一、校园科技馆建设的重要意义
对于工业化社会的教育,我们可谓驾轻就熟,从千人一面的学校、千篇一律的课程,到整齐划一的管理,学校规范化的目标是达到了,可由此带来的却是产品的标准化,学生大都成了统一规格的“标准件”,带来的负面影响也显而易见。
没有科技的教育,就难以培养具有创新精神的人才。素质教育的重点是培养具有创新精神和实践能力的新型人才,没有学校科技馆这个载体,也就难以负担起培养学生的创新精神和实践能力的重任。
让科学动起来,让科学更好玩,让学生热爱科学,在玩中感悟科学,提高科学素养,是建设学校小型科技馆的重要目标。学校小型科技馆的建立可以满足学生对科技知识的渴求,激发学生的科学兴趣,促进素质教育及学生科技素质活动的开展;学校小型科技馆的建立可以让每一位学生都能亲身体验科技活动,进行相关的实践研究,进一步加深对科学原理的理解,感悟科学的深奥,培养科学兴趣,增强动手能力。
二、校园科技馆的构成
学校小型科技馆由声、光、电、力、磁、能、水、气、新材料等九个方面的系列仪器组成。这些仪器集科学性、知识性、趣味性、操作性于一体,将光的反射、声的传播、力的分解、电的产生、水的循环、能的转化、磁场变化等自然常识和科学原理以最直观的形式演示出来。学生亲自操作,动脑动手,发现其中的奥妙,掌握其中的科学原理。
三、校园科技馆的功能与特点
学校小型科技馆的功能与特点在不断扩展和延伸,但主要有以下五个方面:
1、学校小型科技馆具有展教互动功能。展教互动功能是学校小型科技馆的核心功能,展品的互动性是学校小型科技馆区别于其他实验室的重要标志。学校小型科技馆的展品多具有互动功能,通过简单直观的实物模型表现复杂深奥的科学原理。既能吸引学生动手参与,又能让学生在娱乐之中思考和学到知识,真正做到寓教于乐。其实质就是从简单中体会深奥,在娱乐中学到知识,从而达到科技普及的目的。
2、学校小型科技馆是一个良好的科普活动中心。学校小型科技馆是学校的文化活动的重要场所之一,既能组织学生开展科技普及活动,也能为学生自发性的科技活动提供场地。
3、学校小型科技馆是一个良好的科技创作中心。学校小型科技馆是以生动的、可以让学生动手操作参与做实验的实物展教形式,通过学生动手动脑启迪思维,从而激发科技创作兴趣。学校小型科技馆有利于培养学生科学探究和科学创新的能力,学生利用该环境开展科学探究实验学习,可以较好地培养分析问题和解决问题的综合能力,较好地参加国内外各级各类的竞赛,从而获取较好的竞赛成绩。
4、学校小型科技馆以学生的发展为主体,以综合、探究、创新为理念而研究和开发的新课程实验教学环境,符合自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式。学生利用该环境开展科学探究实验学习,可以较好地完成课程学习任务,而且可以很快适应新的考试方法和考试模式。
5、学校小型科技馆中的仪器能反映和说明科学原理,揭示其内在的科学概念和基本的科学特征。学校小型科技馆中的仪器具有设计科学、结构简单、操作方便和外型美观等特点。
四、校园科技馆的建设
“校园科技馆”的建设要遵循两个原则,一是经济性原则,要结合本校实际,杜绝无效投入,做到合理配置,重视性价比;二是实用性原则,要尽可能与教学内容相联系,追求与学科教学的完美整合。
科技馆设备的合理配置也是一个重要的环节,有些设备“好玩”,学生非常喜爱,但因为脱离学生生活实际,或者蕴含的科学道理比较深奥,不能被学生所理解,这样的设备就不适宜采用。因此要明确从学生实际出发、与教学内容相结合的基本思想。学生现有的知识经验能理解或有联系的,要优先考虑;各学科教学内容涉及到的,学生不能直观的认识的要优先考虑。譬如,雷雨天不能站在大树底下,否则会有被雷击的危险。由于学生没有生活体验,也不能通过语言描述进行抽象感受,这时就可以通过“仿真雷电”来实现,用变压装置模拟一个几万伏的电击,并通过闪电击打到大树上,当学生亲眼看到耀眼的火花,亲耳听到刺耳的“噼叭”声,相信他们对雷电的认识一定会深刻许多,进而培养了学生的雷雨天自护能力。
五、校园科技馆的应用
“校园科技馆”要本着应用为先的理念,充分开发教育资源,大力拓展活动。主要通过两种途径:一是积极整合于各学科教学,让科技设备在课堂教学中大显身手;二是尽可能地做到馆藏设备免费开放,丰富学生的课余生活,开拓学生的第二课堂。
“校园科技馆”的建设是否成功,关键在应用,要充分挖掘应用潜能,提高使用效率。从学校的实际考虑,要想固定时间是不现实的。所以要求在活动形式上要因地制宜,灵活多变,参观型的活动在大型科技馆中是一种普遍形式,但在“校园科技馆”中有明显的不足,首先是由于场地有限,不能同时容纳整班学生的参观活动,其次由于时间有限,设备有限,学生在以课时为单位的短时间内根本不会有深入的认识,因此,“校园科技馆”的活动,以针对性和零散性为主要形式。可以考虑采用的有两种途径:一是积极整合学科教学,可以对各年级各学科教学内容进行梳理,找出与“校园科技馆”相关的内容,然后制定出教学计划分发给任课教师,建议他们在组织相关教学内容时,能够充分发挥科技馆的功能,将科技设备作为教具来设计,可以带领学生到科技馆中针对一两个设备开展活动,对于一些体积较小、重量较轻的设备甚至可以借到教室里进行教学,进而揭开科技馆的神秘面纱,让科技设备与学科教学全面整合,充分发挥科技馆的教育功能。这一特点,也正是“校园科技馆”较之大型科技馆的主要优势,只有与学科教学及时地全面地整合,价值不菲的科技设备才不至“沦落”为“玩具”。
当然,仅仅依靠课堂教学的渗透还是远远不能发挥“校园科技馆”的功能的,在此基础上,还可借鉴大型科技馆的运作模式,向全校学生全面开放,以此满足“小小科学迷”的强烈爱好,丰富他们的课余生活。当然,这里面涉及到许多管理的问题,譬如,如何控制好活动人数?如何确保活动的安全?如何保证设备的正常运转等,都是值得讨论的内容。
序号仪器名称
1、电磁学系列
1怒发冲冠
2雅各布天梯
3奥运悬浮球
4魔灯
5风力发电
6磁阻尼1号
7磁阻尼2号
8磁阻尼3号
9钕铁硼强磁铁
10磁绷锁
11静电除尘
12柔和电击
13仿真雷电
14传感器应用实验系统
15数字电路实验系统
16电磁继电器实验系统
17电子控制系统实验系统
18无形的力
19手蓄电池
20光电板
21人体导电
22发电锚
23捕捉磁场
24磁共振
25电磁锤
26电压秤
27电磁加速器
28交流异步感应电动机
29电磁起重机
30脚踏发电机
31静电花
32电磁炮(大型)
33懒惰的管子
34无线电能传输
35电流曲线
36流沙发电
37水力发电
38背道而驰
39磁浪
40高压带电
41互感无线通讯
42静电喷泉
43磁力转盘
44无规则摆锤
45飞轮蓄能
46磁椅
47太阳能发电
48悬浮环
49懒惰环
50飞轮储能
51金属探测仪
2、力学系列
1往上滚
2封闭式负压鱼缸
3摆车
4拉起汽车
5锥体上滚
6形体阻力演示
7龙卷风
8漩涡
9气流飞球
10气流投篮
11撬地球
12吹不开的苹果
13比腕力
14风洞戏球
15风洞模型-1型
16听话的小球(循环小球)
17曹冲称象
18离心现象1
19离心现象2
20潜水艇
21虹吸
22气浮平台
-1型
23苹果树
24惯量笆蕾
25准确通过
26准确投球
27欹器
28过山车
29水流射程
30自己拉自己
31力看得见
32真空中的物理现象
33会飞的碗
34看谁跑得快
35永动机神话
36虹吸
37气压与气球
38空气粘性飞盘
39齿轮传动比较
40平衡球
41缓慢的气泡
42压力与压强
43旋转抛球
44UFO旋转盘
45共振摆秋千
46足球比赛
3、光学系列
1光井
2吃钱的箱子
3一窗两景
4多像镜
5旋转镜像
6光琴
7无源之水-1
8无源之水-2
9无源之水-3
10放虎归山
11光压风车
12笼中鸟
13穿针引线
14电影的原理
15井底捞月
16投篮歪手
17看得见摸不着
18你我换脸
19狭缝错觉
20频闪动画
21窥视无穷
22泉水幻影
23东方明珠塔
24哈哈镜
(一组四个)
25大瞪小眼
26穿墙而过
27腾空而起
28到底动不动
29一变多
30动态立体造型
31同自己握手
32神奇的光导
33潜望镜
34彩色的影子
35隐身人(小)
36隐身人(大)
37错觉画(5幅)
38三维错觉画
39万丈深渊
40飞翔的大雁
41摩尔条纹
42逐行扫描
43激光炮
44光纤传声
45忽明忽暗
46激光琴
47爸爸的鼻子
48菲涅尔透镜
49环环相扣
50难以钩抓的柱子
51光学转盘
52光纤星空图
53立体视觉测定
54光导灯
55透视墙
56柱面镜成像
57倒镜
58补色立体图
59画五星
60错觉画
61马尾巴的魔术
62大象穿鼠洞
63盲点测试
64梯形窗
65普氏摆
66距离测试
67留影箱
4、声学系列
1无皮鼓
2共振鼓
3喊泉
4波纹共振
5共振环
6鸟语林
7回音壁原理
8蛇形摆
9声悬浮
10声波看得见
11秒摆
12天籁之声
13雪浪声波
14克拉尼图形
15奇妙的音乐
16双耳变向
17鹦鹉学舌
18声波花纹
19声音的三要素
20有声有色
21奇妙的乐器
22气流音乐转盘
23木琴
5、生命科学
1一笔画
2时间反应测试
3植物进化系统树
4动物进化系统树
5视角仪(眼的余光)
6老橡树有多少岁
7记忆力测试
8补色立体图
9画五星
10错觉画
11马尾巴的魔术
12大象穿鼠洞
13盲点测试
14梯形窗
15普氏摆
16距离测试
17基因柱
6、热学与分子物理学
1仿真瓦特蒸汽机
2热气机
7、地震与海啸专题系列
1地动仪
2地震防震
3地震小屋
8、新能源系列
1自动飞舞的蝴蝶
2新能源小屋
9、新材料系列
1双向记忆合金转轮(无动力水车)
2新型陶瓷
3硅材料(超导磁悬浮列车)
4不怕割的材料
5不怕割的材料
6拉不断的绳子
7透气不透水的布
8光致发光材料
9留影箱
10奇妙的液晶玻璃
11透水砖
10、机械科技系列
1摩擦及无极变速)
2涡轮蜗杆升降机
3槽轮机构
4棘轮机构
5机械传动(齿轮)
11、综合系列
1大型火箭模型
2无土栽培
3温室效应
4城市供水与排放
5数字地球仪
6虚拟高尔夫、乓球、虚拟网球、虚拟排球
南京师范大学课程资源研究所可提供的系列教育产品有:科技馆展品、科普展品、科技创新实验室仪器、科学探究实验室仪器、数字化实验室探究仪器设备、通用技术实验室仪器模型、机器人实验室套件、航天航空科普馆仪器、航天航空科技馆展品、地震科普馆展品、地震科技馆仪器、安全教育科普馆展品、安全教育科技馆仪器、交通安全科普馆展品、交通安全科技馆模型、消防科普馆展品、消防科技馆仪器、幼儿园科学发现室仪器、农业科普馆展品、社区科普馆仪器、社区科技馆展品、壁挂式科技馆仪器、科普大篷车仪器、示范性综合实践基地配套仪器、综合实践活动室配套仪器、生命健康科普馆展品、低碳环保科普馆仪器模型、军事教育科普馆仪器模型、儿童乐园科普展品。
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