先前經驗對學生科技場館學習的影響及啟示

摘 要根據建構主義的理論，學生在參觀科技場館之前，頭腦中帶有各式各樣的先前經驗，這些經驗影響他們參觀的過程和學習的效果。其中，先前知識和經歷、先前興趣、參觀動機和目標定向是先前經驗中最主要的三個方面?；谙惹敖涷灥淖饔?，借鑒西方國家科技場館的經驗，應在學生團體參觀前開展準備活動，為學生提供知識和概念的鋪墊、展廳布局和主要展品的介紹，以及運用科學探究技能的機會。

關鍵詞科技場館 先前經驗 先前知識 準備活動 學生團體

隨著終身教育的理念逐漸深入人心，學校之外發生的科學學習越來越受到重視?？萍紙鲳^是校外提高科學素質和培養創新人才的重要場所，包括科技館、天文館、自然博物館、科學中心、動物園、植物園、水族館等在內的與科學教育有關的公共機構。學生團體是參觀科技場館的重點人群，在整個觀眾群體中占據很大比例，以上?？萍拣^為例，學生團體占到了50%左右[1]。如何提高學生科技場館學習的有效性，成為越來越多教育者關注的問題。

先前經驗影響學生參觀科技場館的過程和學習效果。根據建構主義的學習理論，學生并不是“空著腦袋”來到科技場館，而是頭腦中充滿了各種各樣的先前經驗和觀念。在參觀中，學生自覺地將科技場館的新信息與頭腦中已有的觀念和經驗建立聯系，并利用先前經驗對新信息進行主動的解釋和推測[2]。由于先前經驗的作用，科技場館應重視參觀前教育活動的開展。然而，我國的科技場館還未充分意識到參觀前教育活動開展的必要性，沒有相應的計劃，或僅流于形式，單純發布活動信息[3]?；诖?，本文系統地梳理了影響科技場館學習的先前經驗因素，并為學生團體參觀前教育活動的設計提供借鑒和建議。

一、先前經驗影響學生科技場館學習的過程和結果

個體的先前經驗對場館學習起著決定性的作用，這包括先前知識和經歷、先前興趣和偏好、職業背景、社會技能等。其中，先前知識、先前興趣、參觀動機和期待是個體先前經驗中最主要的三個方面[4]。這些先前經驗影響展品的選擇、參觀計劃的制定和談話的主題等。

1.先前知識和經歷是知識建構的基礎

先前知識經驗是場館學習的生長點。每個學習者都是在原有知識的基礎上對新信息進行加工，建構自己的理解。先前知識經驗越豐富，與參觀內容的關系越密切，越有助于學生理解展品，進行有意義的場館學習。

首先，個體的先前知識與經歷決定著學習的方向和內容。Piscitelli和Anderson請77名4-6歲兒童回憶過去參觀科技場館的經歷。兒童記憶深刻的展品都與他們熟悉的、日常生活中經常接觸的內容有關。比如，很多兒童對恐龍、汽車、飛機等展品記憶深刻，原因是他們在家里經常接觸這些玩具[5]。

其次，先前知識和經歷與學習結果存在一定的正相關。Anderson和Lucas研究發現，先前參觀過科學中心的學生，由于對科技場館有較多的了解，對科學概念的掌握水平顯著高于之前沒有參觀過該館的學生[6]。Falk和Storksdieck通過建立回歸方程驗證了個體情境在場館學習中的作用，并發現先前知識經驗對場館學習效果具有正向預測作用[4]。Leinhardt和Knutson對觀眾參觀時的對話進行分析發現，觀眾會主動聯系自己的先前知識經驗以理解展品或展覽的內容。特別是參觀某個特展的觀眾，平均每人提到先前知識經驗的次數竟達到6次[7]。

2.適度的先前興趣對場館學習起著積極的促進作用

先前興趣也是先前經驗中比較突出的成分，在學習過程中發揮積極作用。Falk和Storksdieck在研究中證實了先前興趣對場館學習的效果具有正向預測作用，并發現先前興趣高的觀眾從參觀中的收獲明顯好于先前興趣低的觀眾[4]。

興趣對學習的影響作用主要表現在“激發”和“維持”兩個方面：一方面，觀眾先前的興趣能夠激發他們積極投入參觀活動；另一方面，興趣還能維持觀眾的參觀活動，使其對參觀的卷入程度更深，投入的時間更長。Doeing和Pekarik指出，興趣的作用產生于參觀的開始階段，不同的開始階段將引發不同的期待和參觀時的情緒反應[8]。因此，興趣首先影響觀眾選擇什么樣的活動等，其次影響到觀眾的卷入程度。因此，觀眾在參觀時選擇什么內容來學習，是與個人興趣密切關聯的，對于感興趣的展品，也愿意投入更多的時間進行探究。

然而，先前興趣是不是越高越好呢？學生可能因為從來沒有或是很少參觀科技場館，入館后就顯得非常興奮。此時，因興趣過高而產生較高的好奇心，更傾向于“蜻蜓點水”式的參觀，對每件展品都摸一摸、試一試，而不能聚焦于特定展品。有關好奇心、新奇性與學習水平的關系理論（見圖1）認為：學生進入場館時所感知到的新奇性，能夠產生不同水平的好奇心，這對學習的認知結果產生不同的影響。過高和過低的好奇心導致不良的學習效果，適度的好奇心才能使學生有最大程度的收獲[9]。

3.參觀動機和目標定向決定參觀的方向和探究的深度

Falk等人將參觀動機分為六種類型：文化熏陶、接受教育、重復某次經歷、社會交往、休閑娛樂和客觀因素（包括天氣、距離、時間和門票等）[10]。這些動機表明，有的對參觀內容較為明確，有的則對參觀內容還很模糊。明確的參觀動機使學生清楚地知道自己要了解的內容和達到的目標，即產生目標定向，從而更主動地選擇展品進行探究。Falk等人研究也發現，參觀期待的明確程度顯著地影響概念掌握的水平和參觀時間的長短[10]。

在參觀前為學生提供目標定向，能夠促進其科學概念的學習。Anderson和Lucas將八年級學生分為兩組，第一組學生參與一個熟悉科技館的物理環境和展覽內容的活動；第二組學生參與一個不提供目標定向的活動，以研究有無目標定向對八年級學生理解科學概念的影響。結果發現，參與目標定向活動的學生對科學概念的掌握程度顯著高于無定向的學生[6]。

根據Falk等人提出的情境學習模型，場館學習是個體環境、物理環境和社會環境共同作用的結果。場館學習發生在一定的物理環境中，通過與其他個體的互動，將先前經驗和新經驗建立聯系[4]。因此，作為科技場館學習的主體，學生的先前經驗發揮著積極而重要的作用。endprint

二、先前經驗的研究對學生團體的啟示

根據先前經驗的作用，在參觀前為學生開展準備活動是非常有必要的。美國等發達國家的科技場館大多針對學生團體，提供參觀前準備活動的資源包。先前準備活動的意義不僅有助于學生熟悉展示內容，對參觀產生明確期待，還能將學生的好奇心維持在適度水平，從而促進學生的認知學習。科技場館的先前準備活動主要包括以下三個方面。

1.科學知識和概念的鋪墊

在組織參觀前，對將要學習的內容進行簡要介紹或提供輔助性的支持，使學生將學習內容與其原有的認知結構特別是與學?？茖W課程內容聯系起來。教師提供知識和概念上的鋪墊，有助于學生理解和掌握有關的知識概念，熟悉與參觀有關的內容，對場館參觀懷有一定的期待，并為知識建構提供基礎。例如，美國自然博物館向參觀隕石展廳的學校教師提供與隕石有關的閱讀材料，并引導學生思考問題。比如，請9～12年級學生在參觀前閱讀與隕石有關的科普文章，并小組討論“隕石是什么”“科學家如何利用隕石來認識太陽系”“科學家使用哪些工具和技術來研究隕石”等問題。通過閱讀和討論，學生對“隕石”這個陌生的主題有所了解，并與頭腦中已有的天文和地理知識建立聯系，便于在參觀中理解相關內容。

在提供知識鋪墊時，必須結合學生的年齡和認知特點，提供不同難度、不同層次的學習材料和活動。以隕石展廳為例，3～5年級，引導學生認識隕石、了解其形態、知道科學家研究隕石的原因，從而對隕石形成初步而感性的認識；6～8年級，引導學生思考從隕石中可以發現地球和太陽系的哪些情況、了解不同的隕石能夠反映不同的信息，從而對隕石有較為理性的認識；9～12年級，引導學生認識研究隕石的方法、隕石可以解釋哪些天文問題等，從而探究問題的本質，并認識到科學與技術之間的聯系。

2.展品和展廳布局的介紹

科技場館是一個空間巨大、展品繁多的地方。如果參觀前對場館的空間布局和展品情況不夠了解，學生進入場館時必然無從著手，失去方向感和控制感，既不清楚自己要參觀的內容，又不能很好地制定參觀計劃。這樣就使場館學習不能達到預期效果。因此，參觀前為學生提供有關展品的介紹和展廳地圖，有助于學生消除迷失感，較快適應場館環境，從而有效地觀察和理解展品。比如，美國舊金山探索館就為前來參觀的中小學生提供一份展廳地圖，幫助學生熟悉館內展品和空間布局，從而減少參觀時的迷茫感。

3.運用科學探究技能的機會

參觀科技場館其實也是一項科學探究活動，依賴于科學探究的技能。作為中小學科學教育目標之一的科學探究技能，既是學生學習科學的手段，又是學生學習科學的結果。它包括觀察、比較、分類、測量、推斷與預測、交流與表達等。在參觀前，教師可以請學生參與有關科學探究技能的活動。比如，美國舊金山探索館有個強調觀察的準備活動，讓每個學生分別觀察一支鉛筆，每支鉛筆看上去基本一樣，但在尺寸和磨損程度上略有差別。然后將這些鉛筆放在一起打亂順序，再請學生從中挑出自己的鉛筆。這個活動強調了觀察是場館學習的基礎，并使學生通過體驗對觀察技能有了直觀而深刻的體會。

當然，科學探究技能的運用并不一定要專門組織活動，也可以滲透在知識和概念之中。以美國自然博物館的準備活動為例，教師可以引導學生在閱讀材料和思考問題時使用觀察、比較、分類、推斷等方法，將探究技能的運用與知識概念的理解有效地結合起來。

學生的科學學習是一個連續的過程，教師和場館教育者應該為學生的學?？茖W學習和科技場館學習建立有效的銜接。因此，在設計和開展參觀前的準備活動時，有必要結合學校科學課程標準，充分整合學校和科技場館的資源，明確學生參觀的目的，引導他們有重點、有針對性地探究展品。這樣才更有利于學生結合先前經驗，特別是學?？茖W學習經驗，有效地進行場館學習。

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參考文獻

[1] 宋嫻，孫陽.西方館校合作：演進、現狀及啟示[J].全球教育展望，2013（12）.

[2] 伍新春，謝娟，尚修芹，等.建構主義視角下的科技場館學習[J].教育研究與實驗，2009（6）.

[3] 鄭奕.博物館教育活動研究——觀眾參觀博物館前、中、后三階段教育活動的規劃與實施[D].上海：復旦大學，2012.

[4] Falk J H，Storksdieck M.Using the contextual model of learning to understand visitor learning from a science center exhibition[J].Science Education，2005（5）.

[5] Piscitelli B.Anderson D.Young childrens perspective of settings and experiences[J]，Museum Management and Curatorship，2001（3）.

[6] Anderson D，Lucas K B.The effectiveness of orienting students to the physical features of a science museum prior to visitation[J].Research in Science Education， 1997（4）.

[7] Leinhardt G.Knutson K.Listening in on Museum Conversations[M].Walnut Creek：AltaMira Press，2004.

[8] Doering Z D，Pekarik A J.Questioning the Entrance Narrative[J].Journal of Museum Education，1996（3）.

[9] Kubota C A，Olstad R G.Effects of novelty-reducing preparation on exploratory behavior and cognitive learning in a science museum setting[J].Journal of Research in Science Teaching，1991（3）.

[10] Falk J H，Moussouri T，Coulson D. The Effect of VisitorsAgendas on Museum Learning[J].Curator：The Museum Journal，1998（2）.

[作者：謝娟（1983-），女，河南鄭州人，中國兒童中心科研與信息部助理研究員，碩士。]

【責任編輯 楊 子】endprint