科普教育基地。”他表示，可以組織學(xué)生走進(jìn)校外教育機(jī)構(gòu)、科普教育基地，也可以校內(nèi)外老師聯(lián)合研發(fā)課程，“單純校外老師的課可能針對(duì)性沒那么強(qiáng)，但是有校內(nèi)老師的再打磨，給學(xué)生提供這樣的課程可能會(huì)更好。”

張文龍則提出要更加廣泛地整合各種社會(huì)資源，他以設(shè)計(jì)思維課為例，這門課就是和清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心的老師們合作研發(fā)的，無論設(shè)計(jì)課程還是策劃活動(dòng)都要廣泛地整合社會(huì)資源，其中包括高校、科研院所、博物館、企業(yè)等等。“很多前沿科技都應(yīng)用在企業(yè)最新研發(fā)的產(chǎn)品上。無論是機(jī)器人教育還是人工智能教育，都需要一個(gè)教育載體，紙上談兵滿足不了現(xiàn)在的教育需求。所以，遇到優(yōu)質(zhì)的教育資源，我們就要積極地整合進(jìn)來，用于我們的科學(xué)教育之中。”