開展體驗式科學實踐提升青少年科學素質

畢可雷

摘要：本文以野外觀鳥活動為例，簡要說明了體驗式學習的實踐策略，通過帶學生走進大自然，開展體驗式觀鳥實踐活動，提高青少年生態道德水平，推進生態文明建設。

關鍵詞：科學實踐科學素質體驗式學習

觀鳥

一、背景

2001年，我國新一輪基礎教育課程改革將科學探究作為科學教育改革的基本理念。隨著科學教育觀念的轉變，近年來專家學者又提出了科學實踐的概念。科學實踐更加關注的是學生在探究過程中產生知識的具體活動，突出了科學實踐與科學知識的相互融合，通過科學實踐形成、擴展和完善科學知識，同時科學知識也是學生參與科學實踐及進一步探究的保障。青少年時期開展多種形式的科學實踐活動，可以顯著提升學生的科學素質，促進學生全面發展。科學實踐活動形式包括宣傳類、展示類、競賽類、體驗類等多種，近年來體驗式科學實踐受到越來越多的重視。體驗式學習強調學生的真實體驗及課后反思，通過認知、體驗和感悟，在實踐過程中獲得新的知識、技能及情感態度。在大自然中的體驗式學習不但可以培養學生的自主學習能力，而且可以提高其生態文明意識，樹立人與自然和諧相處和可持續發展理念。

青少年科學素質提升工程在（（全民科學素質計劃行動綱要（2006-2010-2020）》中被列在突出位置。其中明確指出，應“重點宣傳普及節約資源、保護生態、改善環境、安全生產、應急避險、健康生活、合理消費、循環經濟等觀念和知識，倡導建立資源節約型、環境友好型社會，形成科學、文明、健康的生活方式和工作方式。”通過提升青少年這一重點人群的科學素質帶動全民科學素質的整體提高，不斷改善和優化人與自然的關系，促進人與自然的和諧發展，提高全民保護生態環境的意識，保護生物多樣性。本文以野外觀鳥活動為例，簡要說明體驗式學習的實踐策略。通過帶學生走進大自然，開展體驗式觀鳥實踐活動，關注學生的環境體驗和反思，進而可以達到理性知識和感性認識的統一，提高生態道德水平，推進生態文明建設。

二、體驗式學習的實踐策略

體驗式學習在不同情境下其學習目標、內容和過程有所不同。根據學習目標的差異，有3種基本形態：認知體驗式學習、情感體驗式學習和行為體驗式學習。在我們的觀鳥活動中，根據創設學習情境的不同，我們主要采用了認知體驗式學習和行為體驗式學習2種。

1.認知體驗式學習——科普場館參觀

認知體驗式學習是以獲得第一手知識為主要目標的體驗式學習，通過在真實情境中的認知學習，體驗到知識的形成過程。科普場館因其綜合性、科學性等特點被選作我們的主要教育陣地。教師首先對科普場館的資源進行整合，選擇若干個主題供學生參考。并且在參觀前設計任務單，讓學生有方向地進行實地參觀，基于問題開展學習。教師在周末帶領學生走進動物博物館重點觀察了鳥類標本。在科普場館的展示櫥窗中，同學們近距離觀察了大量鳥類的形態特征，比如喙的形狀、爪的特點、羽毛的特征（如圖1）。通過實地參觀，同學們對涉禽、猛禽、鳴禽等鳥的分類有了進一步的認識。科普場館還模擬了一些鳥類的棲息環境，將鳥放在某一個食物鏈或生態系統中，通過講解員的介紹，同學們也了解了鳥類在維護生態平衡方面的巨大作用。比如，伯勞不但可以捕食昆蟲，而且可以捕獲鼠類，因此也被稱為雀形目中的“猛禽”；啄木鳥可以消滅90%的在樹林越冬的害蟲；貓頭鷹是捕鼠健將，一個夏天就能夠吃千余只鼠。同學們一邊參觀聽講，一邊記錄討論，不但獲得了更全面的鳥類學知識，而且對鳥兒也更添了一份喜愛。參觀后同學們及時將參觀過程中獲取的第一手知識進行歸納整理，繪制了一幅精美的思維導圖（如圖2）。思維導圖中蘊含了多種生命觀念，比如生物體結構與動能相適應的結構功能觀，適者生存、不適者被淘汰的進化適應觀。認知體驗式學習對于理性思維的養成，生物學科核心素養的形成是非常重要的。整個活動中，學生以探究、發現而非接受的方式獲得知識，體驗到了知識的生成過程。

2.行為體驗式學習——實地觀鳥

行為體驗式學習是以獲得技能和行為經驗為主要目標的，因此帶領學生走進自然進行實地觀鳥是一個很不錯的選擇。實地觀鳥側重對學生興趣的培養，是一種更直觀的學習模式，學生想要真正學會辨別鳥種，實地觀鳥是最直接、記憶最深刻的一種方式。北京目前記錄鳥種有400多種，在市區或郊區公園，鳥的分布也會有很大差異，每年我們會組織學生走進不同區域的公園進行觀鳥，比如位于市區的奧林匹克森林公園，可觀測到的鳥類大多是小型鳴禽；而位于郊區的野鴨湖濕地公園，則可見很多大型猛禽及涉禽。以此為教學素材，讓學生比較在人為干擾程度不同的情況下，鳥類生存狀況的差異，加強學生保護生態環境的意識：無論是觀鳥或是外出游玩，都以不打擾鳥類正常生活為前提，同時生活中要有節約水資源意識，給鳥類遷徙繁衍提供更優越的環境。行為體驗式學習的核心目標是獲得操作技能，很多學生參加二次實地觀鳥后，基本掌握了觀鳥、識鳥的技能，但是任何技能的精進離不開反思與修正，經過重復練習，很多學生觀鳥技能顯著提高，漸漸把觀鳥變成了自己的興趣，提升了學習的主動性。觀鳥將科學實踐與科學知識相結合，使學生能夠在輕松的環境中學習科學知識，感受與大自然接觸的快樂。在野生鳥類越來越多的今天，觀鳥已成為城市青少年因地制宜的科技活動。圖3為學生們在奧林匹克森林公園觀鳥的場景。

三、體驗式學習的意義

1.在自然中培養學習的興趣

體驗式學習是在真實情境下完成的學生主動學習的過程。在體驗式觀鳥活動中，同學們在自然的情境中進行體驗和學習，通過望遠鏡觀測描述鳥類特征，查閱鳥鑒認識常見鳥類，用自己的視覺、聽覺獲取知識，激發了學習興趣。興趣是最好的老師，而后學生才會主動思考問題和探索，逐漸從單純獲取知識技能，到情感態度價值觀的提升，開始用心體會自然及生命的美麗。整個實踐活動過程中，學生是學習的主體，他們積極參與到活動之中，這種在“做中學”的教育模式替代了教師教、學生記的傳統模式，師生之間是一種平等的交流，更能讓學生體會到學習的快樂。圖4為師生及生生之間的交流學習。

2.在生活中養成關愛生命的情懷

培養學生的生命情懷是科學教育中非常重要的一部分。生活中學生經常會看見受傷的鳥兒，有些同學可能不以為意，有些同學即使有心救護卻不知如何處理。體驗式學習正是一個帶領學生走進自然，認識自然，進而對自然乃至生命產生感情的一個過程，它讓學生有機會認識周圍的鳥類。用望遠鏡觀察到的鳥類世界多姿多彩，讓人印象深刻，進而讓學生重新審視它們的生存環境，并思考環境保護的方法及必要性。經過這些實踐活動，同學們耳濡目染地學會了一些日常救護方法，知道了野生動物保護協會這樣的救助組織，真正將科學知識融入了日常生活之中，達到了知識的學以致用，并逐漸培養起關愛生命的情懷。

3.在反思中形成生態文明的理念

體驗式學習是以直接經驗和反思為基礎進行的學習。基于真實情境的感染和直接經驗的刺激，學生活動后的反思是一種精神的提升，更是一種內化于心的思想沉淀。比如學生在某次觀鳥活動后的反思中寫到：如果愛鳥是一種態度，那么觀鳥就是一種情懷；當我們小心翼翼盡量不去打擾它們的時候，人與自然和睦相處的種子，已經悄然在心中生根、發芽；如果說這種與大自然的親密接觸能教會人什么，那就是敬畏自然。學生的活動反思對于學生環境價值觀的提升非常有益，反思過程中學生又回顧了自己的親身經歷，情感又得到了進一步升華，教師再將學生的感想做成小報，在校內進行宣傳分享，吸引更多的同學參與到體驗式活動中來，提高科技教育的受益面。活動反思不但可以幫助學生形成良好的生態價值觀，而且這也是深化生態環境教育、提高生態文明建設水平的根本。

四、展望

生活在城市中的青少年，與自然的關系越來越遠。信息化時代的背景之下，電子產品成了學生休閑娛樂的主要工具，很多虛擬體驗讓學生足不出戶就可以感受世界之神奇，但真實環境的體驗式學習對青少年成長卻有著非常重要的現實意義。哈佛大學教授David Kolb曾用4個元素描述體驗式學習的理論模型，即具體的體驗，觀察反思，抽象概念的形成，以及在新情境中檢驗概念的意義。在具體實踐過程中，基本圍繞著體驗啟發內悟升華這4個環節。體驗式學習將課程延伸至戶外以達到學習的目的，通過直接使用感官（視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺）以進行觀察和感覺。學生置身于自然之中，增進了對自然環境的體驗，通過行為實踐和反思實現綜合素質的提高。正如學生在活動反思中寫的那樣：“親近自然本身即是一種喜悅，愿意親近自然的人，一定也是心中有生命活力的人。”

點評

2017年中國青少年科技輔導員協會開展的題為“科學教育實踐的新探索”之征文活動，為廣大科學教師和科技輔導員搭建了暢談論述、交流展示、相互啟迪和共同提高的平臺。本文作者正是從自身所設計的體驗式科學實踐——通過帶學生走進大自然，開展體驗式觀鳥實踐活動的案例入手，并借助相關理論，對體驗式學習的實踐策略、體驗式學習的意義等進行了歸納和分析。其所獲得的經驗和體會，對廣大科學教師和科技輔導員具有一定的啟示和借鑒作用。

如果作者能夠進一步明確文中科學實踐的定義，并通過相關佐證闡述開展體驗式科學實踐對提升青少年科學素質的作用，則可使本文的題目與內容更為貼切，而本文的科學性和學術性也會增色不少。

——翟立原（中國青少年科技輔導員協會理論工作委員會副主任委員，第25屆全國青少年科技輔導員論文征集活動評審委員會主任委員）