一、科技館：五年級(jí)科學(xué)教育的“第二課堂”價(jià)值演講人科技館：五年級(jí)科學(xué)教育的“第二課堂”價(jià)值01知識(shí)獲取的具體路徑：從“體驗(yàn)”到“認(rèn)知”的轉(zhuǎn)化機(jī)制02科技館體驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)邏輯：從“參觀”到“學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)化03實(shí)踐案例：以“物質(zhì)的變化”主題活動(dòng)為例04目錄2025小學(xué)五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)科技館的體驗(yàn)與知識(shí)獲取課件作為深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終堅(jiān)信：科學(xué)教育的本質(zhì)不僅是知識(shí)的傳遞，更是思維的啟蒙與探究能力的培養(yǎng)。對(duì)于五年級(jí)學(xué)生而言，他們正處于從具體形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡的關(guān)鍵階段——科學(xué)教材中“物質(zhì)的變化”“生物與環(huán)境”“地球與宇宙”“技術(shù)與工程”等核心主題，雖已通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)與觀察建立初步認(rèn)知，但抽象概念的理解、跨學(xué)科聯(lián)系的建構(gòu)仍需更生動(dòng)的實(shí)踐場(chǎng)景支撐。而科技館，正是這樣一個(gè)“活的科學(xué)課堂”。它以沉浸式的展項(xiàng)設(shè)計(jì)、互動(dòng)性的體驗(yàn)形式，將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為可觸摸、可操作、可探究的真實(shí)情境，成為五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)教學(xué)的重要延伸場(chǎng)域。本文將從科技館的教育價(jià)值、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)邏輯、知識(shí)獲取的具體路徑及實(shí)踐案例四個(gè)維度，系統(tǒng)闡述如何通過(guò)科技館活動(dòng)實(shí)現(xiàn)“體驗(yàn)促認(rèn)知，實(shí)踐助成長(zhǎng)”的教學(xué)目標(biāo)。01科技館：五年級(jí)科學(xué)教育的“第二課堂”價(jià)值科技館：五年級(jí)科學(xué)教育的“第二課堂”價(jià)值要理解科技館在五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)教學(xué)中的獨(dú)特作用，需先明確其與傳統(tǒng)課堂的差異與互補(bǔ)性。傳統(tǒng)課堂以知識(shí)體系為脈絡(luò)，通過(guò)教師講解、分組實(shí)驗(yàn)、習(xí)題鞏固完成知識(shí)傳遞；而科技館則以“主題場(chǎng)景”為載體，以“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”為核心，以“自主探究”為路徑，構(gòu)建起開(kāi)放、動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)生態(tài)。這種差異，恰好能彌補(bǔ)五年級(jí)科學(xué)教學(xué)中“抽象概念理解難”“跨學(xué)科聯(lián)系感知弱”“科學(xué)本質(zhì)體驗(yàn)少”三大痛點(diǎn)。1具象化抽象概念，突破認(rèn)知難點(diǎn)五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)中“物質(zhì)的變化”單元，涉及“物理變化”與“化學(xué)變化”的本質(zhì)區(qū)別。教材通過(guò)“水的三態(tài)變化”“蠟燭燃燒”“鐵生銹”等案例說(shuō)明，但學(xué)生常因“觀察不全面”“現(xiàn)象記憶模糊”導(dǎo)致概念混淆。以筆者帶學(xué)生參觀某科技館“物質(zhì)的秘密”展區(qū)為例，展項(xiàng)“變化的魔法”通過(guò)360透明反應(yīng)艙，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)蠟燭燃燒時(shí)“蠟油熔化（物理變化）—石蠟蒸汽燃燒（化學(xué)變化）—二氧化碳與水生成（化學(xué)變化）”的連續(xù)過(guò)程，配合紅外熱成像儀顯示溫度變化曲線，學(xué)生能清晰觀察到“有無(wú)新物質(zhì)生成”這一本質(zhì)特征。這種多維度、慢鏡頭的觀察體驗(yàn)，比課堂上的10分鐘實(shí)驗(yàn)更能突破認(rèn)知瓶頸。2構(gòu)建跨學(xué)科聯(lián)系，深化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)教材強(qiáng)調(diào)“大概念”教學(xué)，五年級(jí)“生物與環(huán)境”單元需聯(lián)系“植物的生長(zhǎng)”（生命科學(xué)）、“土壤的組成”（地球科學(xué)）、“光與熱的作用”（物質(zhì)科學(xué)）等多領(lǐng)域知識(shí)?？萍拣^的“生態(tài)模擬廳”通過(guò)微縮生態(tài)缸（包含植物、昆蟲(chóng)、微生物、土壤、光照系統(tǒng)），將這些要素整合為一個(gè)可調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。學(xué)生通過(guò)改變光照強(qiáng)度、添加污染物、調(diào)整生物數(shù)量等操作，直觀觀察“植物光合作用—昆蟲(chóng)取食—微生物分解—土壤養(yǎng)分循環(huán)”的連鎖反應(yīng)，真正理解“生態(tài)系統(tǒng)是各要素相互作用的整體”這一核心概念，而非孤立記憶知識(shí)點(diǎn)。3體驗(yàn)科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)探究思維科學(xué)不僅是知識(shí)的集合，更是“基于證據(jù)的推理”過(guò)程。五年級(jí)“地球與宇宙”單元涉及“晝夜交替”“四季形成”等現(xiàn)象的解釋，傳統(tǒng)課堂多依賴模型演示或動(dòng)畫(huà)模擬，學(xué)生易將“模型”等同于“真實(shí)”?？萍拣^“宇宙探索廳”的“地球運(yùn)動(dòng)劇場(chǎng)”則通過(guò)180球幕投影+可旋轉(zhuǎn)座椅，讓學(xué)生身處“太空視角”，觀察地球自轉(zhuǎn)時(shí)不同緯度的光照變化、公轉(zhuǎn)時(shí)地軸傾斜導(dǎo)致的太陽(yáng)高度角差異。當(dāng)學(xué)生親手調(diào)節(jié)“地軸傾斜角度”參數(shù)，發(fā)現(xiàn)“角度為0時(shí)四季消失”的現(xiàn)象時(shí)，他們會(huì)深刻意識(shí)到：科學(xué)結(jié)論是“基于觀察與實(shí)驗(yàn)的合理推斷”，而非絕對(duì)真理——這種對(duì)科學(xué)本質(zhì)的體驗(yàn)，是課堂教學(xué)難以替代的。02科技館體驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)邏輯：從“參觀”到“學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)化科技館體驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)邏輯：從“參觀”到“學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)化然而，并非所有科技館活動(dòng)都能實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)。若僅將學(xué)生帶入場(chǎng)館自由瀏覽，易導(dǎo)致“看熱鬧多于看門道”“記憶碎片多于知識(shí)建構(gòu)”。要將“參觀”轉(zhuǎn)化為“學(xué)習(xí)”，需圍繞五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)“目標(biāo)導(dǎo)向—任務(wù)驅(qū)動(dòng)—反饋強(qiáng)化”的完整活動(dòng)鏈。1目標(biāo)匹配：與教材內(nèi)容“精準(zhǔn)對(duì)接”活動(dòng)設(shè)計(jì)的第一步是明確“學(xué)什么”。教師需先梳理五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)的核心知識(shí)點(diǎn)與能力目標(biāo)（見(jiàn)表1），再根據(jù)科技館的展項(xiàng)資源選擇匹配的主題區(qū)域。例如：針對(duì)“物質(zhì)的變化”單元（知識(shí)點(diǎn)：物理變化與化學(xué)變化的區(qū)別；能力：觀察現(xiàn)象并歸納本質(zhì)），優(yōu)先選擇“物質(zhì)科學(xué)”展區(qū)中包含“可對(duì)比操作”“實(shí)時(shí)現(xiàn)象記錄”功能的展項(xiàng)（如“可逆與不可逆變化”實(shí)驗(yàn)臺(tái)）；針對(duì)“技術(shù)與工程”單元（知識(shí)點(diǎn)：工程設(shè)計(jì)的一般流程；能力：提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)方案—測(cè)試改進(jìn)），可選擇“工程創(chuàng)新廳”中“橋梁承重”“簡(jiǎn)易機(jī)器人搭建”等需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成的項(xiàng)目式展項(xiàng)。表1五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)核心目標(biāo)與科技館展項(xiàng)匹配示例|教材單元|核心知識(shí)點(diǎn)|關(guān)鍵能力|推薦展項(xiàng)類型|1目標(biāo)匹配：與教材內(nèi)容“精準(zhǔn)對(duì)接”|----------------|---------------------------|--------------------------|---------------------------||物質(zhì)的變化|物理變化與化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別|觀察現(xiàn)象并歸納本質(zhì)特征|可操作的連續(xù)變化演示裝置||生物與環(huán)境|生態(tài)系統(tǒng)的組成與相互作用|分析變量對(duì)系統(tǒng)的影響|可調(diào)節(jié)的微縮生態(tài)模擬艙||地球與宇宙|晝夜交替與四季形成的原因|基于模型解釋自然現(xiàn)象|沉浸式地球運(yùn)動(dòng)模擬劇場(chǎng)||技術(shù)與工程|工程設(shè)計(jì)的流程與優(yōu)化|團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成設(shè)計(jì)—測(cè)試—改進(jìn)|開(kāi)放式工程搭建與競(jìng)賽展項(xiàng)|2任務(wù)驅(qū)動(dòng)：用“探究單”引導(dǎo)深度觀察明確目標(biāo)后，需設(shè)計(jì)“探究單”作為學(xué)習(xí)支架，避免學(xué)生因信息過(guò)載而迷失。探究單的設(shè)計(jì)需遵循“問(wèn)題層次化”原則：從“事實(shí)性問(wèn)題”（觀察到什么現(xiàn)象？）到“解釋性問(wèn)題”（為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？），再到“遷移性問(wèn)題”（這種現(xiàn)象與課本中的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)？）。以“物質(zhì)的變化”展區(qū)活動(dòng)為例，探究單可設(shè)計(jì)如下：2任務(wù)驅(qū)動(dòng)：用“探究單”引導(dǎo)深度觀察“物質(zhì)的變化”探究單觀察展項(xiàng)“蠟燭的變化”：2任務(wù)驅(qū)動(dòng)：用“探究單”引導(dǎo)深度觀察記錄蠟燭加熱時(shí)的現(xiàn)象（固態(tài)→液態(tài)→氣態(tài)）：______在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容②記錄蠟燭燃燒時(shí)的現(xiàn)象（火焰顏色、是否有黑煙、燒杯內(nèi)壁變化）：______延伸思考：課本中“水的蒸發(fā)”和“鐵的生銹”分別屬于哪種變化？與今天的觀察有什么聯(lián)系？______這種設(shè)計(jì)既引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注關(guān)鍵現(xiàn)象，又通過(guò)“對(duì)比—?dú)w納—遷移”的思維路徑，將展項(xiàng)體驗(yàn)與課本知識(shí)建立聯(lián)系。③對(duì)比兩個(gè)過(guò)程，你認(rèn)為哪一個(gè)是物理變化？哪一個(gè)是化學(xué)變化？依據(jù)是：______3反饋強(qiáng)化：即時(shí)交流與課后延伸體驗(yàn)活動(dòng)的效果需通過(guò)“即時(shí)反饋”與“課后延伸”鞏固。參觀過(guò)程中，教師可組織“10分鐘小組分享會(huì)”，讓學(xué)生用“現(xiàn)象描述+課本知識(shí)”的結(jié)構(gòu)匯報(bào)發(fā)現(xiàn)（如“我們組觀察到小蘇打與白醋混合產(chǎn)生氣泡，這和課本中‘化學(xué)變化常伴隨氣體產(chǎn)生’的結(jié)論一致”）；參觀后，可布置“科學(xué)日記”或“思維導(dǎo)圖”作業(yè)，要求學(xué)生將展項(xiàng)中的3-5個(gè)觀察點(diǎn)與教材章節(jié)對(duì)應(yīng)，用圖示或文字說(shuō)明聯(lián)系。例如，有學(xué)生在日記中寫(xiě)道：“科技館的生態(tài)缸讓我明白，課本里‘植物為動(dòng)物提供氧氣和食物’不是一句話，而是‘綠蘿光合作用產(chǎn)生氧氣→蝸牛呼吸消耗氧氣→綠蘿又吸收蝸牛產(chǎn)生的二氧化碳’的循環(huán)過(guò)程?！边@種輸出性任務(wù)，能有效促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化與結(jié)構(gòu)化。03知識(shí)獲取的具體路徑：從“體驗(yàn)”到“認(rèn)知”的轉(zhuǎn)化機(jī)制知識(shí)獲取的具體路徑：從“體驗(yàn)”到“認(rèn)知”的轉(zhuǎn)化機(jī)制科技館的體驗(yàn)活動(dòng)之所以能促進(jìn)知識(shí)獲取，關(guān)鍵在于其符合五年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律——通過(guò)“感知—操作—反思”的遞進(jìn)式學(xué)習(xí)，將具體經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為抽象概念。這一過(guò)程可分解為四個(gè)關(guān)鍵路徑：1觀察記錄：積累感性經(jīng)驗(yàn)觀察是科學(xué)探究的起點(diǎn)。五年級(jí)學(xué)生的觀察能力雖較中年級(jí)有所提升，但仍需“明確觀察目標(biāo)”“掌握觀察方法”的指導(dǎo)。例如在“地球與宇宙”展區(qū)觀察“四季成因”模型時(shí)，教師需引導(dǎo)學(xué)生從“單一變量觀察”入手：先固定“地軸傾斜角度”（23.5），觀察地球公轉(zhuǎn)時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)；再調(diào)整角度為0，觀察現(xiàn)象變化；最后對(duì)比兩次觀察結(jié)果，總結(jié)“地軸傾斜”與“四季形成”的關(guān)系。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生用“文字+簡(jiǎn)筆畫(huà)”記錄關(guān)鍵現(xiàn)象（如用箭頭標(biāo)注太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)方向），這些記錄不僅是后續(xù)分析的依據(jù)，更能幫助學(xué)生將“瞬時(shí)觀察”轉(zhuǎn)化為“持續(xù)記憶”。2動(dòng)手操作：深化概念理解五年級(jí)學(xué)生的“操作興趣”與“操作能力”均處于高峰期，動(dòng)手操作能有效調(diào)動(dòng)其認(rèn)知參與。在“技術(shù)與工程”展區(qū)的“橋梁設(shè)計(jì)”展項(xiàng)中，學(xué)生需用給定的材料（木條、棉線、膠水）設(shè)計(jì)并搭建一座能承重的橋梁。操作過(guò)程中，他們會(huì)經(jīng)歷“假設(shè)—驗(yàn)證—調(diào)整”的完整工程流程：最初可能模仿“平板橋”設(shè)計(jì)，但發(fā)現(xiàn)承重不足；通過(guò)觀察展項(xiàng)中的“拱形橋原理”說(shuō)明，嘗試將橋面改為拱形，發(fā)現(xiàn)承重能力提升；進(jìn)一步思考“如何增加橋的穩(wěn)定性”，最終通過(guò)“三角形支撐結(jié)構(gòu)”優(yōu)化設(shè)計(jì)。這種“做中學(xué)”的體驗(yàn)，讓學(xué)生真正理解“工程設(shè)計(jì)需要不斷測(cè)試與改進(jìn)”的核心思想，比背誦課本中的“工程流程”更深刻。3合作交流：構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)學(xué)習(xí)是社會(huì)性的過(guò)程。在“生物與環(huán)境”展區(qū)的“生態(tài)平衡”互動(dòng)游戲中，學(xué)生分組扮演“生產(chǎn)者（植物）”“消費(fèi)者（食草動(dòng)物、食肉動(dòng)物）”“分解者（微生物）”，通過(guò)卡片抽取模擬“降水變化”“外來(lái)物種入侵”等事件，討論如何調(diào)整各角色數(shù)量以維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。小組討論中，學(xué)生需調(diào)用“植物光合作用”“食物鏈”“分解作用”等知識(shí)解釋現(xiàn)象（如“降水減少導(dǎo)致植物減少，食草動(dòng)物因食物不足數(shù)量下降，食肉動(dòng)物也會(huì)隨之減少”），并通過(guò)反駁、補(bǔ)充完善觀點(diǎn)。這種合作交流不僅能暴露個(gè)體的認(rèn)知誤區(qū)（如認(rèn)為“食肉動(dòng)物越多越好”），更能通過(guò)思維碰撞構(gòu)建起“生態(tài)系統(tǒng)各要素相互依存”的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。4反思遷移：實(shí)現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用學(xué)習(xí)的最終目的是遷移應(yīng)用。參觀結(jié)束后，教師可設(shè)計(jì)“生活化問(wèn)題”引導(dǎo)學(xué)生反思：“家里的鐵鍋為什么容易生銹？根據(jù)科技館觀察到的‘鐵生銹需要水和氧氣’，可以怎么防銹？”“如果小區(qū)池塘里的魚(yú)大量死亡，可能的原因有哪些？如何用生態(tài)系統(tǒng)的知識(shí)分析？”這些問(wèn)題將科技館的“情境化知識(shí)”與學(xué)生的“生活經(jīng)驗(yàn)”連接，促使他們從“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)應(yīng)用”。例如，有學(xué)生根據(jù)“物質(zhì)的變化”展區(qū)的觀察，提出“用食用油涂抹鐵鍋表面隔絕氧氣和水”的防銹方法；有學(xué)生結(jié)合“生態(tài)平衡”游戲經(jīng)驗(yàn)，分析小區(qū)池塘魚(yú)死亡可能是“排入污水導(dǎo)致微生物大量繁殖，消耗氧氣”所致——這種遷移能力，正是科學(xué)核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。04實(shí)踐案例：以“物質(zhì)的變化”主題活動(dòng)為例實(shí)踐案例：以“物質(zhì)的變化”主題活動(dòng)為例為更直觀說(shuō)明科技館體驗(yàn)與知識(shí)獲取的具體過(guò)程，筆者以2023年帶領(lǐng)五年級(jí)（3）班開(kāi)展的“物質(zhì)的變化”主題活動(dòng)為例，呈現(xiàn)完整的活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施效果。1活動(dòng)前：目標(biāo)設(shè)定與資源對(duì)接教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)科技館展項(xiàng)觀察，準(zhǔn)確區(qū)分物理變化與化學(xué)變化，能用“是否生成新物質(zhì)”解釋現(xiàn)象，并舉例說(shuō)明生活中的兩種變化。01展項(xiàng)選擇：某科技館“物質(zhì)科學(xué)”展區(qū)的“變化實(shí)驗(yàn)室”（包含“水的三態(tài)變化”“蠟燭燃燒”“小蘇打與白醋反應(yīng)”“鐵生銹模擬”四個(gè)可操作展項(xiàng)）。02準(zhǔn)備工作：①發(fā)放“探究單”（包含觀察記錄表、對(duì)比分析表、生活案例表）；②分組（4人/組，兼顧能力差異）；③提前與科技館工作人員溝通，確認(rèn)展項(xiàng)開(kāi)放狀態(tài)及操作注意事項(xiàng)。032活動(dòng)中：任務(wù)驅(qū)動(dòng)與分層指導(dǎo)第一階段：觀察記錄（30分鐘）：每組選擇2個(gè)展項(xiàng)（如A組選“水的三態(tài)變化”和“蠟燭燃燒”），按探究單要求記錄現(xiàn)象（如“水沸騰時(shí)變?yōu)樗魵?，冷卻后又變回液態(tài)水；蠟燭燃燒時(shí)產(chǎn)生黑煙，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，澄清石灰水變渾濁”）。教師巡回指導(dǎo)，提醒學(xué)生關(guān)注“變化前后物質(zhì)的性質(zhì)是否改變”（如水蒸氣仍為H?O，而蠟燭燃燒后生成CO?和H?O）。第二階段：對(duì)比分析（20分鐘）：組內(nèi)討論“哪些變化有新物質(zhì)生成”，填寫(xiě)對(duì)比分析表（見(jiàn)表2）。教師參與討論，針對(duì)誤區(qū)（如認(rèn)為“水結(jié)冰體積變大是化學(xué)變化”）引導(dǎo)學(xué)生回顧“新物質(zhì)”的定義（組成或性質(zhì)不同的物質(zhì)）。第三階段：遷移應(yīng)用（15分鐘）：小組分享“生活中的物理變化與化學(xué)變化”案例（如“切菜是物理變化，做飯是化學(xué)變化”“折紙是物理變化，燃燒紙張是化學(xué)變化”），其他組2活動(dòng)中：任務(wù)驅(qū)動(dòng)與分層指導(dǎo)點(diǎn)評(píng)是否符合“是否生成新物質(zhì)”的判斷標(biāo)準(zhǔn)。表2“物理變化與化學(xué)變化”對(duì)比分析表|展項(xiàng)名稱|變化前物質(zhì)|變化后物質(zhì)|是否有新物質(zhì)生成|變化類型||------------------|--------------|--------------|------------------|----------------||水的三態(tài)變化|液態(tài)水|氣態(tài)水/固態(tài)水|否|物理變化||蠟燭燃燒|石蠟、氧氣|二氧化碳、水|是|化學(xué)變化||小蘇打與白醋反應(yīng)|小蘇打、白醋|醋酸鈉、水、二氧化碳|是|化學(xué)變化|3