非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí)及其評價

湯雪平

[摘要]

在終身教育的背景下，發(fā)生在非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí)逐漸受到國內(nèi)外研究者們的重視。相比課堂上的科學(xué)課程的學(xué)習(xí)研究，目前國內(nèi)關(guān)于非正式科學(xué)學(xué)習(xí)的研究還處于起步階段。歐美研究者對于非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)、特征以及評價做了系統(tǒng)研究，本文主要通過梳理文獻概述非正式環(huán)境中所關(guān)注的結(jié)果的種類及其評價，為我國的相關(guān)研究提供資源，為我國在此領(lǐng)域的研究提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]非正式環(huán)境;科學(xué)學(xué)習(xí);結(jié)果;評價

[中圖分類號]TH132[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-4634（2015）02-0014-03

科學(xué)對于人類生活的重要性不言而喻。學(xué)習(xí)不僅僅是知識的獲得，還是一種社會歷程，科學(xué)家會因為新證據(jù)的發(fā)現(xiàn)不間斷的更新科學(xué)知識使得科學(xué)學(xué)習(xí)更加復(fù)雜，它的發(fā)生不應(yīng)該局限于學(xué)校、培訓(xùn)機構(gòu)。以往片面地重視通過學(xué)校里的科學(xué)課程增進學(xué)生的科學(xué)知識和科學(xué)理解，往往忽略了存在于非正式環(huán)境中的隱性科學(xué)知識。為此歐美研究者成立了非正式科學(xué)研究協(xié)會，通過研究在非正式環(huán)境中有可能產(chǎn)生的學(xué)習(xí)結(jié)果以及如何評價這些學(xué)習(xí)結(jié)果，來識別良好的科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗的來源。

1在非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)果的范圍

至今，相關(guān)領(lǐng)域的研究者發(fā)現(xiàn)許多可測量的學(xué)習(xí)結(jié)果。同一層次水平上的結(jié)果可能被分為：認(rèn)知（知識和理解）、情感（態(tài)度和理解）、社會交際能力以及具體的物理行為。Rickinson通過大量實證研究認(rèn)為有更深層次的結(jié)果，如在戶外冒險活動中能積極影響青少年的態(tài)度、信念和自我認(rèn)知（自立、自信、自尊）的一系列學(xué)習(xí)結(jié)果[1]。

以上描述了非正式環(huán)境中可能產(chǎn)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，但由于一些因素的限制無法深入了解非正式科學(xué)學(xué)習(xí)，大量潛在的結(jié)果是觀察不到的。本文主要借鑒了美國國家研究理事會的觀點，認(rèn)為非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí)有六種學(xué)習(xí)結(jié)果[2]，主要如下：（1）產(chǎn)生經(jīng)驗、興趣與動機學(xué)習(xí);（2）理解科學(xué)知識;（3）驗證科學(xué)推理;（4）在學(xué)習(xí)過程中能夠積極反思科學(xué);（5）參與科學(xué)活動，并使用科學(xué)語言工具的能力;（6）發(fā)展科學(xué)學(xué)習(xí)者的自我認(rèn)同能力。

在非正式環(huán)境中，這六種結(jié)果關(guān)系緊密，隨著參與科學(xué)學(xué)習(xí)活動的深入層層遞進。身份認(rèn)同作為一種特殊的結(jié)果是值得再深入討論的，一些關(guān)于身份的概念強調(diào)個人信念和態(tài)度，例如這些信念和態(tài)度通常用在何種程度上認(rèn)可諸如“我對科學(xué)有種正面的情感”、“我可以成為一名優(yōu)秀的科學(xué)家”之類的說法;其他關(guān)于身份的概念聚焦于通過對話和即時交互的其他特征來建立身份的方式，這些交互將參與者定位在特定情境的角色中和可獲得的身份地位上。后者被廣泛認(rèn)為經(jīng)歷了一個特殊的階段，學(xué)習(xí)者參與到科學(xué)活動中，從剛開始的感覺（相對不穩(wěn)定）過渡到形成一定的態(tài)度和價值（穩(wěn)定一點）再發(fā)展到樹立信念（非常穩(wěn)定）。研究者們認(rèn)為從這個維度上來說，身份認(rèn)同是一個重要的情感結(jié)果，在特殊的學(xué)習(xí)環(huán)境和經(jīng)歷中主要包括經(jīng)歷個人心理的發(fā)展、社會技能的熟悉、知識的掌握這一階段。同時研究者們主張非正式學(xué)習(xí)中有可能產(chǎn)生的身份認(rèn)同和相關(guān)的情感結(jié)果不應(yīng)該簡單的從認(rèn)知或者技能分離出來，而是兩者相結(jié)合進行分析。發(fā)展科學(xué)學(xué)習(xí)者的身份認(rèn)同與其參與的科學(xué)活動密切相關(guān)，如博物館環(huán)境中學(xué)習(xí)者的身份建構(gòu)，Rounds[3]認(rèn)為學(xué)習(xí)者即使沒有全心全意欣賞展品，只是有限地注意到一部分，但是毫不影響學(xué)習(xí)者的身份認(rèn)同，因為非正式環(huán)境提供了一個不用深度認(rèn)知參與的特殊領(lǐng)域也能參與身份建構(gòu)的機會。Hull and Greeno[4]描述了一個電路板工廠工人的身份變化，這些變化隨著其在工作場所長期接觸的新符號特征、交流方式、管理系統(tǒng)以及個人認(rèn)識而不斷變化。

2評價非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)所面臨的挑戰(zhàn)

評價通常被認(rèn)為是用來測評個體是否掌握了某一項技能或者知識的一種手段，在學(xué)校環(huán)境中，大體上使用考試和測驗來判斷個體學(xué)習(xí)的成效。在非正式環(huán)境中，如何有效評價參與者的學(xué)習(xí)成效？與學(xué)校測評又有何不同？面臨什么樣的挑戰(zhàn)呢？

首先，發(fā)生科學(xué)學(xué)習(xí)的非正式環(huán)境是多樣化的，如博物館、科技館、水族館等非正式場館;其次，參觀博物館和其他經(jīng)過設(shè)計的非正式情境，這些活動都比較短暫和孤立，將一次參觀的效果從促進正態(tài)的學(xué)習(xí)結(jié)果的總體因素中分離開來比較困難;再次，這些環(huán)境中發(fā)生的科學(xué)學(xué)習(xí)都是在參觀過程中出現(xiàn)的，并且是事先無法預(yù)定的。這就使得人們很難系統(tǒng)控制情境中的參與者在活動過程中的參與度以及他們是否掌握預(yù)期目標(biāo)。而且在非正式環(huán)境中進行科學(xué)學(xué)習(xí)的參與者所獲取的學(xué)習(xí)結(jié)果受到性別、年齡、家庭情況、教育水平等各種因素的影響，這也需要長時間的了解和探究。

人們通常鼓勵非正式環(huán)境中的參與者利用情境中可獲得的資源來達成其學(xué)習(xí)結(jié)果。如果單獨評估個人的表現(xiàn)那就低估了其他因素在非正式科學(xué)學(xué)習(xí)活動中所起到的作用，因為它沒有考慮到環(huán)境中的物質(zhì)材料和人類創(chuàng)造的資源，同時在學(xué)習(xí)過程中起著合作和問題解決作用的同伴角色也是不容忽視的。

盡管對結(jié)果的評價存在困難，但是歐美研究者已經(jīng)開始著手并成功地克服了這些困難而做出了很多有價值的工作。作為一項整體工作，對非正式環(huán)境中學(xué)習(xí)的評價采用了多種教育和社會科學(xué)方法來記錄數(shù)據(jù)，包括問卷調(diào)查、結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化訪談、小組討論、參與觀察、日志、出聲思考、視覺記錄、錄影和錄音等方法。

3開發(fā)合適的評價

3.1評價的三個標(biāo)準(zhǔn)

開發(fā)評價方法的第一步是確定預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在非正式環(huán)境中，首先要確定目標(biāo)群眾即學(xué)習(xí)者，但不能簡單的采用人口統(tǒng)計學(xué)的方法，同時要理解目標(biāo)群眾在非正式學(xué)習(xí)環(huán)境中有可能帶來什么樣的知識、技能和信念。事實上，確定結(jié)果和目標(biāo)群眾在評價過程中是最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因為它要求深入理解目標(biāo)群眾過去相關(guān)的非正式經(jīng)歷以及在將來的非正式經(jīng)驗中有可能獲得的能力。

一旦學(xué)習(xí)目標(biāo)和目標(biāo)群眾確定了，接下來就是設(shè)計測量這些目標(biāo)的方法，學(xué)者們根據(jù)大量實驗提煉出評價方法的三個標(biāo)準(zhǔn)。首先，評價過程中必須陳述科學(xué)活動設(shè)計者預(yù)期想得到的結(jié)果，評價不僅要指出認(rèn)知結(jié)果，還必須指出非正式環(huán)境能有效促進參與者智力、態(tài)度、行為、社會參與等能力的范圍，可以參考上文所提到的美國國家研究理事會提出的六種結(jié)果;其次，評價方法應(yīng)該與參與者經(jīng)歷的種類相符合，即非正式情境中采取的任何評價活動都不應(yīng)當(dāng)削弱有效學(xué)習(xí)的特征;第三，使用的評價必須是有效的，能夠測量預(yù)期設(shè)置的目標(biāo)或者結(jié)果。總之，評價方法必須捕捉到目標(biāo)群眾可能經(jīng)歷的所有學(xué)習(xí)范圍，并且根據(jù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗的本質(zhì)特征，以正確可靠的方法證明學(xué)習(xí)的確發(fā)生過。Goldman[5]等研究者針對青少年設(shè)計出一種在線互動教育游戲：“狼的追逐——玩中學(xué)”（WolfQuest），即參與者只有了解狼的生活環(huán)境及行為特征才能打敗狼，為此想獲勝的參與者就必須學(xué)習(xí)相關(guān)知識。這款多人在線游戲的設(shè)計者根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)使用在線問卷調(diào)查，在不打擾參與者參與的基礎(chǔ)上搜集數(shù)據(jù)進行評價，正是體現(xiàn)了以上三個標(biāo)準(zhǔn)。

3.2評價方法的多樣性

為了使不同的評價方法論和數(shù)據(jù)搜集方法有意義，研究者必須考慮到研究什么（本體論）、怎樣研究（認(rèn)識論）以及為什么研究（價值論）這三個問題，這個思路能夠間接反映情境、課程、教育學(xué)和非正式環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)的相互關(guān)系。本文主要從幾個案例來呈現(xiàn)在非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)評價方法的多樣性。

研究者們在設(shè)計非正式科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷時，通常使用一種被廣泛認(rèn)為是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”的隨機分配原則。Lebeau及其同事[6]組織中學(xué)生到科學(xué)研究中心參觀，前提是給學(xué)生預(yù)設(shè)了目標(biāo)，在目標(biāo)設(shè)定的情況下學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)。27所中學(xué)學(xué)生被隨機分配到三個實驗組，提供給第一個實驗組一副地圖讓他們自己參觀科學(xué)中心;給第二個實驗組一副地圖和一個工作單活動表，他們會被問及哪三個地方是他們最想看的，哪兩個地方不感興趣以及哪個地方是想駐留時間最久的;為第三個實驗組提供一副地圖和工作單，但是要求學(xué)生在參觀過程中提出一個問題。三個組的學(xué)生們完成了一份前后測的調(diào)查問卷，研究者在活動結(jié)束后使用隨機的、前后測的評價方法發(fā)現(xiàn)在參觀科學(xué)研究中心之前，為學(xué)生們提供科學(xué)研究中心環(huán)境、展品等相關(guān)信息后，會嚴(yán)重影響學(xué)生在參觀中所表現(xiàn)的好奇心強度，同時證明目標(biāo)設(shè)定對學(xué)習(xí)者在參觀學(xué)習(xí)環(huán)境中能起到很好的維持探究和反思的作用，這與上文提到的評價三標(biāo)準(zhǔn)相契合。

非正式科學(xué)研究者經(jīng)常在自由選擇的學(xué)習(xí)經(jīng)驗中使用話語分析法研究文字話語來獲得個體認(rèn)知過程的深度理解。Leinhardt、Tittle和Knutson[7]調(diào)查了日記作為一種記錄學(xué)習(xí)經(jīng)驗的工具在博物館參觀中獲得的意義的研究。目標(biāo)群眾是15名成年人，他們可以自由選擇、帶著目的性參觀任何博物館，要求在參觀結(jié)束后盡可能記錄3～5頁關(guān)于參觀的經(jīng)歷。邀請專家研讀5遍日記，根據(jù)參觀的目的、環(huán)境的影響和認(rèn)知過程進行編碼。通過大量的敘述性分析可以發(fā)現(xiàn)由參觀者在日記中所表現(xiàn)出來的對科學(xué)的理解依賴于參觀的目的、參觀的環(huán)境以及他們自身的認(rèn)知過程。

在非正式環(huán)境中，聚焦于評價的實踐研究通常依賴于活動期間的視頻和音頻記錄，這些記錄稍后被進行分析以作為證據(jù)來證明某些技能，比如提問、說明、推理、解釋、爭論以及將概念、方法或推測運用到新的情境之中。Meisner 和 Hindmarsh [8]對錄像的一些片段進行了研究，揭示展覽是以何種方式鼓勵特定形式的合作式參與、建模以及和陌生人之間的交互。研究者使用錄像分析探究了一系列有關(guān)學(xué)習(xí)者是如何理解自然和物質(zhì)世界的行為，這些行為包括與物質(zhì)之間的交互以及向他人展示如何去做一件事。Stevens[9] 以及他的同事使用了博物館地面上的視頻注釋系統(tǒng)來促使參觀者去反思自己及他人是如何與一臺交互式科學(xué)顯示器進行交互的，同時對他們的活動與反思進行視頻追蹤以供其他人進行探索和討論，這些追蹤可以作為后續(xù)對學(xué)習(xí)進行互動分析的數(shù)據(jù)。

4結(jié)語

盡管在非正式學(xué)習(xí)領(lǐng)域中人們對什么是最重要的結(jié)果以及什么是最合適的評價方法存在多種不同的看法，但是對非正式學(xué)習(xí)結(jié)果性質(zhì)的一些核心假設(shè)基本達成了一致。上文提到了六種學(xué)習(xí)結(jié)果，覆蓋了眾多的用以研究和理解個人學(xué)習(xí)的方法，它們從關(guān)注于認(rèn)知和概念變化的方法延伸到最關(guān)注參與和身份變化的方法。

在評價科學(xué)學(xué)習(xí)前，研究者和實踐者應(yīng)當(dāng)問自己：評價機制與環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動在相關(guān)方式上是否都具有相似性？情境中的學(xué)習(xí)者是否已經(jīng)具有足夠的機會來學(xué)習(xí)并展現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果？這兩點不明確的話，很難對學(xué)習(xí)者已經(jīng)學(xué)到什么或者是非正式環(huán)境促進科學(xué)學(xué)習(xí)的有效性做出合理推斷。

參考文獻

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[9] Stevens R，Toro-Martell S.Leaving a trace： Supporting museum visitor interpretation and interaction with digital media annotation systems[C]// Journal of Museum Education，2003.

Several measures about research learning in

course of Probability Statistics

ZHANG Dongmei1，WANG Xingang2，GAO Xuefen3

（1. College of Science，Zhejiang University of Technology;

2. College of Information Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou，Zhejiang310032，China;

3. College of Science，Zhejiang SciTech University，Hangzhou，Zhejiang310018，China）

Abstract

Investigation shows that the examinationoriented middle school education will lead to autonomous learning ability deficiency，the weakness in the initiative to explore the problem and the weakness in innovative desire. Toward the current situation，several measures about the guided learning in the course of probability statistics are puts forward，such as organizing the teaching from close to open;setting up a series of problems，which lead to teaching interaction;placing emphasis on course content correlation;encourage of the use of concept map;develping the curriculum papers composition.

Key wordsresearch learning;probability statistics;teaching model.