英國科學周活動包的特色與啟示

作為英國科學周（British Science Week）期間的活動指南，英國科學協會（British Science Association）精心設計的英國科學周活動包，不僅為學生提供了互動性強、教育意義豐富的實踐活動，也為教師、STEM專業人士、科學傳播者等群體參與STEM事件和活動提供了有力的資源支持。我們對英國科學周活動包中的2024年小學活動包（下文簡稱“活動包”）進行了分析，以期為我國科學教育工作者提供有益參考。

一、活動包的活動選擇與版塊設置

為紀念英國科學周創辦30周年，英國科學協會將今年的主題設定為“時間”（Time），旨在鼓勵人們從“時間”的視角關注各類科學發現，如動植物的生命周期、人類的進化歷程、技術的發展演變等?；顒影?2頁內容，[1]其封面借助圖樣和符號，巧妙地將抽象的時間概念與具象的事物相結合，把“自然元素”融入了“時鐘圖樣”之中，直觀且生動地反映了今年的主題信息?；顒影那耙徊糠謨热葜饕槍Φ氖强茖W周的籌備階段，包括了如何向他人介紹科學周主題、如何獲得志愿者的協助以及如何在家中開展活動等多方面的規劃建議。活動包的核心內容是圍繞“時間”主題，共設計了16個STEM活動（見表1）。

這些活動所占據的篇幅（下文簡稱為“活動頁”）均在1～2頁，并且每個活動頁都配有體現活動內容的形象插圖，為活動增添了趣味性和吸引力。盡管活動內容各異，但在活動信息呈現的排版方面，各活動頁存在一致性，大致可分為九個版塊（見表2）。

從整體上熟悉活動包的活動選擇和版塊設置后，我們選取活動包中的“主動適應”活動（如圖1）作為案例進行介紹，以便更深入地認識活動的設計思路和開展過程?！爸鲃舆m應”活動采用了模型制作、游戲模擬的活動形式，旨在讓學生理解“自然選擇”的相關知識，并培養他們的觀察力和創造力。在了解活動的主要內容、相關的背景知識以及活動預計時間后，學生在模型制作階段可以依照活動步驟進行創意構思，使用黏土、樹枝、苔蘚等材料制作飛蛾模型，或是借助活動頁提供的模板進行設計。在之后的游戲模擬階段，學生需要在戶外選擇4個不同顏色背景的區域（綠草地、灰墻壁等），并將制作好的飛蛾模型放置在其中一個區域。教師所扮演的“捕食者”會挑選區域，尋找并捕捉區域中的“飛蛾”。在限定時間內成功躲避捕食者的“飛蛾”可以繼續游戲，反之被淘汰。當超過半數的“飛蛾”被淘汰時，學生需要觀察和討論幸存“飛蛾”的外部特征，并根據這些特征制作新的飛蛾模型，以提高“飛蛾”在游戲中的生存率。自然界中，飛蛾的生存機會與它們在環境中的偽裝緊密相關，這與自然選擇的概念相呼應。因此，學生在活動中實際上模擬了飛蛾種群在自然選擇機制下隨時間進化的過程。通過直觀的操作體驗與真實的互動交流，學生不僅鍛煉了觀察、創造、制作等多方面能力，也更加深刻地理解自然選擇這一生物學現象以及自然選擇如何使物種的某些特征得以保留和延續。在活動結束后，學生既可以利用“活動延伸”版塊來進一步探索其他動物的環境適應過程，也可以依照“家庭實踐”版塊的建議，運用觀察技巧來尋找周圍的蝴蝶和飛蛾。此外，在“職業選擇”版塊，學生還可以了解到與該活動相關的職業選擇，如生態學家、昆蟲學家等。

二、活動包的特色

1.設計基于日常生活的多領域活動，促進學生對主題的深入理解

活動包中，各活動的設計靈感多源自日常生活中的事件和現象，例如，與食品制作有關的“準備好果凍”、關注霉菌危害的“溝通保護”、受英國塑料垃圾調查行動啟發的“塑料大調查：是時候改變了”等。而從活動的分布上看，這些活動涵蓋了科學、技術、工程等多個領域。更確切地說，看似碎片化的活動包實則是以主題為核心，聯系日常生活，構建于諸多領域之上的活動合集。這些活動反映了設計者對“時間”的發散性思考，即設計者在主題的引領下，思考并拓展出眾多值得深入研究的子主題，從而表現出活動集合的創新性與多樣性。當我們將視角從活動的設計過程轉向學生的學習過程時，主題便顯現出其跨學科學習的獨特價值。通過參與這些STEM活動，學生能探索主題在不同領域的表現形式，聯系和整合不同領域的知識，并運用跨學科知識和技能解決不同情境中的問題，從而更加全面和深刻地理解“時間”這一抽象概念的含義、特點及重要性。

2.重視科學探究與工程實踐，提升學生的跨學科知識與技能

英國科學課程標準（National curriculum in England： science programmes of study）指出，科學探究類型包括：隨時間推移進行觀察，尋求模式，比較和公平測試，識別、分類和分組，利用二手資料進行研究。[2]活動包遵循了英國科學教育的理念，關注科學思維和探究技能的培養，強調科學探究在學生知識構建過程中的重要作用，采用了多種科學探究類型來設計活動。例如，“恐龍消失了”要求學生借助網絡資源、書籍資料來搜集和整理現有的科學證據，以支持他們關于恐龍滅絕的觀點；“制作鐘擺計時器”是讓學生通過改變物件的重量，以公平測試的方式探究鐘擺質量與擺動頻率的關系；“冰核偵探”需要學生連續觀察、記錄溫度和天氣的變化情況，探尋天氣變化的規律。除此之外，活動包還以物件制作、圖畫繪制、程序設計等實踐形式為載體，為學生提供了整合多方面內容的操作實踐。基于科學探究、工程實踐的活動方式，學生需要運用跨學科知識與技能來完成這些活動，而非僅僅依賴于單一學科知識，這也符合了STEM教育的理念。

3.便捷獲取材料與適齡學習方式相結合，提高學生的活動參與度和完成度

觀察“材料清單”版塊我們可以發現，活動包中各活動所需的材料和工具多是易于獲得、便于使用且安全可靠的。并且，部分活動還提供了相應的附頁輔助材料，這不僅提高了學生活動參與的積極性，還大大減輕了他們在資源缺乏問題上的困擾。為了更有效地促進學生參與和學習，活動包在選取合適材料和工具的同時，也關注活動方式與學習對象認知發展階段之間的匹配問題。具體而言，活動包主要服務于年齡在5～11歲的學生，他們正處在抽象邏輯思維發展的初級階段，很大程度上仍需要借助具體形象來理解現象和概念。英國科學協會考慮到了該年齡段學生的認知水平和思維特點，力求以直觀的操作、清晰的流程以及易于觀察的現象貫穿活動始終，進而設計了合適的活動方式。以“蛻變混亂”為例，該活動運用了角色扮演的活動方式，這種策略能有效地提高學生的學習興趣與溝通能力，并幫助他們更好地理解科學概念。[3]在角色扮演的過程中，學生通過模仿青蛙從卵到成蛙各個生長階段的典型行為，“體驗”青蛙的蛻變過程。這種沉浸式的學習方式使得學生能夠直觀而深刻地理解青蛙的生命周期，也讓他們在角色互動的過程中獲得了樂趣，這進一步激發了他們的參與熱情，提高了活動的完成度。

4.聯結STEM技能與職業信息，支持學生的早期職業探索

英國科學協會重視學生STEM技能的發展，在“技能解鎖”版塊列出了各項活動所要培養的STEM技能，包括觀察力、創造力、適應能力等。這些技能是具有廣泛適用性的遷移性技能，其來源是NUSTEM研究團隊針對STEM領域杰出人物總結的16個關鍵特質。[4]明確活動所能培養的STEM技能，一方面有助于學生將自身的特點與潛在職業的特征相匹配，這是形成職業興趣的重要環節；另一方面便于學生在活動結束后對自己的表現進行針對性的總結和反思，實現自我能力的提升、自我概念的完善，為未來的職業規劃和發展奠定基礎。英國科學協會希望在培養學生STEM技能的同時，能夠讓他們了解STEM領域豐富的職業選擇，并喚起他們對STEM職業的熱情。為此，英國科學協會于2020年發起了名為“粉碎刻板印象”（Smashing Stereotypes）的活動。[5]該活動圍繞“打破公眾對科學家的刻板印象”，收集了一系列STEM專業人士的故事，并從學習生涯、職業道路、研究領域等方面分享了他們的事跡，向大眾展現了STEM職業的多樣性、廣泛性、包容性。2021年，英國科學協會將職業信息納入活動設計中，在活動頁里增添了“職業選擇”版塊，導入了與活動內容密切相關的STEM職業及其工作內容。

5.以親子互動引領家庭科學活動，多途徑深化學生的活動體驗

英國科學協會鼓勵家長充分利用家庭資源，發揮家庭教育的積極作用，以親子互動引領家庭科學活動。這主要體現在以下三個方面：第一，家長在家中營造一個適合探索和發現的安全環境，以激發學生的興趣與好奇心；第二，家長思考自身職業與STEM學習的關聯，并與學生討論STEM在職業領域的具體表現；第三，家長扮演“探究促進者”的角色，通過協助孩子收集實驗材料、開展科學實驗等方式支持他們的探究、滿足他們的探究欲。由外在行為到內在動機的轉換，既需要積極的活動體驗，也需要持續性的探究與實踐以深化這種體驗。除了“家庭實踐”版塊，英國科學協會還通過其他途徑為學生提供了深入學習的資源：一是基于活動內容，在活動頁中設置“活動延伸”版塊，通過提出活動拓展的建議，為學生下一步的活動指明方向；二是讓學生參加CREST挑戰（一項激勵青少年像科學家和工程師一樣思考和行動的計劃），運用在活動包中掌握的知識與技能來完成一系列新的挑戰活動；[6]三是舉辦海報比賽，讓學生發揮想象力，結合活動內容“制作”一幅海報，之所以說是制作，是因為學生可以使用細線、膠水、黏土等材料，而不局限于傳統的繪畫方式。

三、啟示

1.圍繞跨學科主題組織活動，注重活動形式的多樣選擇

圍繞特定的科學主題組織活動是英國科學周鮮明的特點。近年來，英國科學周越來越關注具有跨學科性質的主題，如時間、聯系、多樣性、變化等。這些主題與教學領域所強調的跨學科概念相吻合，對學生而言，理解這些概念可以幫助他們將不同學科的知識聯系在一起，建立更加全面和系統的知識體系，從而更好地分析和評估各種信息，了解復雜問題的全貌?？茖W課程標準指出，學生需要通過學科核心概念的學習，理解包括穩定與變化在內的跨學科概念。活動包聚焦于具體的活動體驗，目的是讓學生基于豐富的活動體驗來理解跨學科概念。兩者雖各有側重，但出發點和目標是一致的，即基于學生參與，強調從多元化的視角來理解和掌握跨學科概念。

因此，在教學中，我們可以圍繞跨學科概念組織系列活動，開展非正式科學教育，以發展學生的跨學科知識與技能，促進他們的深層次理解。當然，如果采取這種方法，我們就必須立足于探究實踐，從整體上關注活動形式的多樣性，避免單一活動形式可能帶來的學習倦怠。同時，我們也要結合活動目標，考慮到不同年齡段的學生特點，選擇適宜的活動方式以提高各活動的趣味性和有效性。

2.開發低成本的活動資源，關注活動材料的可獲取性

活動包所服務的對象主要是全國范圍內的兒童和青少年，這就決定了活動包應降低活動參與的門檻，最大限度地符合不同文化背景和經濟條件學生的實際需求，確保各地區學生都能參與和受益于高質量的STEM活動。這一點反映在活動包低成本的整體開發策略上：學生需要通過接觸、實驗、加工、測試等操作方式探索材料的性質和特點，[7]并根據既定目標和限制條件，在比較權衡中選擇合適的材料以應對特定的問題。缺乏相應的活動材料不僅阻礙了STEM活動的開展，也大幅降低了活動成效。因此，在不提供活動材料的情況下，活動包在設計STEM活動時，也特別關注了活動材料的可獲取性，這在各活動的“材料清單”版塊及附頁輔助材料上得到了體現。為了培養學生的環保意識和資源循環利用的觀念，活動包還建議學生優先考慮從廢品店、二手市場等渠道收集材料。

這啟發我們應當開發低成本、材料易于獲取的活動資源。這種做法既能夠提高學生的活動參與度和完成度，同時也有助于克服教師因資金有限導致的活動材料匱乏的問題。此外，材料的易于獲取有助于保持活動的持續性，讓對課堂STEM活動感興趣的學生有機會在校外進行更深入的探索和研究。[8]

3.基于科學課程的學習內容，聯結多樣的STEM職業信息

學生在日常生活中觀察、記錄和思考，并把對世界的看法帶入課堂之中。不同學生在差異化的生活背景下成長，他們接觸STEM職業的機會、所形成的STEM職業認識也各不相同。而對職業的多樣性和性質缺乏相關的認識，往往會削弱學生未來追求此類職業的興趣。[9][10]換句話說，如果學生不清楚某個職業的存在及其所能提供的可能性，他們就難以對某個職業或某個領域產生興趣。通過“基于活動內容，融入職業信息”的方式，活動包不僅前瞻性地響應了社會對STEM領域人才的需求，而且豐富了學生對STEM職業多樣性的認識，拓展了他們的職業視野。

作為一門綜合性課程，科學課程在課程內容和學習方式上展現出了運用該方式的獨特優勢，為聯結多樣的科學職業提供了重要且豐富的素材。同時，科學課程倡導以探究實踐為主的學習方式，學生可以在學習過程中模仿科學家的表達方式，像科學家一樣思考和行動，在職業內容的體驗過程中形成真實的自我效能感。如果教師能夠基于課程內容融入相關職業的信息內容，關注學生的活動體驗，拉近他們與科學家之間的距離，那么他們就有機會在科學課程中建立、完善或改變對有關職業的認識。

4.為家長提供指導和資源，強化家庭科學教育實踐

家庭環境以其自然的生活氛圍和真實的日常情境，為學生提供豐富且珍貴的學習契機和資源，這是在正式的科學課堂上難以直接實現的。若要為學生提供更全面的科學教育，教師就必須重視他們在家庭環境中的學習活動，而在此過程中，家長發揮著重要的作用。[11]一方面，家長在獲取關于學生行為習慣、興趣愛好與動機水平等方面的信息具有獨特的優勢，他們可以在家庭科學教育活動中為學生提供更為精準和個性化的幫助。另一方面，家長的積極參與和支持有助于學生將對科學的初步興趣轉化為持久的探索動力。因此，如何指導并協助家長開展家庭科學活動，確保家庭科學教育的有效實施，是值得我們關注的問題。如果教師能提供適宜的活動以及相應的輔助材料，那么家長即使沒有相關的科學知識或科學教育背景，也能夠為學生創造積極的活動體驗。[12]

[項目：國家教材建設重點研究基地2023年度教育部規劃項目“美英日澳四國中小學技術與工程教材實踐項目體系與呈現方式研究”，編號：2023GH-YB-JJ-Y-03]

（作者：呂天錦，南京師范大學教育科學學院碩士研究生；何善亮，南京師范大學教育科學學院教授）

參考文獻

[1]British Science Association.PRIMARY ACTIVITY PACK[EB/OL].（2023-10-03）[2024-03-13].https：//www.britishscienceweek.org/app/uploads/2024/02/British-Science-Week-2024-Primary-pack.pdf.

[2]UK.GOV.National curriculum in England：science programmes of study[EB/OL].（2015-05-06）[2024-03-13].https：//www.gov.uk/government/publications/national-curriculum-in-england-science-programmes-of-study/national-curriculum-in-england-science-programmes-of-study.

[3]Craciun D.Role-playing as a creative method in science education[J].Journal of Science and Arts，2010（01）.

[4]NUSTEM.STEM ATTRIBUTES：Exploring the personal characteristics of people who work in STEM.[EB/OL].（2020-07-10）[2024-03-13].https：//nustem.uk/resource/stem-attributes/.

[5]British Science Association.Smashing Stereotypes：Celebrating the diverse people and careers in science amp; engineering[EB/OL].（2020-02-25）[2024-03-13].https：//www.britishscienceweek.org/smashing-stereotypes/.

[6]British Science Association.CREST AWARDS：Primary challenges（ages 3-11）[EB/OL].（2018-08）[2024-03-13].https：//primarylibrary.crestawards.org/.

[7]羅伯特·M.卡普拉羅，瑪麗·瑪格麗特·卡普拉羅，詹姆斯·R.摩根.基于項目的STEM學習：一種整合科學、技術、工程和數學的學習方式[M].王雪華，等譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2016.

[8]克里斯蒂娜·M.坎寧安.基于項目的小學工程教育[M].岑少宇，譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2022.

[9]Taskinen P H，Schütte K，Prenzel M.Adolescents' motivation to select an academic science-related career：the role of school factors，individual interest，and science self-concept[J].Educational Research and Evaluation，2013（8）.

[10]Maltese A V，Tai R H.Pipeline persistence：Examining the association of educational experiences with earned degrees in STEM among US students[J].Science education，2011（5）.

[11]Dierking L D，Falk J H.Family behavior and learning in informal science settings：A review of the research[J].Science Education，1994（78）.

[12]Strickler-Eppard L，Czerniak C M，Kaderavek J.Families’ capacity to engage in science inquiry at home through structured activities[J].Early Childhood Education Journal，2019（47）.