新時期科普場館學習活動設計相關問題探討

譚超 張天慧

1引言

科普場館的主要職能是通過展覽教育、學習活動、交互式體驗教育等方式來提升公眾的科學素質。隨著社會經濟的發展、科技的不斷進步，科普場館的設施日益完善，展品展項等硬件越來越多，科普場館擁有的特色科學教育資源的價值越來越被公眾所了解和認可。同時，公眾也對其能否有效發揮獨特的科學教育功能提出了更高的要求。

當前，我國在科普工作的認識、建設目標以及內涵結構上與發達國家存在差距。發達國家的科普更加強調培養科學方法、科學精神和科學思維，以及利用其對社會問題進行判斷、決策和解決的能力。而我國普遍還集中在科學知識的宣傳普及上，只有少數一些科普場館在展陳方面有一些突破。然而，科普需要與時俱進，要緊扣時代性，貼近社會、貼近生活、貼近實際、貼近公眾，科普內容和方式、方法、手段要隨著科技、經濟和社會發展而做相應的調整和變化，科普場館展教功能設計方面的職能也需要做相應的調整。科普場館不僅能提供獨特的場館環境，展品展項，而且針對科學學習，提供了一種獨特的教學方式，會產生多元的學習結果。

2科普場館學習活動設計理念、教育方式的轉變

2.1正確認識學校科學教育和場館科學學習的差異

與學校的科學教育相比較，科普場館中的科學學習缺乏組織性和紀律性。就學習目標而言，學校中的科學學習特別強調系統知識的掌握，科普場館中的學習目標比較分散、隨意、具有不確定性;科普場館中的學習是公眾的自主選擇，在大多是情況下是興趣驅動，參與科學學習的積極性較學校中的高。同時，在學習內容、學習時間和學習效果諸多方面，學校科學教育和場館科學學習的區別也是明顯的。另一方面，學校科學教育和場館科學學習是互相補充，相輔相成的關系。一般情況下，學校中的科學教育已經解決了學生科學學習的大部分問題，很多教師在課堂里面已經教得很好，學生也已經學習得比較扎實，學校也有條件支持學生把這些科學概念或者是方法技能都掌握的非常好。科普場館的角色和作用是去找到在學校正規教育體系里還不能解決的那些問題，然后對照場館有哪些科普資源可以利用，幫助學生或一般公眾解決這些問題，針對這些問題設計科學學習活動或者開發成科學課程。

2.2科普的理念由“單向投入”變為“雙向互動”

為適應時代發展的需要，當下公共科普服務由“單向投入型”向構建以公眾需求為導向的“雙向互動型”發展，即從“被動傳授”的傳統科普轉變為“主動尋求”“互動交流”的現代科普，激發探索求知欲望，啟發公眾智慧，核心是讓大眾更多感受到科學的魅力、感受到科技改變生活。“將科學變為時尚”“讓科學流行起來”正在催生出新的科普需求和消費。科普工作不應該再居高臨下，科普內容需要精準推送，并且要符合新時代傳播特點。據此，科普場館的展教理念、學習活動設計等方面也需要適應當下科普工作發展的特點，激發公眾的科學學習的興趣，突出公眾的選擇權和主動權，否則就得不到公眾的認可。

2.3從注重科學知識普及轉變為培育科學思維

新時代的科普工作以面向公眾開展科學知識普及為主線，包含科學方法、科學態度和精神、科學探究和能力激發等目標多元化發展，更加注重對人們的興趣和求知欲望的激發，促進對科學探索的向往。科普的目標從傳播科技知識和技能的教育模式轉變弘揚科學精神、傳播科學思想、倡導科學方法的服務模式。在正規教育領域，已經提出探究式學習是學生學習科學的重要方式。探究式學習是指在教師的指導、組織和支持下，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗，經歷科學探究的過程，以獲取科學知識、領悟科學思想、學習科學方法為目的學習方式。而開展探究式科學學習正是科普場館的優勢所在。另外，科普工作要促進科技與人文、科普與創新相結合，培養科學思維和創新精神。公眾應該成為科學事務和科學決策的主體而不僅僅是被動的接受者，為解決科學產生的社會的、倫理的，甚至政治的問題提供新的思路和方法。在這一方面，科普場館的科學學習活動也大有可為，甚至能夠成為傳播科學思想和方法的重要平臺和載體。

3科普場館學習活動組織和設計要點

3.1學科定位明確，選題突出探究精神

總體說來，科普場館的科學學習活動的設計原則需要從兩方面考慮。①宏觀要定位明確，要有實現科學學習目標的總體設計。各個科普場館要以什么為主題，以哪類具體科學知識為橋梁，如何傳達科學思想和科學方法，每個場館的具體資源情況都不一樣，活動設計要考慮到科普場館科學學習和學校科學教育的區別，選題一定要反映科普場館自身的資源特色。可以從場館自身的資源特色、學科歷史發展上的特點等方面入手，結合社會熱點需求，在科學知識、科學方法、科學思想等方面都要有明確具體的任務設計目標。②要抓住社會和公眾感興趣的科學時尚話題做文章，選題設計通常可分針對普通公眾和針對青少年來精細化設計，重點突出科學精神的呈現。

3.2注重學習內容設計，突出興趣點

與學校和家庭的教育明顯不同，場館提供的科學教育服務是非強制性的，能否達到預期效果首先取決于能否引起公眾的興趣。內容再好，如果公眾不買賬，也不能視為成功的科學學習活動。這對于科普場館的科學學習活動設計人員而言，是一項不大不小的挑戰。目前大多數場館科學學習活動設計都有很大的提升改善空間。設計者必須會講故事，尤其是針對青少年。在內容設計和激發科學興趣上使公眾產生持續的吸引力，是反映場館科學學習活動設計者科學素養、方案文字表述能力和教育心理學素養的絕佳實踐。但是，趣味性的前提是不違背科學性，場館完全不能為了追求趣味性而忽略科學性。

3.3強化宣傳和科學學習效果評估

由于對比量化困難，在非正規教育系統內評估科普場館科學學習效果難度很大。學校的科學學習以客觀的外部評價為主，標準化考試是評價的通用手段，而科普場館中的學習效果以學生主觀的自我評價為主，這種評價更多是隱性的，即感受到了學習效果而不容易表達出來。其中，對科學知識的傳播可以產生短期的較易評估的影響，但是對科學思想和科學方法的傳播是一個潛移默化的過程，會對公眾產生長期的影響。另外，科普場館開展的科學學習活動和項目不僅對學生產生影響，還通過傳媒對社會產生影響，所以科普場館學習活動的宣傳不容忽視。在科學學習活動事前、事中和事后各個階段都可以通過傳統媒體、新媒體和自媒體等加以宣傳。

4科學學習活動案例——自然探索移動課堂之“視界從無到有”

“視界從無到有”是上海自然博物館原創教育品牌“自然探索移動課堂”中“進化生物學”主題下的一個科學學習活動。活動主要在場館內專設的教育活動場地——探索中心開展，實施時間覆蓋寒暑假、節假日、工作日，目標群體主要為初、高中生。活動主題聚焦眼睛的進化，通過拼裝人眼構造教學模型、動手搭建進化歷程中不同階段的眼睛模型，帶領學生領略蚯蚓、文昌魚、蝸牛、貓等動物眼中的世界，探究眼睛從無到有有趣的進化歷程，培養學生的理解能力、動手能力、對比分析能力和團隊協作能力。

4.1活動的設計思路

“視界從無到有”科學學習活動設計流程如圖1所示。

活動“視界從無到有”，明確定位為生物學課程。活動的選題聚焦在“眼睛的進化之路”。該活動通過搭建學習情境，組織學習者搭建各種眼睛模型，引導學習者探究進化過程中不同階段眼睛的特點，激發學習者的探究精神。

學習主要涵蓋以下內容：①通過拼裝人眼構造教學模型導入主題。②通過圖片展示馬、魚、蜻蜓等動物的視覺，引發學生思考：不同動物眼中的世界為什么不同？它們的眼睛和我們的眼睛之間有什么關聯？眼睛的起源是什么？③介紹眼睛起源的宗教和科學之爭，引入探究主題“眼睛的進化之路”。

本活動在內容設計上充分利用模型、圖片等激發學生的興趣，引發學生思考，最終吸引學生開展探究活動。

4.2活動實施過程

活動實施過程分為準備、預熱、實施、總結4個階段。實施過程中科學教師充分明確主題，讓學生在相應主題下展開活動，完成探究內容。

4.2.1活動準備和預熱

活動場地里配備了顯示屏、電腦。活動材料包括眼睛構造模型、凸透鏡片、濾鏡片等各種用品近20種。在活動前，科學教師組織學生觀看視頻《進化之眼睛》，使學生了解水母、猴、鷹等動物眼睛的進化。參觀演化之道展區，觀看多媒體資料“三葉蟲——眼睛的代表”。在預熱活動階段，科學教師將學生分成四個探究小組，簡單介紹活動主題;組織探究小組比拼組裝人眼構造教學模型;向學生提出相關問題，如眼睛的組成部分以及各部分的作用。學生以小組為單位，拼裝人眼模型，討論眼睛的結構與功能。

4.2.2活動實施過程

本活動實施過程中順序設定兩個主題：①眼睛起源之謎主題;②眼睛的進化之路主題。在眼睛起源之謎主題中，科學教師展示人類與不同動物眼中世界的對比圖，引導學生發現不同生物眼睛的區別;發放昆蟲復眼透視鏡，讓學生體驗昆蟲的視覺。同時，教師提出問題：不同動物眼中世界為什么會不同？它們的眼睛和人的眼睛之間有什么關聯？學生根據動物眼中的世界與人類眼中世界的差異，推斷該動物的眼睛特點，體驗昆蟲復眼、人眼缺陷（盲區），討論眼睛的起源。科學教師簡要介紹“眼睛起源的宗教和科學之爭”，引入主題活動“眼睛的進化之路”。科學教師介紹不同進化階段眼睛的代表物種，組織學生討論眼睛的進化、搭建眼睛模型，探究不同進化階段眼睛的特點。

4.2.3活動總結

活動結束后，科學教師引導學生歸納總結眼睛進化過程中出現的幾種典型結構，幫助學生理解眼睛結構從簡單到復雜的進化順序。學生總結進化歷程中不同階段的眼睛的特點，樹立結構與功能相適應的生物學基本觀點。教師還要求學生觀察食草動物與食肉動物眼睛的區別，查找資料，嘗試解釋原因。以上措施加深了學生對眼睛的認識，鞏固了探究內容，深化了活動主題。

4.3活動宣傳推廣

“視界從無到有”科學學習活動非常注重宣傳工作。活動組織方通過若干渠道和方式開展宣傳推廣。①通過場館官網和微信公眾號推送。上海自然博物館官方網站設教育活動板塊，供觀眾了解、預約各類教育活動;微信公眾號定期推送活動日歷、招募，場館同步發放紙質宣傳頁。上海自然博物館還與上海博物館等11家場館組成上海博物館教育聯盟，在聯盟的微信平臺推廣各類教育活動。②通過和學校合作項目推廣。上海自然博物館與全市16個區縣共138所學校建立了合作共建關系，并在上海市教委的支持下開展“館校合作”項目。其中，“博老師研習會”子項將本活動作為教師培訓內容之一，本活動亦被納入部分學校的課程體系。③開展國際交流。2016年，本活動應邀參加了在澳大利亞布里斯班舉行的“世界科學節”，受到世界各地友人的喜愛。

4.4活動效果評估

“視界從無到有”科學學習活動重視活動實施效果的評估，不僅在學生、教師中開展評估工作，也邀請專家對活動進行評審。

“視界從無到有”活動累積實施27場，包括學生散客9場，學生團隊14場，教師團隊4場，學生478人次。幾乎所有學生都表示參加本次活動有收獲，學到了科學知識、鍛煉了動手能力、掌握了相應的科學方法、領悟了團隊協作精神等。活動滿意度超過90%，滿意度最高的兩項分別是科學老師和教具。學生最喜歡的環節是“體驗不同動物的視覺”，并建議延長“動手搭建不同階段眼睛模型”環節，這也從側面反映出學生對動手探究這種呈現形式的喜好。隨機抽樣問卷調查顯示：絕大部分學生都對活動主題感興趣，少部分學生反饋“本來沒興趣，參加了活動之后覺得很有趣”，沒有學生提出“不感興趣”，近90%的學生表示愿意再度參加此類探究活動。此外，學生還評價本活動知識難度適宜，時長安排適中，活動資源包“形式新穎、考慮周到、制作精良”。當然，活動也存在一些值得改進的地方。在專家教研評估過程中，專家提出如下建議：活動主要以驗證性實驗為主，考慮到高中生的探究能力，可以采用指導性探究或自由探究，以擴大思維容量，增加挑戰性;應進一步強調進化樹的概念，避免學生認為進化是單一、線性的進程;強化結構與功能的關系，介紹不同物種的眼睛時，應注重聯系其生活環境、生活習性。

5結論

“視界從無到有”科學學習活動過程中，科學教師注重引導學生利用館內展教資源（演化之道展區等）開展相關證據搜集，體驗論證的過程，享受探究的樂趣。該活動呈現形式以動手操作為主，輔以多媒體資源，充分調動多種感官體驗和參與。該活動學科定位明確主要涉及進化、結構與功能相適應等生物學概念，但實施過程中又融合光學成像、濾光片等物理知識。該活動在相應的主題下，不斷激發學生的興趣，自始至終突出了探究式學習的特點。整個活動過程中，科學教師只起參與、組織和引導的作用，在必要的時候提出任務或者問題引導學生思考和動手實踐，鼓勵小組合作探究，學生在活動中始終處于主體地位。另外，該項活動在宣傳推廣和學習效果評估方面也做的較為系統和全面，可以供科普場館組織類似學習活動借鑒參考。