


摘" 要:[研究目的]目前,中小學生研學旅行活動已成為實踐育人的重要教育途徑。科普教育基地作為普及科學知識的重要場所,需探討如何結合政府政策和市場需求形成多方面的轉型策略和實施路徑。[研究方法]采用文獻綜述法對國內外科普教育基地的研學活動開展情況進行了深入分析,在此基礎上提出了科普賦能科普教育基地實踐轉型的意義,提出了研學賦能科普教育基地轉型的實踐策略。[研究結論]建議要規范研學旅行標準,精心設計開發研學課程,深度融入數字化教學等實施策略,最終提出建立研學旅行部門、編制研學管理制度、評估基地各類資源、建設科普研學標準、深度對接中小學校、充分開展學情分析的實踐路徑。
關鍵詞:研學旅行;賦能;科普教育基地;轉型策略;實踐路徑
中圖分類號:G636 文獻標識碼:A DOI:10.19881/j.cnki.1006-3676.2024.11.08
國務院印發的《全民科學素質行動規劃綱要(2021—2035)》強調,要大力加強科普基地建設,深化全國科普教育基地創建活動[1],為全國科普教育基地的創新發展提供了良好的政策環境。科普教育基地作為學校研學基地,是面向學生開展科普教育活動的重要平臺[2]。《中華人民共和國科普法》將“科普”界定為國家和社會采取公眾易于理解、接受、參與的方式,普及科學技術知識、倡導科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神的活動,科普的目的是提高公民的科學素養。科普教育基地是科普場館中集科普功能和教育功能于一體的示范性場所[3]。科普教育基地是面向公眾開展科普教育活動,積極推進科普工作的社會化、群眾化、常態化,實施“科教興國”戰略和提高公眾科學文化素質服務的教育陣地。科普教育基地的功能主要包括科學普及、教育培訓、科學研究和社會服務四個方面。有學者總結了科普教育基地作為研學旅行基地存在的不足,包括忽視了理論與實踐的緊密結合,教學方式和教學方向還需調整,基礎設施沒有結合實際進行提升,科普人才隊伍建設力度不夠四個方面[4]。以上不足需要得到科普教育基地的重視。
2016年,教育部等11部門印發了《關于推進中小學生研學旅行的意見》(以下簡稱《意見》),《意見》提出了中小學生研學旅行的概念,即中小學生研學旅行是由教育部門和學校有計劃地安排,通過集體旅行、集中食宿方式開展的研究性學習和旅行體驗相結合的校外教育活動[5]。中小學研學旅行具備旅行性和探究性等特點,被稱為中小學校的“第二課堂”和“行走中的課堂”。綜上所述,如何乘勢轉型,創新科學文化傳播模式,成為廣大中小學生獲取科學文化知識、提升素質和能力的重要窗口和必要途徑,是科普研學基地需要重點思考和亟待研究的問題。
一、國內外科普教育基地研學活動開展概況
目前,國內外已有眾多科普教育基地開展研學旅行項目。這些科普教育基地結合自身特色、運用多種策略,不斷推進科普研學活動的開展。本文分別從國內和國外兩個方面來論述中小學生研學旅行活動開展概況。
(一)國內科普教育基地研學活動開展概況
國內已有一些科普教育基地與中小學校合作開展研學旅行活動,為更多科普教育基地開拓研學旅行業務提供了參考。上海汽車博物館在研學活動中結合學生繪制的汽車作品,對學生進行分組,并按序參觀歷史館、珍藏館和技術館,以便全面探索汽車知識與結構[6]。廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所組織了“桂博少年行—植物王國探索之旅”研學活動,帶領孩子們與大自然的各種植物近距離接觸。通過研究所專業老師的講解和體驗有趣的壓花藝術,孩子們增長了植物學知識,拓展了知識面,加深了對大自然的了解[7]。有的基地參與錄制“科普總動員”欄目。該欄目是一個專門針對青少年開設的科普教育欄目,通過任務打卡、實驗室互動、科技微訪談等形式,充分展示臨沂市科技館的多項展品,旨在激發青少年兒童對科學的熱愛與探索欲望,提高他們的科學素養和實踐能力[8]。湖南省植物園的“雜交水稻的奇妙之旅”活動,通過讓孩子們參與花卉授粉、用創意材料模擬基因配對,將復雜的遺傳概念生動化、趣味化,不僅深化了孩子們對雜交水稻技術的理解,更激發了他們對生命科學領域的無限向往[9]。有的科普基地設置了科普小課堂、科普模型講解、科普圖書閱讀、科普紙工制作、科普短片觀看、氣象臺站參觀、氣象小主播體驗等多個環節的活動,通過講解、體驗、動手制作等一系列環節,帶領小朋友們一起探索氣象科學的奧秘[10]。
(二)國外科普教育基地研學活動開展概況
國外科普教育基地在開展研學旅行活動方面也開展了一些有益探索。例如,日本通過舉辦各類科技活動(如科技周、青少年科學節、兒童讀書日、機器人節等)開展科學普及教育[11]。日本地震頻發,因此地震防護成為科普教育基地的重要課程。科普教育基地通過震災防救演習、地震防護知識課堂、地震體驗中心體驗等活動開展地震防護教育[11]。美國太空與火箭中心太空營地利用類目繁多的太空科普資源,開展STEM課程教學。太空營設有專門的教育活動中心,中心教育團隊與美國航空航天局(NASA)的專家顧問合作,共同研發內容豐富的STEM課程,如制作太陽帆、探索太陽系八大行星、操作燒蝕熱防護實驗等。這些活動不僅讓營員們了解了太空探索中的科學原理及應用,對太空探索是一個科學嚴謹的系統工程有了初步認知,更讓他們體會到了太空探索的艱辛和不易[12]。此外,美國的科普教育基地還為中學科學教師設計了“研究水平課程”,這類課程的開設不僅幫助教師學習更多先進科學知識,還能啟示他們設置與課程直接相關的教學技能和策略,以提升課堂科學教學水平[13]。美國地質調查局將以年齡作為劃分標準將網絡地質科普教育資源規劃為三個階段,分別為K~6(幼兒園~6年級)、7~12(初一~高三)以及大學本科[14]。加拿大安大略省科學中心十分重視教育功能的發揮。該中心與當地教育主管部門展開密切合作,建立環境和生物工程實驗室,有計劃地組織學生參與科學實驗,提升了學生的科學素養。與此同時,該中心為學校師生提供了完備的課程體系,中心課程體系與學校課程體系聯系緊密且互為補充[15]。
綜上所述,國外科普教育基地非常重視與其他組織,尤其是學校間的合作,甚至部分基地會按照國家教育需要,結合自身特點開展豐富多彩的科普研學項目,激發中小學生的科學探究興趣,幫助他們形成未來職業發展規劃。
二、研學賦能科普教育基地實踐轉型的意義
研學旅行活動的設計和實踐對賦能科普教育基地有著重要的意義。這不僅體現在科普政策的導向層面,也符合黨和國家對于“培養怎樣的人”和“如何培養人”的本質要求。下面本文將從科普政策、基地改革、“基地—學校”合作、科普轉向科研四個方面開展論述。科普教育基地面向研學旅行的轉型有其必要性,具體包括以下幾個方面。
(一)科普政策的基本要求
科普教育基地面向研學旅行的轉型是順應國家相關政策的要求。《全民科學素質下行動規劃綱要(2021—2035)》提出了科普教育基地的創新發展問題,提出要“引導中小學充分利用科技館、博物館、科普教育基地等科普場所廣泛開展各類學習實踐活動”[1]。可見,科普教育基地的創新發展問題已成為新時代科普教育基地需要深入思考的重大問題之一。《意見》的提出,促進了中小學生研學旅行活動的發展,使研學旅行活動成為校外綜合實踐的重要內容之一。開展研學旅行活動,能夠有效促進科普教育基地的創新轉型發展。一方面體現了新時代國家政策對于科普教育基地改革的要求;另一方面幫助中小學生掌握科學知識,提高其科學素養,充分踐行了“知行合一”的育人理念,是教育走向高質量發展的重要途徑之一。因此,將科普教育基地打造成為具備研學旅行特征的科普教育陣地具有極其重要的意義。
(二)基地改革的應然選擇
目前,科普教育基地的工作更多關注科學知識的普及,較少涉及研學課程的深入研究和探究性教學設計等教育教學維度,所以科普教育內容往往簡單化,重教師對科學知識的傳授,輕學生對知識、原理的探究和研討。此外,研學課程因其亦“學”亦“研”,兼具集體性的特點,其在激發學生探究興趣的同時,能形成較大的團體規模,因此成了科普教育基地又一盈利增長點。綜上所述,科普教育基地應該圍繞中小學生研學旅行開展課程資源建設、課堂教學設計等工作,不斷挖掘自身潛力。
(三)“基地—學校”合作的時代需求
研學旅行的深入開展,能夠更好地促進科普教育基地與學校之間緊密的合作。科普教育基地的工作內容會涉及科學研究,為“基—校”合作提供了極佳的切入點。研學旅行為科普教育基地與中小學校的深入合作提供了契機,學校能夠借助研學旅行活動的開展,鼓勵學生研究小組開展合作研究。中小學校在科普教育基地開展創新性實驗能夠在真實的研究場所完成,設備可共享,基地研究人員也可作為導師開展指導工作。因此,基地可作為學校教學、教研資源的重要補充,成為學校創新人才培養的助推器。
(四)從“科普”走向“科研”的必經之路
科普教育基地開展研學旅行活動,需要在面向大眾進行“科學普及”的同時,聚焦面向中小學生的“科學研究”。研學旅行活動的開展勢必會使科普教育基地更加關注針對中小學這一科普教育重要群體的課程設計,將“科學研究”理念和探究式學習策略融入教學中。與此同時,教師可通過課程的開展發現具有“科研”潛力的學生,為學校人才培養提供建議。同時為學生未來的職業啟蒙和職業規劃提供前置基礎。
三、研學賦能科普教育基地轉型的實踐策略
科普教育基地可思考從研學流程標準的統籌、課程的設計與開發、研學專業人員的培訓、與中小學校的深度合作、科技手段的深度融入五個方面開展研學旅行。
(一)統籌規范研學旅行標準
有學者構建了研學旅行標準分類體系(見圖1),該體系是對研學旅行與研學實踐、研學導師、研學旅行組織機構、研學旅行基(營)地、研學旅行課程等基礎性概念、術語、標志與符號等進行統一界定,成了中小學生研學旅行開展的參考指南。體系中包括了基礎標準體系、供給標準體系、需求標準體系和保障標準體系[16]。科普教育基地管理部門可根據國家、地方研制的研學旅行標準,研究制定基于基地情況的研學旅行標準。例如,在科普教育基地設立研學管理部門,不定期指派人員外出接受研學旅行相關知識與技能的培訓。同時聘請專業團隊,制定基于基地特色的研學旅行實施流程、標準和規范,以更好地幫助科普教育基地有的放矢地開展研學旅行活動,還應對研學旅行管理部門展開評估工作,進一步完善研學旅行活動的實施。
(二)精心設計開發研學旅行課程
科普教育基地需深入思考研學旅行課程的設計與開發。研學課程的設計與開發需遵循一整套科學、規范的流程。科普教育基地的研學管理部門可定期或不定期開辦研學旅行課程研制研討會,邀請研學旅行領域專家參與,共同設計制定既符合基地實踐特色,又具備研學旅行要素特征的研學旅行課程。課程編制與研發可從以下兩個方面展開。一方面,課程編制與研發應充分考慮各種教育理念的融入,如STEM教育理念、項目式學習(PBL)教學理念、五育融合理念等。此外,還需重視培養學生的“科學家精神”,如將科學家事跡的教育戲劇編排融入研學旅行活動中,生成“大思政課”,培養學生的愛國主義精神和民族自豪感。另一方面,可結合基地特色形成“常規研學旅行課程+特殊研學旅行課程”的課程群。其中,常規研學旅行課程圍繞科普教育基地中最具特色的研學資源開展設計,特殊研學旅行課程則可設計成選修課程,課程內容與科普教育基地特色資源相關。
(三)精準培訓基地的研學旅行專業人員
研學導師的數量和質量是決定科普教育基地研學旅行課程高水平實施的重要保障。基地科普教育專業人員一般由科普宣傳人員、科研人員等組成,這些人員已具備了科學知識,并具有良好的職業素養。然而,研學旅行指導師不僅需要具備科學知識和良好的職業素養,還需具備課程編制、教學設計與實施等方面的能力。因此,科普教育基地需通過開展定期或不定期的培訓,將科普專業人員培訓成為研學旅行指導師。省、市教育局可組織本地的科普教育基地接受專門的研學旅行指導師培訓,基地也可聘用第三方研學旅行服務機構的研學旅行指導師進入基地協同開展研學旅行活動。培訓內容不僅包括研學旅行指導師職業素養、課程教學能力提升等方面,還包含專業的科普研學教學技能、教學方法,以及基地特色科普資源知識的學習和實踐。
(四)緊密加強“基地—學校”間合作
科普教育基地需與中小學校開展深度合作,以促進研學旅行活動的全面、深入實施。國內外科普教育基地的實踐經驗提供了借鑒。例如,柳州市科技館與柳州市景行小學利用“走出去,請進來”的方式長期開展“館—校”科普研學旅行活動。美國芝加哥工業博物館針對中學科學教師設計“研究水平課程”,教師通過學習科學知識以及與課程直接相關的教學技能和教學策略,提升了教師課堂科學教學水平[13]。此外,基地與學校間的合作可以有效促進生成兼具基地資源與學校教育理念的特色課程。同時,將基地科普教育資源融入中小學校“430課后活動”中,形成學校特色,共同推動教育的發展。
(五)數字化深度融入教與學
目前在研學旅行實踐中,仍有一些問題亟待完善,例如,一些科普教育基地過度強調消防科普內容完整性而輕視展現形式,導致互動體驗和沉浸體驗感不強[17]。科普教育基地作為科學普及的重要陣地,將先進的科技手段,如3D打印技術、人工智能技術(AI)、虛擬現實技術(VR)等,融入基地的科普研學環境創設和課程設計中。首先,構建科普教育資源的“數字活化”,讓科普研學不再僅停留于圖片、書籍資料等傳統媒介中,充分激發學生的科學探究興趣。其次,基地可將新興科技手段與科技產品融入科普課程和科普產品中,豐富學生體驗。例如,在植物科普講解中,可運用VR眼鏡展示植物所在地理環境以及生長過程,讓學生身臨其境感受植物生長的自然之美。此外,學生可利用先進科技手段開展研學成果制作,形成具有數字化科技含量的產品,提升研學旅行活動的附加價值,也為研學旅行活動評價提供更具價值的參考。
四、研學賦能科普教育基地轉型的實踐路徑
為了更好地協助科普教育基地結合研學旅行開展轉型,本研究在對科普教育基地進行整體、系統、全面了解基礎上,提出了科學完整的實踐路徑(見圖2),具體步驟如下。
(一)建立研學旅行部門,編制研學管理制度
為了讓研學旅行活動的開展更加科學、規范,科普教育基地需在其管理部門內部獨立設立研學旅行產品研發部門。在部門職能設置方面,需要注意幾個問題。首先,科普教育基地管理部門應選取有研學旅行經驗并接受過專業培訓的人員擔任研學旅行管理部門的主管人員,根據研學旅行活動分工形成責任制度和責任范圍。其次,研學旅行管理部門應科學制定科普教育基地研學旅行管理規章制度以及服務規章制度,科學編制基地研學管理制度。制度應包含基地研學旅行組織,研學旅行安全保障、食宿保障(如有)與健康保障,研學課程的設計與研發,研學旅行開展基本步驟,研學旅行評價開展等內容。
(二)評估基地各類資源,建設科普研學標準
科普教育基地應對基地內的資源進行整理、篩選,選取能夠成為研學旅行資源的主要科普研學資源,結合研學旅行的標準與要求,凝練特色研學資源。同時,根據科普研學課程的需要,對已有的科普教育場地進行改造,以符合研學旅行活動開展的要求。研學旅行資源的選取應緊密圍繞科學性、趣味性、探究性、實踐性等原則,尤其是對研學旅行資源是否具有探究性和實踐性特征進行重點考察。對研學旅行資源進行精心篩選后,應結合中小學生研學旅行的基本要求,對資源進行整合、調整和修訂。并且,還要思考如何將研學資源轉變為科普研學產品,以促進基地的科普教育資源進一步在學校、家庭和社區中傳播,擴大研學效果。此外,開展研學旅行活動效果較好的基地還可結合自身優勢和資源,對制定科普研學行業標準提出建議。
(三)深度對接中小學校,充分開展學情分析
科普教育基地應提前與中小學校聯系,開展深度對接工作,為研學旅行的后續開展提前做好準備。對接工作包含兩方面的內容。一方面,基地需在研學旅行前就與學校做好深度對接工作,提前與學校就研學旅行的具體安排、基地基本情況、主要資源、專業人員配備情況、場地設施使用和安全保障預案等開展深入溝通和協商。另一方面,基地需提前了解參與本次研學旅行活動的學生的基本情況,包括年齡、年級、已學學科知識、心理健康情況等,為研學課程的選擇和開展做好準備。此外,基地研學旅行專業人員需與中小學校管理者和教師共同商議研學旅行課程安排,以幫助學生達成學校課程所對應的教育目標。
(四)綜合研發研學課程,圍繞主題深度教學
科普教育基地需要結合相關政策要求,對研學旅行課程進行深度開發,并且緊密圍繞研學主題開展深度教學探索和設計。目前,部分科普教育基地的研學旅行課程研發較為簡單,缺乏廣度和深度,也并未能形成較為完善的研學旅行課程體系。因此,課程設計與研發可參照以下步驟進行。首先,精心篩選適合學生研學探究的科普資源,對資源進行整理和分類,深入分析該資源是否遵循了科學性原則、探究性原則和實踐性原則。其次,對選取的科普研學資源的內容進行拆解,同學校學科課程目標進行比照,搜索出與學科課程目標匹配的重要知識點,并在設計中融入“五育互融”的教育理念。按照研學旅行課程制定的四大目標(價值體認、責任擔當、問題解決、創意物化)與選取的資源進行對照和匹配。最后,圍繞科普研學主題開展教學活動,教學活動開展過程中應注重教學情境的真實性、教學方式的探究性,尤其是研學旅行指導師應重點關注學生集體協作探究能力的培養。表1展示了一份圍繞“鐵皮石斛的妙用”為主題的研學旅行課程設計。首先,按相關政策要求,將課程目標分解為價值體認目標、責任擔當目標、問題解決目標和創意物化目標。其次,將研學過程分解為研學前、研學中和研學后。研學前,在學校中分析學生學情的基礎上,將學科課程教學與研學主題整合,并做好學生動員和心理建設。研學中,科普教育基地開展破冰游戲,充分調動學生的研學積極性,帶領學生開展參觀,教師開展知識講解。學生制作創意物化作品。研學后,教師開展研學活動回顧并對學生表現開展綜合性評價。
(五)充分利用基地資源,建設科普研究小隊
科普教育基地充分利用基地各類資源,在對資源深度分析的基礎上,提煉可與學校學科課程連接的研學資源。隨后,基地與中小學校聯合創建科普研究小隊,積極開展科學研究項目。學科成績優秀、具備較高水平的科學研究能力、對科學研究有濃厚興趣的學生參與基地項目的聯合申報,形成“學校—基地”科學研究創新共同體。讓學生參與從選題確定到結題匯報的一整套科研工作流程中,讓學生掌握科學研究方法,培養學生創新性科學思維,同時增強學生的文化認同感與自信。
五、結論
科普教育基地作為實施科普教育、提升大眾科學素養的教育陣地,為中小學生研學旅行活動的開展提供了重要的資源。在中小學研學旅行活動如火如荼開展的背景下,研學賦能科普教育基地的轉型成為科普政策的本質要求,基地改革的應然選擇,“基—校”合作的時代需求以及從“科普”走向“科研”的必經之路。因此,需要從統籌規范研學旅行標準,精心設計開發研學旅行課程、培訓研學旅行專業人員、緊密加強“基地—學校”間合作以及將數字化深度融入教與學的五個方面來逐步推進科普教育基地的轉型。科普教育基地的轉型實施路徑,以建立健全研學部門、編制管理制度;整合各類資源;建設科普研學標準;深度對接學校、充分開展學情分析、綜合研發研學課程為抓手,圍繞主題深度教學、充分利用基地資源、建設科普研究小隊等方面,科學、系統地深入實踐。
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The Significance, Strategies and Practical Pathways of Study Travel Empowering Popular Science Education Base Transformation
Abstract: [Research purpose] Recently, the development of study travel activities for primary and secondary school students has become an important strategic path of practical education. As an important place for popularization of scientific knowledge, popular science education base should explore how to combine government policies and market demands to form a multi-faceted transformation strategy and implementation pathways. [Research method] Based on the literature review method, this paper makes an in-depth analysis of the study travel activities which carried out by the popular science education base in China and other countries. And then it proposes the significance of the practical transformation of the popular science education base empowered by study travel, and proposes the practical strategies for the transformation of the popular science education base empowered by study travel. [Research conclusion] This research puts forward the implementation strategies such as standardizing research travel standards, planning and standardizing study travel standards, carefully designing and developing study travel courses, deeply integrating digital teaching into study travel activities. Finally, the research puts forward the practical pathways of establish study travel department, compiling research study management system, evaluating resources in the base, constructing science popularization research study standard, connecting base to primary and secondary school deeply, and fully carring out student study situation analysis.
Key words: study travel; empowerment; popular science education base; transformation strategies; practical pathways