光是一个古老而又永恒的课题。人类自诞生之初，就不断探寻着光的本质，光的内涵不断得到修正和完善。如何让教学内容与时俱进？如何利用新手段改进实验，揭示光的原理？如何在教学过程中采取不同的形式，激发学生的学习兴趣？如何从不同角度出发，形成专题，帮助学生解决难点，学以致用？这些都是校外教育工作者需要不断深入探索的课题。作为学校教育的补充，江苏省科技馆在开发“探密光世界”教育项目时，有自己独有的特色与优势。

“探密光世界”课程面向小学3—6年级学生。该年龄层学生具有较强的求知欲和好奇心，具有一定的逻辑思维能力，接受新事物也比较快，同时也是形成自身人格及价值观的重要时期，需要正确及时加以引导。

“探密光世界”整个课程框架设计成闭环逻辑链结构，“光是什么”既是这条逻辑链的起点也是终点。要了解光是什么，首先必须明确研究对象，这就是第一环节——光之家族；有了光后，眼睛为什么能够看见这个世界，这是第二环节——光之律动；眼睛看到的世界为什么是色彩缤纷的，这是第三环节——光色之谜；眼睛看到的这个色彩缤纷的世界是否是真的，这是第四环节——眼见未必为实。每个环节都由一条分逻辑链构成，这样层层递进、环环相扣的逻辑结构，可以让学生更加容易把握课程脉络，回顾所学内容。下面结合现代教学法，着重介绍第一环节“光之家族”的设计。

“光之家族”活动内容

首先为学生设置情境，想象自己是一群身处原始森林的原始人类，为光源的追本溯源作好准备，然后进行任务设置。

情境一：原始森林

将画面推进到神秘的原始森林，小男孩皮皮飞奔而来（动画视频）。通过皮皮的求助，探险小分队（学生分组）将完成3项任务。

任务一：森林大火让原始人懂得了火的好处，可这火终会熄灭，怎样人工取火

各组学生根据自身知识储备和经验，通过讨论得到初步结论。科技辅导员通过讲述“燧明国取火”的故事引导学生总结出摩擦生火的原理，进而进行钻木取火和燧石取火的实践。

此任务采用情境式教学法，综合应用多媒体、道具及角色扮演等手段，为学生营造沉浸式的学习环境，引发学生探究的兴趣。通过故事的形式，让学生学会分析、推理、假设的思维方法。

任务二：简单地敲、砸，取火效率太低，设计一个简单的机械，使取火过程变得简单易行

给学生提供石头、木棒及火绒、枯叶等生火材料，让学生模拟取火。然后，让学生分组讨论，简单地敲、砸取火容易吗？如何改进？让学生比较敲打与旋转摩擦，哪种方式更容易取火。人类手臂成直线来回运动比较方便，而木棒旋转摩擦生火比较容易，让学生思考如何利用工具将直线运动转换成旋转运动。科技辅导员提供拆成零件的弹弓式取火工具让学生现场组装，组装过程中逐步给予提示，比如，如何利用摩擦？利用哪两种零件摩擦可以实现运动转换？辅导员提供拆成零件的下压式取火工具让学生现场组装，过程中提示学生，如何利用惯性，并为学生演示旋转球（一种通过来回抽拉绳子可以旋转的玩具），训练学生运用类比思维方法解决问题的能力。

此任务通过动手操作，提高学生动手实践和团队协作能力；通过让学生自己构思、设计、组装工具，训练学生逻辑思维能力，尤其是运用类比方法解决问题的能力；让学生初步懂得需求推动了工具的发展，为后面进一步阐述作铺垫。

任务三：木材作为原料，不仅有浓烟，而且砍伐费时费力，如何改进燃料？

学生分组讨论“在原始森林里，哪些材料可以作为燃料”，根据学生的答案，科技辅导员准备动物油、植物油、树叶等材料，组织学生进行分组实验。学生完成实验报告，比较各种材料的可行性和优缺点。然后，科技辅导员提问：“近代出现了什么新型燃料？”并组织学生分组讨论：“为什么人造光源的发展从木材、动物油灯、植物油灯，再到燃油灯？”最后，科技辅导员对任务进行总结升华。从取火到改进燃料，人造光源的发展历程其实就是人类不断产生需求、解决需求的过程，人类文明就是这样积累而来。深化认识需求是科学技术进步的动力，推动着社会的发展。

此任务训练学生列举、比较、归纳、总结的思维能力，让学生认识到科学技术与社会的关系。

情境二：爱迪生的实验室

将画面推进到发明大王爱迪生的实验室。电力的应用，使新的光源成为可能。

学生分组讨论“哪些材料可以作为灯丝”，科技辅导员准备毛发、铅笔芯、丝绒、金属丝，现场演示发光实验。学生看完实验后分组讨论，为什么这些材料容易被烧断，有什么办法可以让它们燃烧更长时间。根据讨论结果，科技辅导员将装有灯丝的玻璃罩中填充氦气演示发光实验。学生完成实验报告，填写各种灯丝材料填充氦气前后的实验数据，得出结论。科技辅导员进行总结升华，直到电的出现，人类才迎来了真正意义上的光明。随着科技的发展，人类的需求可以得到更好、更多的满足。通过爱迪生实验了6 000多种灯丝材料的故事，让学生体会科学精神，培养他们为人类造福的情感价值观。

情境二的任务让学生学会运用试错法进行探究性学习，进一步训练学生假设、推理判断的逻辑思维能力。

情境三：伊曼的实验室

画面推进到美国科学家伊曼的实验室，揭开荧光灯发光之谜。

科技辅导员演示荧光灯管靠近辉光球时发光的实验。看完实验，学生分组讨论为什么荧光灯没有接通电源也能发光。各组进行假设推理，得出初步结论，集中评价。辅导员让学生思考“荧光灯与白炽灯相比有哪些优点”。学生学习拓展知识——发光二极管的应用使一种新型光源应运而生，即LED光源。然后进行分组讨论：“为什么如今LED光源大范围替代了传统白炽灯？”活动最后，科技辅导员进行总结升华，节能环保是替代的根本原因，让学生认识到地球上的资源是有限的，要与自然和谐相处，保护地球环境，节约能源。

创新与亮点

●整个课程框架设计成闭环逻辑链结构，分4个环节，每个环节都由1条分逻辑链构成，整体课程脉络清楚，学生易于把握。

●课程充分依托馆内展品资源优势。在第二环节“光之律动”中，涉及馆内“探索发现”展区18件光学展品，学生可以通过动手操作巩固课堂所学知识。可以说科技馆就是课堂的延伸，是课堂的后花园。

●科技馆教育强调的是动手实践和互动参与，所以在设计课程时，每一个新出现的知识点都以实验的形式加以呈现，使概念不再停留在表面，把知识落在实处。课程的每个环节都安排了动手制作项目，有潜望镜、望远镜、万花筒、手机三维全息、手机投影仪等，让学生懂得知识的价值在于运用、实践和创造。

●发挥馆内实验开发团队的优势，将艺术融入科学。利用激光炫目的效果，配上动感音乐，尽可能营造出美轮美奂的艺术氛围。通过奇幻的实验现象，可以大大激发学生的学习热情。

●综合运用探究式教学法、情境式教学法、PBL教学法及“做中学”，变被动学为主动学，提高了教学效果，训练了学生的逻辑思维及团队协作能力。

●教学内容及时更新，反映了时代的新热点和新成果。