科技馆创客空间建设的实践与探索——以潍坊市科技馆为例.pdf

2023 年 6 月第 6 期 总第 198 期海峡科学Straits ScienceJune 2023No.6,Total 198th科技馆创客空间建设的实践与探索 以潍坊市科技馆为例潘少杰(潍坊市科技馆,山东 潍坊 261000)摘要 创客空间的有效融入是科技馆开拓创新的重要一步,也是科技馆提升和丰富科普形式,发挥科普教育职能的重要环节。该文阐述创客空间与科技馆的发展及互动关系,并结合潍坊市科技馆创客空间的运行实践,分析存在的主要问题,提出对策建议,以期推动科技馆创客空间更好发展。关键词 创客空间 科技馆 科普中图分类号 G315文献标识码 A文章编号 1673-8683(2023)06-0103-041 科技馆创客空间建设的背景与意义1.1 科技馆的发展1.1 科技馆的发展在科技发展的早期,人类对自然的认知还停留在事物的表面,许多自然现象都没有科学的解释,以陈列标本为主要展示方式供游客参观的自然博物馆由此产生。随着社会的不断发展进步,博物馆的种类与数量也越来越多,诞生了历史博物馆、艺术博物馆、科学博物馆等。第一次工业革命后,世界科技飞速发展,大量的科技发明不断涌现,改变了人类的衣食住行。此时,用于展示各类机器原理的科技馆应运而生。我国科技馆的建设虽起步较晚,但发展迅猛。目前,多数省、市为适应本地科普教育发展需求都已陆续建成科技馆,甚至在东部沿海经济发达地区的乡镇、街道也有科技馆建成开馆,科技馆已经成为我国提高全民科学素质、实施科教兴国和人才强国战略的重要科普基础设施之一。1.2 创客空间的发展1.2 创客空间的发展创客空间是顺应开放创新、大众创新趋势构建的低成本、便利化、全要素、开放式的新型创业公共服务场所。在这个社区化运营的工作空间里,志趣相投的创客们可以聚会、社交、展开合作。“创客教父”MitchAltman 在 2008 年创立了著名的 Noise bridge 创客空间,它面积不大,崇尚互助、自由、开放,实用工具应有尽有,创客们可以直接入驻空间开展工作。Noisebridge 创客空间还会提供免费的科普课程,内容涵盖各个学科的科学知识。“大众创业,万众创新”作为 2018 年度经济类十大流行语之一,最早出自 2014 年夏季达沃斯论坛。此后,在 2015 年政府工作报告、首届世界互联网大会等场合多次出现。自此,创客空间得到快速发展。“新车间”是国内成立的首个创客空间,此后比较有名的“柴火创客空间”“中关村梦想实验室”等创客空间也相继在深圳、北京建立。这些创客空间为“创客”们提供了一个开放、自由的空间来根据自己新奇的想法去“捣鼓”各式各样的东西。创客空间还会举办不同主题的培训和讨论会,来武装“创客”们的头脑,甚至可以提供资金支持,促进研发的项目产品化,走进日常大众生活。1.3 创客空间融入科技馆的意义1.3 创客空间融入科技馆的意义从创客空间及科技馆的发展历程不难看出,两者都是顺应社会大环境而产生的。科技馆作为科普、启迪性质的公益性事业单位,主要是通过互动性、科学性、趣味性相结合的展品展项、科普活动来展示科学原301HAI XIA KE XUE海峡科学2023 年第 6 期理及技术应用,在普及科学知识和培养科学思想、科学精神的同时,鼓励社会公众探索与实践,它面向的正是青少年这一充满想象力、求知欲、创新性的“创客”群体。创客空间是将科学思维转化为科技成果的平台,恰好承担了公众动手探索和实践这一重要环节。在这里,“创客”群体之间可以相互帮助、学习,凭借科学兴趣和创新思想去动手实践和创作。如果说科技馆是让社会公众加深对科学知识的理解和感悟,在潜移默化中提高自身科学素质,那么创客空间就是将科学兴趣和思想转化为科技成果的平台。两者的“相遇”对社会公众在激发创新活力、引燃创作潜能等方面有着相得益彰、珠联璧合的效果和意义。2 创客空间与科技馆的互动关系科技馆的科学普及工作有利于公众科学素质的提高,创客空间有利于科技创新成果有效转化,二者的互动关系是一个亟待深入探讨的,具有战略意义的课题。一直以来,科技馆被赋予科普教育“课外教师”的功能,在这里有各个学科的知识讲解,各种体验与互动的展品展示。但是随着科技进步,当下传统的科普知识展示方式已经不能很好地吸引社会公众的参与,特别是青少年群体。而在创客空间有各式各样的工具、材料、工作台,在这里社会公众可以玩,可以学,也可以动手操作。“创客”们各种新颖的想法和创意互相碰撞,并且用材料来实现创意,促进了科技馆科普教育理念的创新。科技馆和创客空间的有机结合,使科技馆不再是一位严肃的“课外教师”,作为公益性、开放式的教育基地,科技馆在创客空间的加持下为展品的研发、设计、制作带来灵感与启示,科技馆不再墨守成规,而是成为创新点子的催化平台,成为实现从大众到“创客”、从启迪到实践升级转变的最佳平台。科技馆是面向社会公众的非正式教育空间,是“双减”政策下对校外科技教育的良好补充。在科技馆建设创客空间对创客空间的发展有多方面的积极意义。一是科技馆增加了参与“创客空间”的群体数量。科技馆作为科普的关键场所,具有先天优势和一定的资源积累,根据科技部2019 年度全国科普统计数据 显示,科学探究、小实验等活动正对青少年产生着显著影响,全国成立的青少年科技兴趣小组达到十几万个,参加人员更是达到一千多万人次1。通过科技馆这个大平台,无疑可以吸引和汇集更多的人群实现由大众到“创客”的转变,从而增加“创客”的群体量;二是科技馆为创客空间提供了创新创造的氛围。科技馆琳琅满目的展品为“创客”们提供了浓厚的科学氛围和丰富的设计灵感。通过展品展示,让受众在参观实践中实现“做中学、学中做”,培养青少年解决实际问题的动手能力,以及将创意转化为实物的创造能力;三是科技馆让创客空间的活动更加深入、更具体系。科技馆可以为创客空间提供比较固定的场所和布局,以及充足的原材料。对于青少年“创客”群体,在这里能够接触到学校中很少接触的加工工具和原材料,便于持续性开展“创客”活动。随着科技馆免费开放和科普教育基地建设等政策的出台,科技馆正成为“创客空间”融入和发展的“沃土”。3 潍坊市科技馆创客空间的运行实践3.1 基本情况3.1 基本情况潍坊市科技馆位于潍坊市人民广场南侧的文化艺术中心,馆内的校园创客空间主要面向中小学生开放,包括少儿探究工作室和机械与信息工作室。少儿探究工作室主要包括磁学实验、光学实验和声学实验三部分,参观者通过自己动手实验,掌握科学原理;机械与信息工作室主要包括机械传动组合、机械与结构原理组合、电子技术组合、简易机器人制作组合、科技创新能力探究组合与工业机器人组合六部分,参与者从按步骤依次模仿到部分模块创新,最后亲自动手创作模型,通过这种方式来培养参与者的想象力和创造力,达到启迪创新思维的效果。3.2 开放模式3.2 开放模式潍坊市科技馆于2015 年10 月正式对外开放,经过多年的开放实践探索,校园创客空间形成了以下三种运行开放模式。3.2.1 常规的展教活动3.2.1 常规的展教活动常规的展教活动是科技馆创客空间最常采用的模式。少儿探究工作室、机械与信息工作室等采用固定开放形式,社会公众可以在开放期间进入创客空间进行参观体验、动手实验、拼接机械传动机构、编写简易机器人运行程序等。通过互动式体验,培养参与者的4012023 年第 6 期海峡科学HAI XIA KE XUE动手能力和创造力,锻炼参与者解决实际问题的能力,从而激发科学兴趣,提升科学素养,启迪创新思维,达到提高科学素质的目的。3.2.2 固定的实验展示3.2.2 固定的实验展示“科学小实验”趣味课堂集科学性、知识性、趣味性、实用性于一体,采取预约报名的方式,面向广大学校和少年儿童团队开放。参观团队向科技馆工作人员预约,确定具体时间、人数及年龄阶段。科技馆的科普辅导员会根据学生的年龄、掌握知识的程度与带队老师协商、敲定学习的内容。在校园创客空间上课时,采取辅导员老师讲解、操作、互动的模式,让同学们先了解相关的基础知识和原理,再返回模型论证这些知识和原理,最后学以致用去解决实际问题,以此来培养参与者的创新能力、合作意识。例如,课堂上开展的“水”主题实验,利用生活中常见的物品作为实验器材,通过小实验深入浅出地讲解“水”张力的科学原理。此外,“神奇的结构在哪里”“气球变变变”等贴近生活的小实验也深受同学们的喜爱。3.2.3 临时3.2.3 临时性的创客体验性的创客体验相对于比较固定的常设展区,临时展览有周期较短、题材灵活、成本较低的优点2。潍坊市科技馆的临时展区正是校园创客空间的位置,为每次临时展览配套的科学实验提供了绝佳的场所。截至目前,在潍坊市科技馆校园创客空间先后开展了“脑中乾坤:心智的生物学”科普展配套的“意念蜘蛛机器人”,“人水和谐共生”主题科普展配套的“压水井的出水原理”“自动饮水鸟”,“多彩的昆虫世界”科普展配套的“3D 食品打印”“昆虫扇子绘画 DIY”等科普实验,公众可以动手参与这些生动有趣的科学实验,感受科学的奥妙。3.3 存在的问题3.3 存在的问题近年来,我国在科技上取得了很多重大成就,越来越多的人开始关注科技发展,注重科学素质教育,对科普内容和科普方式的要求也越来越高。从潍坊市科技馆创客空间的运行实践中发现,科技馆创客空间的建设仍有不足:一是创客空间配套设施不足。学校的创客空间注重基础性、普遍性、适应性,迎合中小学生身心发展特点和教学要求,而社会上的创客空间需要保持高精尖,紧跟科技热点及时更新。科技馆创客空间作为高度开放的学习环境和实践平台,开展创客教育活动所必需的配套设备和工具还不够完善,且更新频率较慢,影响“创客”们创新性活动的开展。二是开放形式、内容不够丰富。目前,大部分科技馆创客空间主要以常规开放和科普小实验为主,缺乏特色,开放覆盖面较窄。创客课程是创客教育的核心要素,决定着创客理念能否真正落地,是具备研创性、整合性、实践性、协同性等核心特征的综合课程3。当前,科技馆创客教育的课程体系不统一,课时短,创新思维容易被打断,缺乏系统性,不利于创客教育的延续,与传统教育之间的完美结合方式还需深挖。三是专业的创客师资力量不足。创客教育不同于传统教育,其具有跨学科知识、跨界融合等特点,对创客师资水平提出了更高要求。社会上的“创客”虽然具有创新能力和动手能力,但教学能力不足,而教师虽然教学经验丰富,但是在创意设计和技术应用上却不像“创客”那样灵活丰富。创客空间作为一种高层次的服务方式,现有科技馆科普工作人员整体师资水平还远远不够。4 科技馆创客空间建设的对策与建议4.1 结合社会热点,丰富科普内容4.1 结合社会热点,丰富科普内容由于科技馆免费开放,随着开放时间、参观人数、展品展项操作次数的增加,展品老化、损坏的情况不可避免。常设展厅中常设性科普展品的展览位置比较固定,不宜更新,而创客空间的实验器具更新更换方便许多。科技的发展是日新月异的,创客空间可以结合当年的科普热点来更新自己的科普器具。例如,2022 年10 月“梦天”实验舱成功发射,在轨与“天和”核心舱和“问天”实验舱组合体完成组装建造,形成天宫空间站的“T”字形基本构型。科普老师们可以通过特有的实验器具配合视频教学,简要地情景重现火箭发射、实验舱的在轨对接等片段,向小“创客”们提出火箭如何发射,为什么中国的空间站要设计成“T”字型结构等问题,吸引小“创客”们积极地思考探索。这样不仅可以吸引青少年的兴趣,也能让涉及相关知识点的老展品焕发出新的活力。4.2 创新特色科普,丰富科普形式4.2 创新特色科普,丰富科普形式科技馆作为“科创筑梦助力双减科普行动”501HAI XIA KE XUE海峡科学2023 年第 6 期试点单位,不能只是单纯、机械、说教式地灌输知识,而应该开展有特色的科普活动,丰富科普展示形式,更多地利用信息化手段加强与学生的互动交流。没有特色、形式单一的科普宣讲无法起到很好的效果。科技馆的创客空间可以充分利用科普实验器材流动性强的特点,开展“科普进校园”活动4。例如,可以利用 3D打印笔、简易机器人、VR、无人机等科普仪器让小“创客”们了解人工智能,通过小型水电站模型、太阳能汽车等模型来了解新能源知识等。网络的快速发展得益于自身的便捷性、时效性,比传统媒体更具优势。因此,线上的科普活动、科普知识推送就成为拓宽科技馆创客空间传播渠道的重要途径。线上科普活动可以以创客空间现有科普器具为主导,以录制短视频、直播等方式,通过网络平台面向那些距离较远、不能实地来馆进行参观体验的青少年群体进行线上展演、交流。科普知识则可以定期、定主题在公众号进行推送。4.3 引入社会资源,补足师资短板4.3 引入社会资源,补足师资短板创客空间虽各有特色,但是“开源”“自由”“共享”是其共性。科技馆可以与社会上运作比较成熟的创客空间开展合作,建立实践基地。通过签订合作协议的方式,为科技馆内的创客空间培训掌握扎实学科知识、具备社会文化和工业制造领域等多方面文化素养和创新精神的师资力量。通过深入合作,借鉴科普类、工程类、程序设计类、项目实践类、智能开发类和信息技术类等课程,不断摸索创客课程与常规学科课程的联结性和交叉点,共同开发融合多学科知识、具有中国传统文化特色的创客教育课程,形成兼具包容性和开放性的创客课堂氛围,培养“创客”们的敢于创新、乐于创造的创客精神5。5 结束语潍坊市科技馆创客空间自运行以来,接待了一批批不同年龄段的学生,他们在动手操作的过程中了解了其中的科学知识,从而引起他们对科学的兴趣,引导他们去探索、去创新。这种“动手做”和“做中学”的课堂模式让寓教于乐的理念真正地走进科技馆。随着运行模式的不断完善,创客空间与科技馆将更好地发挥彼此的优势,让更多的“创客”在科技馆的创客空间中提高自己的动手与创造能力,实现人人都能做“创客”,人人都是“创享家”。参考文献:1王乐乐.“双减”政策为科普带来新机遇和挑战 以江苏科技馆创客教育为例J.科学教育与博物馆,2022,8(3):40-46.2张志勇.灵活创办临时展览 满足多样科普需求 以潍坊市科技馆为例J.学会,2022(10):163-168.3付希金,郑燕林,马芸.我国创客教育研究现状、热点及趋势 基于中国知网数据库刊载相关文献的可视化分析J.现代远距离教育,2018(6):42-50.4钟燕凌.“双减”背景下青少年科学教育新途径探究 以福建省科技馆为例J.海峡科学,2022(9):121-124.5刘世玉,李成凤.创客教育:源起、现状与未来J.教育探索,2023(3):1-6.601