演化的力量

劉雅竹 楊夢霞

博物館在中小學研學旅行中具有重要的價值，針對不同需求的觀眾設計不同的課程有利于提升研學旅行的質量。本文以上海自然博物館“演化的力量”精品研學課程為例，闡述依托博物館資源和學生需求，利用“問題式學習”（PBL）教育理論開發課程的理念和思路，并通過實踐研究和反思總結探討博物館如何助力中小學生更好地開展研學實踐，使“研”和“游”真正結合起來。本項目的開發驗證了以PBL為理論基礎進行博物館研學課程開發的可行性和優勢，讓學生在實物體驗、自主探究的實踐中對生命演化有了更多的思考和認識。

活動定位

針對不同規模、不同需求的研學團隊，我館設計的研學課程分為2種類型，一是深度學習，面向目的性強、規模較小的研學團隊，以“展區+課堂”主題精品課程為主;二是淺層學習，以講解和展區學習單為主。“演化的力量”屬于深度學習研學課程，在120分鐘的活動中，學生從化石人手，重返中生代，揭開鳥類演化之謎，感受演化背后的力量，并通過問題式學習，探究生物演化的證據、研究方法和自然選擇對演化的影響。

活動目標

科學知識目標：了解化石是存留在古代地層中的古生物遺體，遺物或遺跡;了解演化是生物在不同世代之間具有差異的現象;理解化石作為演化證據的優勢和局限性。

科學探究目標：學習從觀察中發現并提出問題，根據經驗和已有知識進行假設;通過觀察收集數據，進行簡單的推理和驗證;準確表述自己的觀點。

科學態度目標：對生命世界充滿好奇心，初步養成求真務實的科學態度和勤于實踐、樂于探究的科學精神;通過共同探究的學習活動，懂得尊重他人，學會與他人合作與分享。

科學、技術、社會與環境目標：學會學習，勤于反思，通過了解演化與環境的關系，反思環境問題對人類未來的影響;學會運用科學方法思考和解決問題，成為創造性的思想者。

活動內容

針對教育部提出“學會動手動腦，學會生存生活，學會做人做事，促進形成正確的世界觀、人生觀、價值觀”的研學目標，結合初中《科學》《生命科學》關于演化的內容，綜合利用展區資源和古生物課程資源，以問題式學習為教學理念，結合展覽參觀、探究學習單、課堂實踐、拓展討論多種活動形式，引導學生在博物館中主動學習、自主探究、深入思考，打造教育性與實踐性兼備的研學課程。

引入主題

活動內容：利用館內“寒武紀生命大爆發”劇場展示寒武紀云南澄江帽天山的場景，引導學生思考劇場中的場景是依據什么還原出來的，展示真正的化石標本，介紹澄江生物群的有關知識，使學生明確化石的概念。通過“達爾文中心”的展示和講解，幫助學生初步理解達爾文“生存競爭-自然選擇”的經典進化理論;引導學生觀察“馬的演化歷程”展項，對比始祖馬、三趾馬和真馬的化石年代與形態差別，幫助學生理解化石作為生物演化理論支撐的作用。

教學分析：受眾作為初中學生，對于演化理論還沒有經歷系統學習，可能只有淺顯的印象，需要教師借助展品介紹：學生對于化石的作用可能局限于證明古生物的存在，對化石在支撐演化理論上的作用需要教師引導發現。

展開探究

活動內容：引導學生觀察早期鳥類化石特征，并引出“怎樣運用化石證據尋找鳥類祖先”的問題。學生在教師的引導下，針對這一問題分組利用化石標本、展區圖文等進行資料的收集，對所收集到的信息進行歸納、整理，通過參照模型和教師答疑的方式引導學生發現有羽恐龍及鳥類化石的相關特征。

教師提供材料說明翼龍與古鳥類曾共享同一片天空，它們的形態、習性也很相似。教師提問：“是否能據此斷定翼龍與鳥類來自共同祖先？能否利用化石區分其中的差別？”組織學生展開討論，充分陳述自己的觀點，觀察對比早期鳥類、有羽恐龍、翼龍的化石特征，認識化石證據在推斷物種間親緣關系時的作用。

教師根據學生思維發散情況適當延伸，讓學生思考影響生物形態習性的2種因素：遺傳變異（共同祖先的影響）與自然選擇（相似環境選擇下的趨同演化）。

教學分析：學生對恐龍和鳥類骨骼不太熟悉，在化石特征觀察上可能遇到困難，教師可以訓練他們科學觀察。對有羽恐龍、翼龍和鳥類三者之間比較，旨在引導學生透過飛行功能的表面現象，看到三者骨骼結構差異的本質，鍛煉學生觀察分析、辨明事物本質的能力，同時也對后續的教學內容起到引導和銜接的作用。

應用實踐

活動內容：利用視頻展示三葉蟲的形態特征、生存環境，引導學生思考三葉蟲有何特別之處。發下紙模制作材料，學生通過紙模認識三葉蟲的基本結構。接著發放不同時期代表性的三葉蟲化石，介紹寒武紀至泥盆紀的環境變化大事記，提出核心問題：“自然選擇對三葉蟲的演化產生了怎樣的影響？”學生針對這一問題分組利用化石、閱讀材料等進行資料的收集，整理環境變化大事記，歸納三葉蟲的演化歷程，分析影響其演化的原因。教師對學生的討論進行總結，并介紹三葉蟲演化史上的3次大滅絕。

教師帶領學生觀察館內的現生動物鱟，了解它的生活習性，介紹鱟的祖先與三葉蟲同期生存，皆屬于節肢動物中十分古老的類群，鱟挺過了數次大滅絕，有“活化石”之稱。學生觀察鱟的特征，分析其祖先與三葉蟲之間的相同與不同之處。思考為什么鱟能存活至今，而三葉蟲卻滅絕了。引導學生發現更多的“活化石”現象，了解它們對逆境的適應性，討論大滅絕幸存者們多種多樣的“通關方法”，思考它們對人類的啟示。

教學分析：學生對三葉蟲的了解可能僅停留在有所耳聞的階段，對它的生活時期、身體結構較為陌生。讓學生自己動手制作三葉蟲紙模，并為他們提供不同時期的化石標本，可以幫助學生更好地了解三葉蟲的身體結構和演化歷程，提升他們的興趣。

闡釋拓展

活動內容：學生通過小組討論，闡釋對化石和演化的理解，思考與現實的關聯及人類未來的演化方向。討論問題包括“怎樣將現代人類的信息保留到億萬年后”“演化是否還在繼續”“人類將何去何從”。教師引導學生討論環境變化對人類未來演化的影響，最后組織學生總結和分享本次活動的收獲。

教學分析：對于很多學生而言，演化發生在遠古時期，很難判斷現實中是否還在發生，對此，教師可以引導學生聯系實際設計檢驗演化是否還在繼續的方法。

活動特點

“演化的力量”是一項以培養學生核心素養，提高學生綜合能力為目標的綜合性博物館研學實踐課程，課程的亮點包括以下幾個方面。

兼具情境性和體驗性

作為在博物館內開展的研學課程，本課程充分利用場館資源優勢，既能用豐富的展陳為學習營造良好的情境，又通過與同學、觀眾、教師的互動為學生提供了綜合實踐的機會，學生成為研學過程的核心，在沉浸式的環境中完成自主探究學習。

兼具針對性和靈活性

與其他場館、機構的研學產品相比，本課程的開發始終堅持分眾化策略，一方面，研學內容考慮到當下主流的學校研學團隊需求，與小學、中學及高中的課標進行對接，成為學校教育的拓展和延伸。另一方面，基于PBL的研學課程也充分考慮了不同目的、不同學習能力的研學群體，為他們提供更靈活、更多元的選擇。

遵循受眾認知學習規律

精品研學課程可細分為主題講解、展區探究、自然課堂、主題討論4個主要環節，遵循參與、探究、實踐、遷移、拓展、評價的認知學習規律，將館內優質的學習資源進行優化組合，建立以閉環、漸進、有效為特點的研學路線模式。