科教培训

“双减”背景下馆校合作的优化与实践——以北京科学中心为例

发布时间:2026-01-20 16:43:16 来源:《中国科技教育》2026-11

文_赵东平 赵 峥 冯淑娟/北京科学中心

当前,馆校合作成为整合校内外教育资源、提升科学教育质量的重要路径。本文系统梳理国内外典型科技场馆的馆校合作经验,并以北京科学中心为案例,分析馆校合作的创新探索与存在的问题,提出优化路径。研究表明,美、英、法等国通过教师培训、订制化课程、数字化资源开发等模式形成多元化合作体系;国内上海、广西及重庆等地的科技馆在资源整合与教师支持方面取得突破,但仍面临机制设计、师资整合等共性问题。北京科学中心通过“双师课堂”“社团共建”“德育融合”等特色模式,为新时代馆校合作高质量发展提供了实践范式与案例参考。

在“双减”政策背景下,馆校合作逐渐成为校内外教育资源整合的重要方式,为提升教育质量和促进教育公平提供了新的机遇。“双减”政策的落地实施,要求校外教育机构转型为学校教育的支持平台,提升教育资源的公益性与普惠性。近年来,美国的STEM教育计划和英国的创意科学教育项目不断拓展科学教育的形式,提供多样化的学习场景,弥补了课堂教育在实践与体验方面的不足,验证了馆校合作的教育效益。我国科技馆与学校合作已有一定基础,但在机制设计、资源整合和评价体系方面仍需优化。


美、英、法的馆校合作经验

20世纪末开始,西方国家就逐渐认可场馆为学校提供服务的价值。目前,国外大多数场馆都会根据学校课程为学生提供教育服务,形成多样化合作模式,如场馆主导型、学校主导型、第三方机构主导型和馆校共建型等。国外馆校合作注重将场馆资源融入课程设计,开发线上教育资源和虚拟展览,拓宽学习时间和空间。同时,政策法规的支持、社会各界的期望与需求,以及资金的保障,均为国外馆校合作的持续发展提供了坚实基础。


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馆校共建科技社团


美国:教师赋能+资源普惠

据统计,每年全美各博物馆为中小学生群体提供的教育活动时长约200~350小时,70%以上的博物馆至少有1位全职人员负责规划中小学教育活动[1],下面以探索馆为例进行阐述。

教师赋能

探索馆通过“教师学院”项目为中小学教师提供长期培训,内容涵盖实验设计、教学策略创新及跨学科整合。参与培训的教师在科学教学中的自信心和创新能力显著提升,85%的教师将培训内容直接应用于课堂教学[2]。探索馆在美国国立卫生研究院的支持下,为初高中教师制作以生命科学为主题的教学资源包,旨在支持《新一代科学教育标准》目标的实现、解决科学探究在课堂中难以实施的问题[3]

促进科学家与教师协同

探索馆通过“科学家与教师合作项目”,邀请科学家与教师共同设计和实施科学课程。这种合作不仅提升了教师的专业素养,还通过科学家与学生的直接交流,激发了学生的科学探究兴趣和创新思维。参与项目的学校在科学竞赛中获奖率显著提高[4]

资源普惠

深化实地教学体验 探索馆与当地学校合作,定期组织学生参观场馆并参与实地教学活动。这些活动由教育专家设计,注重沉浸式学习体验,将抽象的科学概念转化为直观的体验。调查显示,超过90%的学生表示实地教学活动增强了他们对科学的兴趣和理解[5]

扩大教育资源覆盖面 探索馆开发了丰富的在线教育资源,包括教学视频、实验指南和互动模拟工具,并向全球教育者免费开放,尤为关注资源匮乏的学校,帮助其弥补科学教育资源的不足。截至2021年,探索馆的在线教育资源已被全球超过50个国家(地区)的学校使用,惠及数百万名学生[6]

英国:灵活服务+数字赋能

英国根据不同年级学生特点和需求,灵活采用多种合作形式,如开设馆内活动、送展服务、实践研讨和工作实习之旅、在线资源等。下面以伦敦科学博物馆馆校合作模式为例进行阐述。

灵活服务

提升互动体验效果 作为一个科普性质的博物馆,英国科学博物馆在互动展览方面一直是世界同行中的佼佼者。自1931年科学博物馆开设儿童展馆至今,这里一直是孩子们与科学亲密接触的乐园[7]。为了满足不同学习者的学习特点和学习需求,英国科学博物馆根据不同互动水平,建设了“藏品和故事”“课程与资源”“游戏和应用”三大类型在线学习资源。低级互动资源是在线学习资源的基本形式,中级互动资源以课堂教学资源为主,高级互动资源最具互动性,学习者可以通过线上游戏、社区平台、“众包博客”(STEM教育实践在线博客)和“奇迹实验室”(Wonderlab+)等在内置场景中边做边学[8]

强化实践应用 伦敦科学博物馆通过实践研讨和工作实习之旅,帮助学生将科学知识与实际应用相结合。比如,博物馆的“STEM大使”项目邀请科学家和工程师进入课堂,分享实际工作经验,激发学生对STEM领域的兴趣。此外,博物馆还为贫困地区的学校提供免费课程,帮助学生为未来的职业生涯作好准备[9]

数字赋能

强调通过数字化手段扩大教育资源的覆盖范围,提升科学教育的可及性和灵活性。伦敦科学博物馆通过其“学习资源”平台,提供丰富的在线教育资源,包括教学视频、互动工具和课程计划,优化数字资源供给。这些资源不仅支持教师的专业发展,还为学生提供了随时随地学习的机会。例如,平台上的“虚拟展览”和“互动实验”模块,每年吸引超过50万用户访问,显著提升了科学教育的可及性和灵活性[10]

法国:订制化+沉浸式

法国的馆校合作模式在科学教育领域具有重要影响力,其核心在于通过博物馆和科技馆的资源整合与创新实践,推动学校教育的深化与普及。法国发现宫作为法国最具代表性的科技馆之一,自1937年成立以来,始终致力于通过互动展览和教育活动激发公众对科学的兴趣。其在馆校合作方面的创新实践,特别是订制化教育活动、互动式展览体验和教师培训支持等模式,为全球馆校合作提供了重要借鉴。下面以发现宫为例,系统分析其馆校合作模式及成效。

订制化

订制教育活动 发现宫根据学校教学大纲和具体需求,为不同年龄段的学生量身订制了一系列教育活动,包括主题讲座、工作坊、实验课程和实地考察等。例如,为小学和中学分别设计“物理现象探索”和“化学实验入门”课程,帮助学生通过动手实践理解抽象概念。研究表明,参与订制化教育活动的学生在科学知识掌握和探究能力方面提升显著[11]

支持教师发展 发现宫为教师提供了专业的培训和支持,帮助他们更好地利用博物馆资源进行教学。这些培训包括教学方法指导、课程设计建议,以及如何利用发现宫的在线教育资源等。例如,的“教师工作坊”项目每年培训超过500名教师,显著提升了他们的科学教学能力。

深化长期合作 发现宫与多所学校和教育机构建立了长期合作关系,共同开展了一系列持续性的科学教育活动。例如,与巴黎地区的20所学校合作开展的“科学探索计划”,通过为期1年的科学课程和实践活动,显著提升了学生的科学素养和创新能力[12]

沉浸式

发现宫内的展览设计注重互动性和参与性,通过丰富的展品和互动装置,让学生在参观过程中能够亲身体验科学现象。例如,发现宫的“电磁学互动展区”通过模拟实验和互动装置,帮助学生直观理解电磁现象,超过90%的参观学生表示互动展览显著增强了他们对科学的兴趣[13]


“双减”政策下我国馆校合作面临的挑战

目前,馆校合作已在全国范围内普及,涵盖了从幼儿园到大学等各教育阶段。合作形式包括共建课程、开展科普活动、教师培训、送课/送展到校等多个方面,部分科技馆已经形成了鲜明的特色,如上海科技馆推出的教师专业能力提升项目“乡村教师支持项目”和“博老师研习会”等。尽管如此,我国的馆校合作仍然面临诸多问题和挑战。在内容方面,存在课程资源单一、未能有效结合学校教学大纲和学生兴趣需求、课程内容更新缓慢等问题;在形式方面,多数课程以“讲解+参观”模式为主,互动体验不足,缺乏趣味性,未能充分利用现代科技手段提升合作效率和效果;在组织方面,馆校合作涉及场馆、学校、教育部门等多方主体,资源协调难度较大,缺乏统一的协调机制和稳定的长期合作机制;在合作对象方面,合作主体单一,缺乏与高校、科研院所、社会组织等多元主体的联动,限制了合作的广度和深度。


北京科学中心馆校合作的创新探索

优化内容体系,构建课程矩阵

构建“科技课+人文课+前置课”三维课程。其中,科技课是场馆科学教育的特色,是“展教结合、以教为主”理念的核心载体。活动中,教师以展品为教具,学生以展品为学具,开展教学活动,为青少年开展情境式学习创设条件。北京科学中心在科技课的设计中,注重实践探究与文化自信的结合,如设计开发的双师课堂“千年不倒的古建之谜:赵州桥”。

注重学科融合 以3年级语文课文《赵州桥》与4年级语文课文《观潮》为载体,采用“科学+语文”跨学科教学模式,将古建筑文化与物理学、力学知识紧密结合,帮助学生在丰富的语文场景中感悟科学原理与匠心精神。


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“千年不倒的古建之谜:赵州桥”力学实验

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馆校合作双师展示课


问题驱动式教学 活动以“梁桥和拱桥,哪一种的承重性更好”为核心问题,引导学生在探究中经历“提出问题—分析问题—解决问题—应用评估”的科学思维过程,学生通过实验验证、对比分析和创新实践,认识到拱桥结构的优势,进一步探讨如何优化拱桥设计,以提升桥梁的承重性能。

实践探究与科学家精神传播 学生先在校内以绘图形式提出各自的桥梁设计构想,随后进入科技馆开展梁桥与拱桥的承重能力对比、受力分析,以及拱足高度优化等实验活动。在体验“做中学”的过程中,不仅掌握了桥梁结构的科学原理,也进一步增强了对中国古代建筑技艺和文化传统的认同与自豪。

此外,在人文课方面发挥科协系统优势,从科学家精神等方面强化价值观引导与人格塑造,前置课程方面则旨在搭建中学与大学的沟通桥梁。同时,北京科学中心还研发了面向低年龄段儿童的科学课程,纵向上形成了贯穿K—12的科学教育内容体系。

优化教学策略,提升核心素养

推行“探究式+项目式+跨学科”的教学模式,引导青少年像科学家一样思考,像工程师一样实践,重视提升青少年在现实中解决问题的能力。

北京科学中心与三帆中学附属小学开展深度合作,共同打造了科学社团 3DMaker。在社团活动中,学生借助三维建模工具3D One,从最基础的点线面操作学起,逐步掌握了复杂的建模技巧。项目采用项目式学习教学法,设置建筑建模、交通工具、艺术创作三大主题模块。在建筑建模模块中,学习者通过祈年殿等古建筑的数字重建,掌握参数化建模技术,建模精度达到±0.1mm,构件拟合度超过92%。在交通工具模块,学生需综合考虑流体力学原理与机械传动结构,完成具有运动功能的三维模型设计。艺术创作模块则强调形态美学与功能需求的整合设计,典型作品包括符合人体工程学的笔具收纳系统。项目采用ADDIE模型进行教学设计,通过FDM型3D打印机实现设计成果的实体化转化。数据显示,78.3%的学习者能够独立完成从二维草图到三维模型的拓扑转换,63.5%的作品满足功能性测试要求。

社团共建的馆校合作形式作为校外教育对校内教育的有力补充,极大地锻炼了学生多方面的能力,如在精准的模型尺寸把控和空间几何构思中提升数学能力,在从无到有的作品创作过程中磨砺工程设计能力,在熟练运用3D One软件的操作过程中不断增强数字素养等。


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3DMaker社团师生交流


优化活动形式,打造立体化培养体系

首先,在展览设计中融入多元教育理念,既让青少年透过展品表象感知更深刻的科学思想、科学方法,感悟科学精神,又为后续教育活动预留接口,形成兼具创新性与延展性的科学教育硬件支撑。其次,科教活动的研发以展览内容为基础,分层实施科普讲解、科普剧科学秀等科学表演活动,为青少年科学观念、科学思维、探究实践、责任态度及沟通能力提升提供了载体。同时,依托高校、科研机构实验室资源,为青少年打造“在科学家身边成长”的独特环境,通过“普及、提高、拔尖”阶梯式科技赛事活动,提升青少年的创新精神和实践能力,实现以赛代培。


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常规教育活动实施

优化资源整合模式,创新馆校协同机制

北京科学中心与北京市半数以上的区教委已达成合作意向,有效推动了馆校合作的深度开展,仅2024年,就有200余所学校的10余万名青少年走进北京科学中心。同时,北京科学中心还推动了北京大学、清华大学等25所高校及科研院所实验室对学有余力的中学生开放,200余名专家导师为后备人才提供“一学生一方案”的个性化指导,加强了中心与中学、高校、科研院所的联系,构建起校内外联动网络。此外,北京科学中心积极结合重要节日与纪念日,策划推出系列科学家精神主题活动。例如,在北京雷锋小学少先队入队仪式期间,中心将仪式教育与科学启蒙深度融合,引导学生在展品参观与互动中感悟科技魅力,不仅激发了学生对科学的兴趣,更深化了他们对国家科技成就的认同感与自豪感。

北京科学中心通过一系列创新实践,从强化科学家精神传播到深化数字技术的应用,从优化合作机制到拓展多元主体联动,这些探索不仅丰富了馆校合作的形式和内容,也为青少年提供了更加多元化的学习体验,推动了科学教育与思想政治教育的深度融合。面向未来,馆校合作应通过进一步优化合作机制、提升互动体验、丰富教育资源,更好地服务于青少年的全面发展,为培养新时代的创新型人才奠定基础。


参考文献

[1] AI 教联体前沿.他山之石|剖析国外馆校合作经验,解锁学生全面发展“新密码”[EB/OL]. (2024-12-13)[2025-12-23]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1818317637081215648&wfr=spider&for=pc.

[2] YU J H, HEREDIA S C.  A hub for STEM learning[J]. Connected Science Learning, 2016(1):1-8.

[3] Exploratorium Digital Teaching Boxes[EB/OL]. (2019-10-06)[2025-12-23]. https://www.exploratorium.edu/education/teacher-institute/digital-teaching-boxes.

[4] JOHNSON R. Teacher Professional Development in Science Museums: A Review of the Exploratorium's Programs[J]. Museum Education Quarterly, 2018, 34 (2): 112-128.

[5] SMITH J, BROWN L. Innovative Approaches to Science Education: Case Studies from the Exploratorium[J]. Journal of Science Education, 2019, 45 (3): 234-250.

[6] Class Central. Exploratorium Courses[EB/OL]. (2025-08-05)[2025-12-23]. https://www.classcentral.com/institution/exploratorium.

[7] 领略科技魅力——走进英国科学博物馆[J]. 发明与创新 (中学生), 2015 (1): 55-56.

[8] 胡凯悦,何珊云.英国科学博物馆:构建分层互动的在线学习平台[J]. 上海教育,2024 (20): 24-27.

[9] STEM Learning. STEM Ambassadors Programme: Impact Report[R]. London: STEM Learning, 2020.

[10] Science Museum. Learning Resources Platform: Annual Review[R]. London: Science Museum, 2021.

[11] Palais de la Découverte. Customized Educational Activities: Impact Report[R]. Paris: Palais de la Découverte, 2021.

[12] Palais de la Découverte. Long-term Partnership Projects: Impact Report[R]. Paris: Palais de la Découverte, 2021.

[13] Palais de la Découverte. Interactive Exhibitions: Visitor Feedback Report[R]. Paris: Palais de la Découverte, 2020.■


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