中国儿童中心如何将科技元素融入校外教育活动? 中国儿童中心如何将科技元素融入校外教育活动?怎样通过具体活动设计让科技真正成为儿童成长的助力?
中国儿童中心作为服务全国少年儿童的国家级校外教育平台,始终关注如何通过创新形式激发青少年的科学兴趣。在人工智能、虚拟现实等技术快速发展的当下,该中心突破传统教育边界,将前沿科技转化为儿童可感知、可参与的实践活动,探索出一条兼具趣味性与教育性的科技教育路径。
传统科技教育常陷入“展厅参观+屏幕讲解”的单向输出模式,中国儿童中心则聚焦“动手实践”与“沉浸体验”两大核心,让科技从展柜走入儿童生活。其设计思路围绕三个关键点展开:降低技术认知门槛(通过具象化工具简化原理)、强化互动参与感(设置多角色协作任务)、链接真实生活场景(解决儿童日常遇到的小问题)。
例如在“小小工程师”系列活动中,中心将复杂的机械结构知识转化为积木拼接任务。孩子们通过组装履带车模型,直观理解齿轮传动与动力传递原理;在“智能垃圾分类站”搭建环节,他们需要自主设计传感器布局方案,通过反复调试光电开关位置,掌握基础编程逻辑。这种“做中学”的模式,让抽象的科学概念变成可触摸的成长经验。
中心打造的“未来创客实验室”配备3D打印机、激光切割机、开源硬件套件等设备,划分机械构造、电子电路、编程设计三大功能区。每周开设的“主题工作坊”中,孩子们可选择参与“月球基地建造计划”——用环保材料搭建模拟舱体,通过编程控制温湿度传感器调节环境参数;或是加入“智能园艺师”小组,利用土壤湿度检测模块与自动灌溉系统,为班级绿植设计个性化养护方案。
这类实验室的特点在于:设备配置贴近儿童操作能力(如选用防烫伤加热板、圆角工具箱),课程设计遵循渐进原则(从基础拼装到复杂系统集成),成果产出具有明确应用价值(作品可直接用于校园角落改造或家庭场景优化)。
针对低龄儿童认知特点,中心开发了“自然探秘+科技工具”融合课程。在植物园开展的“叶片密码破解行动”中,孩子们手持便携式叶绿素检测仪,对比不同光照条件下叶片色素含量差异;通过无人机航拍测绘,绘制园区生态分布图并标注珍稀物种栖息地。这些活动不仅教会学生使用专业仪器,更重要的是培养“用数据说话”的科学思维——当他们发现背阴处蕨类植物的叶绿素a/b比值显著高于向阳区域时,自然萌发出对光合作用机制的好奇。
户外场景的应用还包括:气象站观测小组利用物联网传感器收集温度、风速数据,制作社区天气预报短视频;河道保护小队借助水质检测试剂盒分析水体PH值,向居委会提交生态修复建议书。此类实践将课堂延伸至真实环境,让科技成为连接人与自然的桥梁。
为突破物理空间限制,中心搭建了“童创云空间”线上平台,整合虚拟实验模块、科普视频资源库与师生互动社区。其中“VR实验室”支持学生通过头显设备进入微观世界,观察分子碰撞过程或细胞分裂动态;“AI绘画工坊”引导儿童输入关键词生成科幻场景图,并鼓励他们撰写配套故事脚本,阐述创作背后的科学设想。
更具特色的是“家庭科创挑战赛”板块,家长可与孩子组队完成“旧物改造智能家电”“阳台微型生态系统设计”等任务,上传作品视频后由专业导师在线点评。数据显示,该平台上线半年内累计吸引超过2万名儿童参与,其中35%的家庭形成了常态化科技探究习惯。
中心组建了由高校教授、企业工程师、一线教师构成的跨界教研团队,定期开展“技术转化工作坊”。例如邀请无人机研发工程师拆解飞行器控制算法,将其简化为适合儿童理解的“方向感应游戏规则”;组织科学课教师进修Arduino编程课程,提升课堂活动设计能力。目前已有超过百名教师获得“青少年科技辅导员”认证。
通过与科技馆、科研院所建立合作网络,中心获取最新科研成果的教育转化授权。比如与中国科学院自动化研究所联合开发的“机器人舞蹈编程课”,将实验室的人机交互技术改编成图形化拖拽式教学模块;引进航天科技集团的卫星模型套件,让儿童亲手组装微缩版遥感设备并模拟数据回传过程。
针对电子设备使用、实验器材操作等环节,中心制定了分级防护标准:8岁以下儿童须在成人监护下接触电源工具,化学试剂调配采用密封式试剂盒,3D打印区域设置红外感应围栏。每年开展两次应急演练,包括实验室火灾逃生、智能设备故障应急处理等内容,确保科技活动在安全前提下有序开展。
从实施效果看,科技元素的融入显著提升了校外教育活动的吸引力。问卷调查显示,参与科技主题活动的儿童中,82%表示“更愿意主动提问”,67%养成了记录观察日志的习惯,部分学生在市级青少年科技创新大赛中斩获奖项。更重要的是,这种教育模式打破了“唯分数论”的局限,帮助儿童建立起“解决问题”的信心——当他们通过改良传感器布局使垃圾分类准确率提高40%,或是利用杠杆原理设计出省力型浇花装置时,实际上是在经历完整的科学探究闭环。
当然,实践中仍存在挑战:部分偏远地区分校受限于设备投入,难以复制标准化实验室模式;少数活动过于强调技术炫酷性,弱化了基础科学原理的深度讲解。对此,中心正在探索“轻量化科技包”解决方案(包含基础传感器套装与简易教程手册),并加强教师培训中的“原理阐释能力”考核。
中国儿童中心的探索表明,科技教育不应局限于知识灌输,而要成为点燃好奇心的火种、培养创新能力的沃土。当孩子们在焊接电路时学会耐心,在调试程序中理解逻辑,在团队协作里懂得包容,这些隐性素养的成长远比掌握某项具体技术更为珍贵。未来的校外教育,需要更多这样的实践场域,让每个孩子都能在科技的滋养下,找到属于自己的探索方向。