淺談PBL教育模式在科普場館互動式講解中的應用

摘"要：科普場館的互動式講解既能體現場館特色，又能提升學生參與度，是一種傳統有效的科普教育方式，但它仍需不斷探索和創新，引入新模式豐富教學。在科普場館的互動式講解中運用PBL教學模式，可以結合學生對展品的實際問題，使用教具現場討論實踐，深入探究展品背后的科學原理，著力培養自主學習能力和創新能力。本文將以上海自然博物館一起聊聊吧互動式講解活動“蛙蛙的繁育寶典”為例，分別從項目或問題、制訂方案和計劃、探究實踐、交流分享和反饋評價五方面就PBL教學模式在博物館教育活動中的應用進行探討。

關鍵詞：PBL教育模式；互動式講解；博物館教育

2021年，教育部辦公廳、中國科協辦公廳聯合發布《關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知》（以下簡稱《通知》），指導并支持各類科普教育基地開發精品科普課程和研究性學習課程，切實增強科普課程的科學性、系統性、適宜性和趣味性，為學生提供場景式、體驗式、互動式、探究式的各類科普教育實踐活動，指導有興趣的學生長期、深入、系統地開展科學探究與實驗。［1］

2022年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》（以下簡稱《意見》），要求全面提升科技館服務能力，充分運用公眾易于理解、接受和參與的方式開展科普活動。［2］

《通知》和《意見》均為推進科普場館互動式講解工作點明了方向。自然博物館作為展示和教育并軌的科普類場館，能借助標本、模型、視頻、圖片等資料，通過媒體、演示和講解等方式，向學生解釋、拓展和延伸博物館的展覽展示內容。學生也能在科學教師的引領下，通過觀察、比較、分類等方式，更好地理解自然科學知識。

由于教育活動時間碎片化、空間局限化、受眾隨機化，難以覆蓋所有學生需求。因此，為增加創新性和實踐性，需結合PBL教育模式，從多角度靈活開展教育活動，給予互動式講解應用的新思路和新方法。

1"PBL教育模式

PBL（Project/Problem"Based"Learning）教育模式是指問題式學習或者項目式學習的教學方法，最早起源于20世紀50年代的醫學教育，包含項目或問題、制訂方案和計劃、探究實踐、交流分享和反饋評價五個步驟（圖1）。該教育模式將學習置于復雜有意義的問題情境中，通過小組合作的形式要求學生綜合運用不同學科知識共同解決問題，旨在培養學生的批判性思維、自主學習能力和團隊協作能力。

與傳統的以課程為基礎的教育模式有很大不同，PBL教育模式具有幾個優勢。

第一，以項目或問題為基礎。PBL教學模式屬于探究模式，以項目或問題為導向實施教學，更重視物化形態資源與課程內容的關聯性以及與生活實際的相關性，利用學生好奇心和探究欲，充分融合應用“任務驅動法”等教學方法，促進學生主動學習和探究。

第二，以學生為中心。PBL教學模式是一種動態的自主學習方法，以學生為中心，讓學生自主探究并積極探討，承擔知識獲取的責任，分析解決問題需求指向，建構綜合性的知識體系，發揮學生在學習過程中的能動作用。這都有助于促進學生自然科學素養的發展，為學生提供真實應用自然科學知識與技能的機會。

第三，以教師為向導。PBL教學模式區別于傳統課程，科學教師不再直接講授知識，而是作為學習的促進者以及整個探究過程的向導，鼓勵學生積極提問并引導學生保持好奇心和小組成員進行深度合作探究，在探究過程中應用自然科學原理完成信息收集與評估、知識創造和反思，為學習過程搭建多種類型的腳手架。［3］

2"PBL教學模式的應用案例

在相關文獻中，劉麗梅［3］認為，PBL教學模式能夠創新學生對知識的學習方式，培養學生解決實際問題的能力，還能使科普教育工作者著眼于展品資源的開發利用；常鴻茹等［4］認為，PBL教育模式有極強的問題導向型，將課程設計與展品展項緊密結合，充分發揮展品的教育價值；吳楊［5］認為，PBL教學模式能夠有效了解青少年需求，從而設計出更有針對性的綜合性活動，但還應加強對科學教師的專業性，并在每次活動結束后進行評估反饋；魏維［6］認為，PBL教學模式在科普場館教育活動中已起到積極效應，但其應用仍處于短期和淺顯的階段。因此，鼓勵策劃者深入探索嘗試，注重理論聯系實際，適時改進應用策略，在實踐中完善環節的設計和評價機制的建立。

而上海自然博物館作為集教育、科研和展示于一體的綜合性場館，現已結合特色展示資源、銜接學校課程內容、緊扣學生興趣特點，自主開發了許多不同類型的教育活動。其中，“一起聊聊吧”互動式講解是上海自然博物館的一個教育活動品牌，旨在讓學生通過某個話題或者某種展品，進一步挖掘標本相關知識。因此，可以引入PBL教學模式開發設計教育活動，通過觀察記錄、動手實驗、主題演示、角色扮演、討論對話等層次豐富、交叉互動的學習方式，培養受眾科學探究的方法和自主學習的態度，創新科普場館互動式講解新思路。

3"教學設計和實施策略

在上海自然博物館地下一層達爾文中心展區，有一個互動式小游戲（見圖2），通過連連看的形式讓學生了解動物的三種繁殖方式：卵生、卵胎生、胎生。我們在做游戲時可以發現，同類動物的繁殖方式不一定相同，例如，青魚和大白鯊都屬于魚類，但青魚是卵生，而大白鯊則是卵胎生。事實上，這種現象也多見于兩棲類、爬行類動物。

筆者也在日常講解過程中針對學生做過一些調查，大部分學生對卵生和胎生有一定程度的了解，但對卵胎生不夠熟悉，并且認為同類動物的繁殖方式都是相同的。基于此，筆者以上海自然博物館地下二層生存智慧展區中的展柜“陸地蛙類的繁殖策略”研發了教育活動“蛙蛙的繁育寶典”，主要探討蛙類中一些特殊的繁殖方式以及繁衍過程中所體現的獨特行為。

3.1"項目或問題

一個教育活動的研發，需要層層遞進。在PBL教學模式中，設置問題環節，與學生拉近距離，激發觀眾好奇心，引入教學內容的關鍵第一步。

3.1.1"主要活動內容

科學老師招募學生，進行活動的暖場互動。可通過展示中華蟾蜍、金線側褶蛙、黑線側褶蛙和澤陸蛙等上海本土蛙類的模型以及牛蛙等入侵蛙類的圖片明確主題對象——蛙類，進行一一介紹，可以聯系實際提問，如：“我們能夠食用的是什么蛙？”接著拋出問題：“這些蛙類的繁殖方式是什么樣子的？”請學生合作將蛙卵、蝌蚪、長出后腿、長出前腿、成年青蛙的5個模型進行排序，并解答科學老師提出的問題。最后請觀眾思考：“所有蛙類的繁殖方式都是這樣嗎？”

3.1.2"設計意圖

科學老師通過一系列視聽觸結合的方式引入知識，讓學生與自身已有的知識構建聯系，接著順理成章地進行提問，并要求采用實操解答。這種方法在強化了討論關鍵詞的同時，也幫助學生構建了合作探究的新模式，有效地推進了后續活動。

3.2"制訂方案和計劃

在PBL教學模式中，制訂方案和計劃是確保后續環節順利進行的重要步驟，同時也決定了后續活動發展的走勢。

3.2.1"活動方案

通過觀察展柜中蛙類的學名，請學生討論并試著闡釋其中和繁殖方式密切相關的詞，如“負子”（負子蟾）、“胎生”（胎生蟾）和“胃育”（胃育溪蟾）等，猜測它們繁育后代的方式。

活動一：負子蟾

通過解釋“負子”是“背著幼蛙”的意思，結合展示的圖片和動畫，了解負子蟾體外受精以及受精卵在雌蟾背部發育的現象，參與“雌負子蟾繁殖期背部皮膚模擬”互動小游戲，請學生描述負子蟾的繁育方式，注意總結歸納其特點：卵生、體外受精、體外發育。

活動二：胎生蟾

通過解釋“胎生”含義，展示胎生蟾繁育的切面示意圖，請學生猜測它的繁殖方式和繁育的器官，然后觀看視頻動畫，了解雌性胎生蟾在體內受精以及受精卵在輸卵管內發育成形再娩出的現象，總結歸納這種繁殖方式屬于卵胎生、體內受精、體內發育。

活動三：胃育溪蟾

“胃育”點明了用胃來繁殖的特殊性，向學生展示胃育溪蟾的繁殖動畫，即在完成體外受精后，雌性將受精卵吞入胃中發育成形再吐出的現象。請學生參與“消化還是孵化”互動小游戲，總結歸納其繁育特點：卵生、體外受精、體內發育。

請學生觀看平板播放的《小蝌蚪找媽媽》，了解大部分蛙類的繁殖特點，總結部分雌性蛙類會有育幼的現象。同時讓學生思考問題：雄性蛙類是否也會在繁殖過程中扮演重要角色呢？

活動四：跗蛙

跗蛙又名玻璃蛙，學生通過圖片展示了解其俗名，并觀察腹腔中的蛙卵；播放跗蛙的繁殖視頻，了解這類物種特有的雌雄守卵現象；請學生描述它的繁殖特點：卵生、體外受精、體外發育。

3.2.2"設計意圖

在該部分中，科學老師將通過遞進式提問，讓學生結合使用觀察、理解、觸摸、描述、歸納、總結等方式回答問題，逐漸引發學生的探索欲和求知欲。

3.3"探究實踐

自主探究并實踐是學生獲得知識點、感悟和綜合知識技能的重要環節，該環節老師要指導和幫助學生，以課程實施方案中的教學案例為依據，通過小組探究和實際操作的方式，針對課程目標進行實際可行的探究。

3.3.1"探究一：雌負子蟾繁殖期背部皮膚模擬

開展關于負子蟾的科普知識小游戲：用蓮蓬模擬負子蟾的背部，再輔以幼蛙模型，請學生擠出蓮子，復原動畫中負子蟾的繁殖過程。通過生動的實際操作加深對知識點的記憶和理解。

3.3.2"探究二：生殖方式連連看

在基于胎生蟾的知識科普后，分發學習單，組織學生參與小游戲“生殖方式連連看”，完成題目后，請學生分享成果，闡釋原因。通過這種形式了解動物的三種生殖方式并加深對卵胎生概念的理解，串聯繁殖方式的演化過程。

3.3.3"探究三：消化還是孵化

提出問題：在胃里孵化受精卵是如何避免被消化的呢？教師分發活動材料，用透明塑料球模擬雌性胃育溪蟾的胃、硅膠膜模擬防胃酸黏液，而小球則代表受精卵，讓學生模擬受精卵在雌蛙胃中發育的過程并試圖解答問題。

3.3.4"探究四：負責任的蛙爸爸

針對跗蛙的科普，延伸自然界中還有許多蛙爸爸也會參與到育幼行為中，并舉例介紹達爾文蛙，展示它與胃育溪蟾的繁育截面圖，讓學生猜測孵化的位置，帶著問題觀看達爾文蛙的繁殖視頻，并鼓勵自行總結答案。

3.3.5"設計意圖

在實踐探究過程中，著重突出學生的主體性，能有效增強自主能動性和獨立思維能力，提升解決問題的能力和動手能力，培養收集、整理、分析和總結等科學方法和技能，幫助學生成為具有獨立思考和創新能力的人才。

3.4"交流分享

PBL教學模式中的交流分享不僅限于學生之間的互動交流，更是教師與學生之間多層次、多維度的交流與合作。該機制能在提升學生綜合能力的同時，也能推進互動、合作和深度思考，從而達到更好的學習效果。

3.4.1"主要內容

通過課后的開放式問題，讓學生分享彼此的學習成果，并接受來自同伴和教師的評價和反饋。這種互動不僅有助于鞏固知識，還能促進學生之間的相互學習和理解。

問題一：受精卵在負子蟾的背部發育有什么好處？

該問題的答案為開放式，可使學生總結歸納，充分理解蟾蜍繁殖中環境因素的重要性，繼而舉一反三了解到繁殖地點的改變和繁殖方式進化的主要原因都在于環境，再以新視角更全面地去理解這些蟾蜍的行為特性。

問題二：展區里還有哪些卵胎生的動物？

學生之間可互相討論答案的合理性，與此同時，科學老師也可幫助學生縮小選擇范圍，再次進行提問，如：“卵胎生多見于哪些物種類別？”亦可展示鯊魚鞘和周氏黔魚龍的圖片作為提示，強化學生對卵胎生的概念理解，明晰卵胎生的演化歷程。

問題三：其他動物都有什么生存智慧呢？

以所在展區“生存智慧”為依憑，給學生3～5分鐘，通過語音導覽或是電子展示屏去了解其他展柜中動物的生存策略，然后返回活動區域進行分享交流，加強學生對生物界中繁殖策略的認識，開闊視野。科學老師在學生交流結束后也可進行典型舉例，如大杜鵑的巢寄生、蘭花的“欺騙”、鮟鱇魚的共生以及生態萬象展區熱帶雨林景箱中展示的箭毒蛙的繁育方式等。

3.4.2"設計意圖

本環節以成果輸出為導向，讓學生們的觀點碰撞、交融，提升表達能力，分享經驗和成果；鼓勵教師捕捉相悖的觀點，巧妙整理后再次呈現給學生，以激發其更深層次的思考與探索。

3.5"反饋評價

反饋評價是PBL教學模式中的總結環節，更是一種持續改進機制的建立。它可以從三種角度切入：課程內容的常規評價、學生知識的課間互查、教師教學內容的課后評估等。

3.5.1"課程內容的常規評價

在PBL教學模式的每一個環節，都可以通過師生問答的形式了解不同學生對課程內容的理解程度，進而及時調整后續的教學策略。

3.5.2"學生知識的課間互查

在探究實踐和交流分享環節幫助學生互相查驗，再次加強對本場活動的核心概念和基本知識的理解，而教師也從中獲得閉環反饋，待下次開展活動或研發新課程時能以此為鑒及時調整教學內容和方法，真正做到因材施教、因需施教。

3.5.3"教師教學內容的課后評估

科學老師在活動結束后總結，根據回答問題的積極性和準確性、游戲的參與度和完成度以及知識概念的掌握度和創新度等多維度進行記錄和綜合評價。最后結合上述所有評價，給予學生獎勵。

3.5.4"設計意圖

反饋評價環節通過多渠道的評價方法，確保教學的有效性和學生學習的持續性，在充分提升教學質量的同時，也積極促進學生的全面發展。

結語

PBL教育模式在科普場館中的應用具有明顯優勢，能夠有效提高學生的學習興趣，促進批判性思維和自主學習能力，增強團隊合作能力和溝通能力。上海自然博物館作為一家科普教育場館，將PBL教學模式與教育活動品牌相融合，展現了教育體系的現代化實踐和發展。未來博物館教育工作者應繼續深入研究和優化PBL教學模式的實施策略，以更好地發揮其在博物館教育中的潛力，促進學生主動學習，提升其在跨學科知識中和實踐能力方面的獨特優勢。

參考文獻：

［1］教育部辦公廳，中國科協辦公廳.關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知［EB/OL］.（20211202）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s7053/202112/t20211214_58"7188.html.

［2］中共中央辦公廳，國務院辦公廳.關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見［EB/OL］.（20220904）.https：//www.gov.cn/zhengce/202209/04/content_570"8260.htm.

［3］劉麗梅.基于問題的學習（PBL）模式在館校結合科學教育活動課程中的應用［C］//館校結合助推“雙減”工作——第十四屆館校結合科學教育論壇論文集.北京：中國科普研究所，2022：323329.

［4］常鴻茹，葉佳慧，李娜，等.基于PBL教學法的科學史館本課程體系設計：以湖北省科技新館“飛向太空”展區課程體系建設為例［C］//無處不在的科學學習——第十二屆館校結合科學教育論壇論文集.北京：中國科普研究所，2020：322331.

［5］吳楊.PBL+STEM教學模式在科技館特效影院科普教育活動中的探索［J］.中國多媒體與網絡教學學報：中旬刊，2022（02）：2528.

［6］魏維，盧婷.PBL在科技館主題展覽活動研發中的應用［J］.自然博物，2021，6（00）：95100.

作者簡介：宋瑛（1997—"），女，漢族，河北任丘人，本科，助理館員，研究方向：博物館教育。