国内外学习单对比分析带来的启示与思考

任 燃

国内外学习单对比分析带来的启示与思考

任 燃①

科技馆作为重要的校外教育及非正规教育场所，是开展探究式学习的重要场所。然而现在国内科技馆的众多学习单像考卷一样充斥着问答题、填空题，与科技馆追求的教学方式、教育效果背道而驰。因此，开发基于展品的探究式学习单，引导学生进行科学探究极为必要。本研究采用案例分析的方法，重点对比分析了国内外现有学习单的设计思路和优缺点，从中提炼出学习单的探究性要素和需要避免的问题，为下一步探究性学习单的开发提供设计方向、思路和对策的建议。

科技馆；学习单；要素；对比分析

一、研究背景

(一)学习单相关研究

学习单，也被称为活动单(Activity sheet)、工作单(Work sheet)或自我导览工作单(Self-guided sheet)，是辅助教师教学的一种教学工具，目前在学校教育和校外教育中都有所应用。它是引导自主参观、自我学习的一种工具，同时可以培养学生的自主学习精神和分析问题解决问题的能力。[1]近几十年来，学习单在国内外科技馆中得到了广泛应用，尽管如此，学习单的使用仍旧存在一定的争议。

学习单的支持者发表过以下观点: Rennie，McClafferty(1995)认为:“学习单具有提示观众注意展品特征的潜在功能”；Mortensen，Samrt(2007)认为:“学习单为班级团体提供了结构化的参观导引，能提高参观的效果”；有研究者则发现学习单对学生的知识获得有所帮助，它能起到提供先前知识等作用。学习单的反对者认为，学习单像是考卷，它使得自由参观变成了课堂学习。[2]Griffin(1999)认为学生更多关注于阅读展品的说明牌以寻求答案，而不是观察实物；[3]Parsons，Muhs(1994)认为学生们可能由于过分关注学习单答题而影响参观过程中与同伴的交流；[4]Fry(1987)则认为学习单若使用不当，将使手段变成目的，学生会因为忙着找答案而忽略对展品的观察、操作，从而丧失博物馆学习的要义。[5]

从上述的评价我们可以发现，在学习单的研究与开发中，要使其更大程度地与科技馆教育特点相吻合，应重点考虑如何解决“因阅读说明牌或满场找答案而忽视操作展品”，“因过分关注学习单而忽略社会交往”，“视手段为目的，限制学生自主参观”，“内容偏重知识，成为博物馆中的考卷”，“内容设计与展品脱节，不参观也能回答”，“缺乏连接，未考虑使用者的学习能力、未与学校教育相结合”等问题。

(二)探究式学习相关研究

所谓“探究”，顾名思义，就是“探索、研究”。美国学者韦尔奇认为:“探究是人类寻求信息和理解的一般过程。它是一种思维方式。科学探究的对象是自然界，是在某种信仰和假设的指导下进行的科学研究。”美国学者彼得森进一步说明了科学探究的特征:“科学探究是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述事物间的关系。其特点是采用有秩序的和重复的过程、简化调查研究对象的规模和形式、运用逻辑框架作解释和预测。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其他活动”。[6]《美国国家科学教育标准》中提到:“科学探究是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”[7]20世纪以来，主要的科学探究学习理论大体可归纳为以下几种:(1)实用主义的科学探究理论。美国教育家杜威主张从“做”中学，在“做”中思维，从而获得直接经验；(2)科学探究的信息加工理论。以施瓦布的信息加工理论为例，他提倡学生们应该像科学家做科研那样学习科学，如果在数据收集、解释、实验的控制或推理等各个方面遇到问题和困难，就要思考解决问题的途径和方法或是重新设计实验；(3)人本主义的科学探究理论。《美国国家科学教育标准》对科学探究下了明确的定义:“科学探究指的是科学家们用于研究自然，并对基于此种研究，获得的证据提出种种解释的多种途径。”学生应该具备的探究学习的过程应当是模仿科学家从事科学研究的过程。[6]

笔者认为:开发基于科技馆展品的探究式学习单具有重要意义。本文是开发探究式学习单研究的第一部分，笔者结合收集的来自中国大陆、中国台湾和美国的多份学习单，经过深入研究分析，从中提炼出探究性要素，以期为下一步探究性学习单的开发提供设计方向、对策和建议。

二、学习单案例分析

笔者收集到的学习单来自三个方面:一是馆内收集，二是同行提供，三是网络下载；从中兼顾选取世界上较为著名的科技馆和一些小型科技馆的学习单，共计6份进行案例分析(见表1)。

表1 学习单案例分析样本来源

(一)《奇妙的力》学习单

《奇妙的力》是围绕国内A场馆“运动之律”展区而设计的，使用对象为高中学生。问题设计详见表2:

探究性分析:优点是与展项结合比较紧密，连贯性强，所涉及的原理知识较为丰富；但从内容上来看，缺乏展品操作引导，所设置的问题几乎都是不问现象与过程、只问结果和答案的问题，使用者就算没有操作展品，甚至不在科技馆的情况下，仍能通过课本、网络、询问老师或凭借记忆等方式获取答案。从题型上来看，几乎都是问答题，类似于考卷。因此，该学习单在引导探究方面显得很单薄，是目前国内科技馆学习单常见的形式。

(二)《航天梦想》学习单

“航天梦想”学习单的使用对象是高中生，是国内B场馆针对“飞天之梦”展区的展品。分析该样本，笔者主要将该学习单设置的问题分为三类，如表3:

表2“奇妙的力”学习单问题设计

表3“航天梦想”学习单问题设计

探究性分析:从表3可以看出，“航天梦想”学习单在问题设置、教育目的上具有较为严谨的逻辑性。首先从“操作记录类”问题入手，引导使用者操作展品、记录现象；其次，根据使用者的亲身体验，向体验者发问，促使思考并寻求答案；最后，在使用者的归纳总结下，鼓励其通过画图等开放的方式描绘对未来的畅想，有效地帮助使用者归纳总结。本案例有效运用了探究式学习中的一些特点，例如:实验性，将展区的展品变为小型的实验道具，引导同学们尝试不同的操作方式以获得不同的结果。此外，本案例还具备了培养学生的创造思维和创造能力的探究性要素，如最后的画图题。

不足之处:学习单针对性不强，题型较为单一，几乎所有的题型都是问答题，就算是“操作记录型”题目，也没有给学生设置填写的表格或留下足够的答题空间。在题型和版面设计上，还应多考虑如何吸引目标群体进行答题，相信效果会更佳。

(三)中国台湾关渡自然公园“我的自然笔记——拜访湿地”学习单

关渡自然公园位于台湾岛的台北盆地北端，淡水河、基隆河交接处，为一个具有保护、教育、研究等多功能的自然公园。学习单由以下几部分组成:“湿地小常识”(连线题)、“湿地小实验”(实验题)、“湿地小侦探”(调研题)、“写下湿地心情”(描述题)、“画心中的湿地风情画”(绘画题)，使用对象为小学生。

探究性分析:该样本从一个访谈活动入手，鼓励使用者开展访谈，使学生具有主导性。同时，还设置了“湿地小实验”环节，把海绵比作湿地，让孩子们将水倒入海绵中，从而带领孩子们认识湿地的一些基本性质。这种做中学、做中思考的方式，正是探究式学习的典型方法。更为重要的是，在该样本的“湿地小侦探”环节，给孩子们提供了一些结论性的语句，让孩子们在参观湿地时，找到可以证明这些结论成立的证据，这样就督促着孩子们去湿地亲身体验、观察与思考。总的来说，该样本可以说是探究式学习单的一个较为优秀的典范。

(四)美国旧金山探索馆“Looking Without Seeing”学习单

探索馆坐落于美国旧金山，无论是展品设计，还是教育活动均处于行业领先。该案例是基于探索馆的光学展区设计的。学习单明确写出，在参观前，必须思考一个重要的问题:“有没有可能看着某物，但却看不见它?”同时，写出了在参观中，要完成的任务和注意事项。之后，学习单选择了馆内10个和视觉、光和色彩有关的互动展品，引导观众操作每件展品、记录下现象、思考相应的问题。

图1 美国旧金山探索馆“Looking Without Seeing”学习单部分截图

探究性分析:首先，从该样本的总体结构上来看，设计者将其分为了三个部分:“Before Your Visit”(参观前)、“During Your Visit”(参观时)、“After Your Visit”(参观后)。“参观前”提出了一个问题，这是探究的目标或需要解决的问题，便于参观者带着问题进行探究。在“参观中”板块，首先告知使用者需要完成的任务和一些注意事项，然后给出了10件展品。每件展品的问题设计上，均包含“操作引导”、“现象提示”、“提出问题”这三个部分。同时，该样本在操作引导方面，并不是单一的操作，而是有目的、有层次的多次尝试，例如:对于一件展品的操作，会出现“Try this exhibit”(尝试操作这件展品)、“Experiment with this exhibit in other way”(试着用另外一种方法操作这件展品)、“Repeat your experiment”(重复你的实验)这三种操作引导的提示，这是设计者在按照一定的步骤引导参观者进行探究。除此之外，设计者巧妙地鼓励参观者运用团队合作，在“Disagreeing About Color”这件展品上，引导参观者以团队的方式来进行参观，并让其记录下不同的人所观察到的不同现象，以便进行对比。最后，在“参观后”这个板块，重新提出了“参观前”的核心问题，让参观者结合参观时所看到的现象，试着回答核心问题。综上所述，该样本在结构设计、操作引导和团队协作方面都是非常值得借鉴的，在笔者看来，是一份优秀的探究式学习单案例。

(五)芝加哥科学工业博物馆“Simple Machines”学习单

这是一份很有特点的学习单，它的内容并未直接与展品相关，却巧妙地将展品和传递的知识联系在一起。该案例主要向观众传递了关于简单机械方面的知识。首先，它罗列了6种简单的机械，如滑轮、杠杆、螺丝钉等。观众在了解了该机械的情况后，需要完成三个任务:1)填写你身边展品的名称；2)画出这件展品上的这个机械；3)这个机械在这件展品上是如何工作的?

图2 芝加哥科学工业博物馆“Simple Machines”学习单部分截图

探究性分析:该学习单采取了一种非常有趣又具有创意的探究方式，首先将要传递的知识告诉观众，然后让观众在展厅中寻找应用了该知识的展品，并将其画出来或描绘其用途。这种题型设计可以培养观众联系实际的能力，直接将知识点和身边的实际应用联系在一起，激发起观众的参观兴趣，带给大家一种“科学就在身边”的感悟。

(六)芝加哥菲尔德博物馆“Field trip planning guide”学习单

菲尔德博物馆是位于美国芝加哥的大型自然历史博物馆，“Field trip planning guide”学习单是一份典型的博物馆中使用的学习单。探究性分析:该样本在问题设计方面是完全开放式的，其中有如下例句:“我参观的是……展品”“我观察到了……”“在下面的方框中画出或写出你所看到的”“我认为这是因为……”“我从中学到了……”“关于我学到的知识我有如下疑问”。其中最后的这个问题需要观众通过自己的学习提出一个疑问，这正是探究式学习中自我疑问的产生，可以引发观众深一步的思考，同时也可以检验观众的参观效果，是十分值得借鉴的一种问题设置方法。

三、学习单案例分析小结

通过对国内外学习单进行分析，主要目的是为了总结探究式学习单所包含的探究性元素及其设计方向，为此，笔者将这些元素的种类及出现频次进行总结，见表4。

表4 学习单样例小结

从统计表中可以看出，在案例中出现最多的问题是“观察类”问题，排在其次的是“思考/判断类”问题，出现频次排名第三的是“操作类”问题，此类问题尤为重要。综上，笔者从案例分析中总结了探究式学习单应具备和应避免的特质，希望为下一步的设计提供参考:

(一)探究式学习单应具备的要素

(1)设计引导观察、操作和思考/判断类问题，在问题设计上，不能直接询问与知识相关的结论性问题，这样会导致观众忽略观察和操作展品，这与观众参观科技馆的初衷是相违背的；

(2)设置丰富的题型，如选择、问答、连线、填图、画图、填表、贴纸、排序、查找等；

(3)结合生活设计问题，让观众感受到科学与生活息息相关；

(4)适当设置开放型问题，鼓励观众尽情写出自己的想法、提出质疑、并尝试写出解决办法；

(5)鼓励多次尝试、反复操作，从不同的结果中进行总结，以便加深学习印象，最大程度发挥展品的教育价值；

(6)鼓励和他人合作，可以考虑设计需要团队合作才能回答的问题，以此鼓励参观者向同伴寻求合作。

(二)探究式学习单需要避免的

(1)避免考卷式学习单；

(2)避免脱离展品操作的学习单；

(3)避免完全开放式的学习单，这会让使用者产生无从下笔的感觉；

(4)避免字数过多、形式单一的学习单；

(5)避免难度过大的学习单，设计学习单前应充分分析受众的认知水平，以年龄为基础、课本为依托，有针对性的设计学习单。

[1]钱岩，常娟，邵航，李光明.利用学习单开展的一次馆校衔接教育活动的调查报告[J].科学之友，2011(14):1～3，11.

[2]鲍贤清.博物馆场景中的学习设计研究[D].华东师范大学，2013:96-98.

[3]Griffin. Finding evidence of learning in museumsetting[J].Communicating Science: Contexts and Channels，1999:110～119.

[4]Parons，Muhs.Field trips and parent chaperones: A studyofself-guided schoolgroupsatthe MontereyBayAquarium[J].VisitorStudies: Theory，Research and Practice，1994，7(1): 57-61.

[5]Fry.Worksheets as museum learning devices[J]. Museum Journal，1987，86(4):219-225.

[6]靳玉乐.探究学习[M].成都:四川出版集团，四川教育出版社，2005.

[7]戢守志.美国国家科学教育标准[M].北京:科学技术文献出版社，1999.

Inspiration and Consideration on a Contrastive Analysis of Domestic and International Inquiry-based Worksheet

Ren Ran

As an important establishment of extension education and informal education，science and technology museum is a major place to carry out inquiry-based learning.However，domestic worksheets are inundated with“Blank-filling Quiz”and“Questions＆Answers”which are against the educational methods and effects.Thus，it is necessary to develop inquiry-based worksheet in science and technology museum to help students conduct scientific inquiry activities.This paper focuses on the deficiencies of existing worksheet of domestic and overseas，to extract the elements of the inquiry and issue that need to be addressed，to provide design direction，countermeasures and suggestions for the inquiry-based worksheet design in the future.

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① 任 燃:中国科学技术馆展览教育中心辅导教师，讲师；研究方向:科学教育，科学传播；通讯地址:北京市朝阳区北辰东路5号，邮编:100012；Email:renran17＠163.com。