“第一节课就用涡轮涡杆装置做了一个能动起来的机器人，我当时就觉得这也太神奇了。那会儿用的还是红外线传输信号，光太强就会中断信号，还特意跑到暗一点儿的地方去做。”时隔多年，长春理工大学大一学生李琰仍然清楚地记得自己第一次在北京市少年宫（以下简称少年宫）上机器人课程的情景，从小就十分喜欢机器人的他，因为这门课打开了通往新世界的大门。
北京市少年宫开设的课程让青少年一起探索科学研究的奥秘。图/北京市少年宫
此后数年，李琰在少年宫度过了一段在机器人世界里尽情探索的美好时光。像李琰一样，北京无数青少年在这里开启科学世界的大门。作为北京市具有公办性质的校外教育单位，北京市少年宫用丰富多彩的课程和活动带领青少年们一起探索科学研究的奥秘、品尝科学研究的苦与乐。
面向青少年开展科学教育，如何更具育人实效？如何打造更多高质量科学教育资源，引导青少年勤探究、善发现、学科学、爱科学？近日，记者采访了少年宫的相关负责人。
在多彩课程中引导学生认识世界、科学思考
科技小制作、机器人、车辆模型、航海模型、静态模型、模拟飞行、自然探索、设计思维……在北京市少年宫2023年春季学期的招生简章中，科技类的课程琳琅满目。
北京市少年宫科技教学部部长张文龙介绍，目前少年宫开设的科技类课程有模型制作与操控类、智能控制和信息技术和自然博物三大类，基本涵盖了现在比较主流、前沿的科技教育项目，“像模拟飞行、设计思维等，都是这几年新开设的课程。”
北京市少年宫开设的科技类课程主要有三大类。图/北京市少年宫
2023年新学期开学，崇文小学六年级学生李沐原每周日都会来到少年宫上课，他很喜欢新开设的设计思维课，“很多人在日常思考过程中都是无序思考。设计思维就是要让大家先思维发散，然后再聚拢，这样可以一下子找到问题的关键。比如优化设计一件物品，首先要找出现存的问题、找到导致出现问题的根本原因、要改正的方向等等，然后再去进行设计。”
在少年宫的课程中，青少年们也汲取营养不断成长。李琰细数自己在机器人课堂上学到的知识点，诸如PID控制算法、写程序、函数等，“其实当时在少年宫学的时候可能没什么感觉，但是到后来再在学校里学到这些知识，或者用到这些知识的时候，就会发现其实在很早的时候就已经了解这些内容了。”李琰表示，在少年宫学习的经历让自己更“输得起”，实验失败了就下一次接着努力，比赛输了就下一次再改进。
在张文龙看来，科学素养一个很重要的体现就是具备发现问题、分析问题、解决问题的能力，要引导孩子们善于发现身边的问题，锻炼他们遇到困难之后不怨天尤人、不逃避，然后用合理的方式去解决这些问题，“这是我们校外科技教育的育人方向之一，设计思维锻炼的就是解决问题的底层逻辑，是一种方法论。”
少年宫的科学教育探索在自然课堂上同样出色。
八角井、压水井、辘轳井，这些成年人可能都难以分辨的古代灌溉工具，北京市东城区东交民巷小学四年级学生王浩轩可以毫不费力地分清，还能说出每种水井在古时候的主要分布范围、如何正确地使用各种灌溉工具。这一切要得益于他上的少儿农艺课。在这门课上，王浩轩认真了解了现代农艺科技和古代农艺科技各种知识。北京市汇文第一小学三年级学生康筱安则在这门课上与大自然亲密接触，学习到了各种有关自然的知识，还和小伙伴们一起利用空水瓶为小鸟制作“食堂”，并且在探索自然的过程中认识了自己最喜欢的一种甲虫。
将科学教育资源送到更多青少年身边
太火爆了、一“位”难求、秒光……每次新学期报名启动，少年宫的课程总是供不应求。常规课程之外，少年宫也通过大赛、活动、师资培训等多种形式，尽可能多地将科学教育资源送到青少年身边。
学员们在少年宫体验自然类课程。图/北京市少年宫
北京市中小学生植物栽培大赛即是少年宫的“招牌”活动。少年宫自然教育部部长李广旺告诉记者，这是一项专门面向中小学生开展的植物种植实践活动，由北京市少年宫（北京教学植物园）发起并主办，至今已连续举办了22届，参与的学校和师生数量逐步扩大到北京市八百余所学校、二十余万名师生参与，并在2022年首次扩展到外省市。
五彩向日葵、矮番茄、南瓜、朝天椒、凤仙花……学生们在植物栽培大赛中种下的种子，最后都有了成果和收获。
“呵护生命成长需要耐心与细致，等待开花结果更要坚持不懈，查阅资料科学养殖既要谨慎较真，也要敢于尝试。”中国人民大学附属小学学生冯竟虓了解了养育生命的辛苦和温暖。北京市陈经纶中学嘉铭分校学生崔彤羽写道，“矮番茄的这一次生命之旅，让我把书本上的知识得以实践，植物的向光性、光合作用、氮、磷、钾在植株生长中的作用……学以致用才是我最大的收获。”北京市第二中学分校学生孙晓航还基于种植过程写出了一份《牛奶对矮番茄植物生长影响》的实验总结报告。
“植物栽培大赛不光是让学生学会一些知识、技能，更重要的是培养孩子对植物的热爱。”李广旺介绍，植物栽培大赛在设计中还融合了很多学科内容，很多学校也基于大赛设计了专门的课程和项目。
带领小朋友们，探索植物园里的一条小路；植物花朵中隐藏的“男生”和“女生”长什么样、有什么作用……几乎每隔一段时间，少年宫就会面向公众推出绿色科技俱乐部课程。此外，还有短期的夏令营、夜游植物园等活动。
“课程也好，大赛、活动也好，毕竟能覆盖的学生范围是有一定限度的。”在李广旺看来，师资培训是少年宫扩大科学教育资源覆盖面的最佳方式，“把老师培训好了，老师再去带学生，覆盖面一定会越来越大。”
他提到此前少年宫和东城区小学科学老师合作开展校内外融合的市级公开课，“把科学课老师请进来，跟我们部门的老师研讨如何利用教学植物园的硬件资源开设跟科学课相关的课程，那次一共培训了三百多教师，效果非常好，能更好地发挥我们作为校外教育机构的优势。”
做好科学教育加法，需集中校内外合力
做好科学教育加法，培养青少年对科学的兴趣，在课程设计之初就要多加考量。
张文龙提出，从课程设计本身而言，科技课程必须具有科学性，是合理且严谨，并要有一定的前沿性，“比如在我们的模拟飞行课上，学生们通过操纵杆模拟第一视角驾驶飞机，再结合航空知识的学习和动手制作实物模型，通过多元的学习形式，让他们了解飞行原理、学习航空知识，树立航天报国的理想。”
与此同时，科技课程要有很强的交互性、可展示性。“时代不一样了，我们做的东西也必须有吸引力。”张文龙以电子课程为例说道，同样是让学生学会电路焊接，之前课程会要求学生们制作小手电，现在则会要求他们设计灯光画之类的作品，“就是让学生觉得有新意，他们也可以把作品展示给家人、朋友，通过不断优化课程内容促使学生保持对科技的兴趣。”
同时，张文龙表示，培养青少年对科学的兴趣，教师十分关键，“不能是死板的教授方式，我们更加注重实践性，让学生主动参与，以学生为主体，老师只是起到引导作用。”
在“双减”的大背景下，校外教育机构如何助力校内做好科学教育加法？
李广旺提出，利用好课后330时间，校内外合力研发科学课程或是一种可行的方式。“课后330时间主要是做学科之外的事情，可以充分利用好校外教育机构或者一些科普教育基地。”他表示，可以组织学生走进校外教育机构、科普教育基地，也可以校内外老师联合研发课程，“单纯校外老师的课可能针对性没那么强，但是有校内老师的再打磨，给学生提供这样的课程可能会更好。”
张文龙则提出要更加广泛地整合各种社会资源，他以设计思维课为例，这门课就是和清华大学基础工业训练中心的老师们合作研发的，无论设计课程还是策划活动都要广泛地整合社会资源，其中包括高校、科研院所、博物馆、企业等等。“很多前沿科技都应用在企业最新研发的产品上。无论是机器人教育还是人工智能教育，都需要一个教育载体，纸上谈兵满足不了现在的教育需求。所以，遇到优质的教育资源，我们就要积极地整合进来，用于我们的科学教育之中。”
新京报记者 杨菲菲
编辑 缪晨霞 校对 柳宝庆