基于情境学习理论的静态展品教育活动设计——以“火山浮石探秘之旅”为例

李云海

基于情境学习理论的静态展品教育活动设计
——以“火山浮石探秘之旅”为例

李云海①

作为科技馆展品的重要组成部分，静态陈列型展品是科技馆不可缺少的科普传播媒介和科普资源。本文通过分析情境学习理论，论述了情境学习理论指导下的活动设计方法，并且以江苏科技馆的科学教育活动“火山浮石探秘之旅”的开发设计实践为例，围绕活动设计开发的思路和具体方式方法，从情境的设置与设计的角度，做了粗浅的分析和探讨，以期能为科技馆基于静态展项进行科教活动设计起到参考和借鉴作用。

科技馆；静态展品；情境学习理论；教育活动设计

一、科技馆展品的特点和开发教育活动的意义

科技馆展品表现形式大致分为可动手操作体验(参与体验)类、动态演示类、静态陈列类等。静态展品往往蕴含着历史知识、科学知识、科学精神和人文关怀等科学文化信息，不少展品还具有地方特色或是特有的科普资源。作为一个具有更广泛意义的、为公众和社会服务的科学教育机构，科技馆的特色就在于其科普资源优势——展品以及科学教育活动，通过开展各类科学教育活动增加观众参与、体验和学习的机会。目前，各地科技馆基于展品进行科学教育活动开发的积极性越发高涨，以动态的科学教育活动激活静态的展品，围绕和配合展品开展一系列延伸与拓展型的教育服务，已成为充分利用展品开展教育服务的一种卓有成效的途径，并成为许多科技馆教育活动开发关注的一个方向，而利用情境学习理论为指导进行相关教育活动的开发设计，也受到业界越来越多的关注。

二、情境学习理论与科技馆教育活动开发

(一)情境学习理论的解读

情境学习(Situated Learning)理论认为，学习不仅仅是一个个体性的意义建构的心理过程，更是一个社会性的、实践性的、以差异资源为中介的参与过程。知识的意义连同学习者自身的意识与角色都是在学习者和学习情境的互动、学习者与学习者之间的互动过程中生成的，因此学习情境是努力将学习者的身份和角色意识、完整的生活经验、以及认知性任务重新回归到真实的、融合的状态。[1]换言之，学习者要学习的东西将实际应用在什么情境中，那么学习者就应该在什么样的情境中学习这些东西，即“在哪里用，就在哪里学”。

教育学教授让·莱夫(Jean Lave)教授和独立研究者爱丁纳·温格(Etienne Wenger)在代表作《情境学习:合法的边缘性参与》(Situated Learning:legitimate peripheral participation)中归纳了情境学习中的两条学习原理:第一，在知识实际应用的真实情境中呈现知识，把学与用结合起来，让学习者像“专家”“科学家”一样进行思考和实践；第二，通过社会性互动和协作来进行学习。

(二)情境学习理论对教育活动开发的指导意义

哈贝马斯(Juergen Habermas)等人在“情境理性”知识哲学观的基础上对知识特性展开深入观察与思考后指出，人类的理性总是嵌入在具体、真实的情境之中的，并伴随情境的变化而变化。同时，每一情境又都是人类在特定时空下所发生的认知过程与人生体验。[2]知识与情境、理性与情境之间既彼此包容，又互成因果。这一点又和科技馆界日益广泛使用的“感知与体验”和“体验式学习”等教育理论相互交叉，互为印证补充。正是由于莱夫和温格认为他们提出的情境学习“并不是一种教育形式，更谈不上是一种教学策略”，因而情境学习理论不太适用于学校系统化、标准化的学科教育，而科技馆提倡和运用情境学习可以解决在传统学校学习中普遍长期存在的“去自我、去情境”的问题与不足，促进学生学习能力的全面提升。

具有代表性的科技馆参与体验型展品，是由科学实验仪器、生产工具、自然和生活中的科学现象发展而来。[3]可根据情境学习的理念，将这些展品设计成再现科学研究与观察、劳动生产的“科技实践”活动，为参与者创造进行“探究式学习”的情境，使之获得关于科技内涵的“直接经验”。对于馆内静态陈列展品进行教育活动设计，亦可借鉴“学与用相融合”的观点，开发设计一些适用于科技馆科学教育情境的相应教育项目。这其中包括:根据静态展品包含的知识点，在展厅里设置或者布置工作坊、户外科学考察场所、科学家的实验室、医院、花园、公园、破案现场等，把这些场所作为可以学习的地点，开展考察旅行、化石挖掘等活动；让参与者进行角色扮演，扮演生活中的某一职业，如科学家、医生、侦探等，参与到设定好的活动中；通过辅导员引领参与者的方式，让参与者在实际情境中参与学习这些方面的科学知识和技能，如引导参与者像科学家一样，考察自然环境、标本、化石等，或像医生一样，对人体器官、骨骼等进行探究，从而进行观察、思考。

三、情境学习理论指导下的活动设计方法

(一)设立“真实”的场景

设立“真实”的生活场景，目的是使实践更真实。情境学习理论强调真实情境与实践的关系，即学习的本质是每个学习者个体参与真实情境与实践，是学习者与他人及环境相互作用的过程，也是培养学习者参与实践活动能力的过程。[4]在现实生活中，每个学习者每天都生活在家庭、学校、社区、社会等真实情境中，在其中扮演不同的角色，发挥不同的作用。他们往往期待自己的学习活动能够更多地以解决各种生活情境中的实际问题为中心，而不是以学习获得传统或经典的学科知识为中心。所以设立“真实”的生活场景就是帮助学习者进入“真实的实践活动”中。这些真实的问题情境，其实就是日常生活的问题情境。参与者参与的活动，就是在日常生活中解决问题的情境活动，即真正的实践活动以解决生活问题为出发点，与现实的日常生活需要密切联系。[5]

因此，科技馆运用情境教学法对静态展品进行科学教育活动设计时，就是要在活动过程中尽可能多地创设或模拟出与静态展品知识相关联的、生动的、有趣的生活场景单元，这些生活单元与解决生活中的问题密切联系，并尽量使场景单元连贯逼真。

1.借助布景模拟真实场景

对活动场地进行布置和装饰，尽量模仿活动情节所需的场景，使环境具有真实性。例如，有的科技馆将活动场景布置成案发现场、科学考察现场。对于利用古生物标本设置科学考察场景而言，因标本大多来自远古时代，科技馆可以进行三维空间造景、环境塑造、遗址复原等，使遥远过去发生的情景或自然风貌得以“穿越时空”重现，让活动场景模拟或接近真实场景，使活动更富直观性、实感性、动态性和活力性，让孩子们有身临其境之感，从而很快进入教学情境中，达到理想的教学效果。如果活动中涉及的场景巨大或者景观复杂，可以依靠多媒体进行布景，多媒体不受时间和地域的限制，能巧妙地将所需要的场景通过投影仪展现出来。

2.利用背景声效和音乐渲染情境

模拟再现场景，有时也需要背景音效，比如在活动时如要模拟再现森林场景，除了布置景观树木、塑料花草之外，还可配上鸟啼、虫鸣，甚至是泉水流淌声、细雨滴落声。同时，也可配上合适的音乐。音乐的语言作用不容小觑，音乐是微妙的，也是强烈的，给人以丰富的美感，往往使人心驰神往，把听者带到特有的意境中。

(二)设立“真实”的实践

根据情境学习理论，基于静态展品的教育活动可设计成团队参与的方式，使团队在实践活动中充分利用科技馆的科普资源，逐步由外及内、由浅至深进行深入体验，让成员之间彼此互动，使成员都能合理分享经验。在活动设计中，需要注意以下几点:

1.活动设计上应充分尊重学习者的主动性

在情境学习理论看来，学习者是实践共同体的主动参与者，而非被动的旁观者。活动中只有这种主动性能够得到充分发挥，每位参与者与其他成员之间的互动方能保持足够的张力，从而有助于所有学习者实现其对知识意义的建构。因此，在活动设计上应让学习者特别是儿童能以主动的姿态“参与”学习，并在参与的过程中表现出更强的主动性，在活动的每一个环节都尽量满足参与者的实际需求，时刻激发他们的参与热情。

2.在活动安排上应充分承认和利用儿童的经验

情境学习理论强调经验的意义与价值，因为经验既是其开展学习的基础，又是其深入学习的资源；既是其理解知识的前提，又是其应用知识的基础。该理论要求在学习过程中要充分认识与尊重学习者的经验，尤其在新知识的获得与运用中应对其加以充分的发掘与利用。由于儿童的经验不如成年人丰富、多样，这就需要设计者和实施者通过巧妙设计去启发他们的经验。因此在设计上不仅要贴近儿童的现实生活，还要考虑儿童的特性，尊重儿童的人格。在活动设计上对于儿童的实践要由浅渐深，难度适中。

3.合理设计、巧妙安排活动中学习者之间的互动

依据情境学习理论，参与实践活动的任何成员，都有各自的兴趣爱好和特长。成员之间可通过团体“协商”、群体“对话”等互动，使彼此之间的兴趣和特长得到交流和分享，逐渐形成一种集体智慧，进而确定一种普遍认同的“外个体”模式，共同达成对知识的深刻理解与掌握，促进每位成员的发展。

4.改变活动中辅导员主导者的角色意识和行为

在活动实践中，所有学习者与教育者之间的地位是平等的、合作的，而非竞争与控制关系。他们都是为了达到共同的目标。辅导老师可以设计成活动中的大朋友和伙伴关系，如果是亲子活动，可以设计成父母的同事、朋友等，将知识传递者角色转变为实践活动的同行者、推进者、引导者、鼓励者、咨询者和帮助者角色等，与学习者建立良性的伙伴关系，并显示出乐意向学习者学习的姿态和意愿。[6]

5.设置情境中的角色扮演、游戏和表演环节，不应一味强调娱乐性和趣味性的体验。

娱乐游戏只是调动孩子兴趣的手段，情境设立的目的还应通过孩子们亲身的、直观的体验，将抽象的、或者是难于理解的知识点具体化、形象化、趣味化，帮助其感性知识的形成。[7]

四、应用情境学习理论设计“浮石探秘之旅”的探索实践

(一)活动设计的背景依据

“神奇的火山”是江苏科技馆“生态家园”展区里一件受欢迎的展项，该展项是将模拟火山喷发演示结合灯箱橱窗中火山矿石标本陈列的形式进行展示。考虑到南京地区有着丰富的火山地质遗存，如南京江宁区的方山国家地质公园以及六合区占地14公顷、1万年前火山猛烈喷发形成的桂子山石柱林风景区等，而且孩子们对火山有着一定的兴趣，因此结合火山展项二次开发，针对南京地区的火山矿石资源进行挖掘，让孩子们通过探究了解火山矿石中浮石的特点和用途，拓展展厅火山矿石的相关知识，并帮助孩子们建立火山矿石与我们日常生活相关的联系。

(二)活动设计的对象

活动设计对象定位为小学高年级学生。这个年龄段的学生平均年龄为11岁，已经具有一定科学分析、推演计算、语言组织和表达、想象表演的能力以及一定的基础科学常识，具备科学探究所需的好奇心和创造力，能够在辅导老师的带领下较快地进入到设计好的情境中，有效率地完成活动任务。

(三)活动设计的思路

通过设置故事情节主线贯穿活动，可引导孩子推动活动有趣、有序地进行。活动设计为:南京方山火山景区发现了大量的火山石——浮石矿藏，风景区的经理希望孩子们能够帮助景区设计介绍浮石资源的宣传海报。科技馆辅导老师分别扮演景区的经理和研究火山的地质学家。“景区经理”先带领孩子们参观展厅里火山展项喷发，观看火山的矿石——浮石，了解浮石的外形和特征。“地质学家”则帮助孩子们进行科学探究，最后孩子们将根据浮石功能特性设计成的海报交给“景区经理”，选出的最佳海报设计团队将获得荣誉证书和奖品。

(四)活动设计的步骤与流程

1.设置“真实”场景导入情境

活动开始时由南京方山火山地质公园的“景区经理”引导参与活动的孩子们来到“公园景区”内，带领孩子们观看“火山景区”的火山演示，讲解火山喷发后的产物——浮石的形成过程，接下来“景区经理”邀请孩子们帮助景区设计宣传火山浮石的海报。

场景情境设计点:我们将活动场地设计成景区游览点、探究实验室两个地点，每个活动地点分别进行环境模拟设计，并进行了现场布置。由于活动从景区游览点开始，我们事先用喷绘的PVC板、泡沫板在火山展区仿造搭建了南京方山火山地质公园大门，地上铺设了用染色发泡泡沫仿制的火山岩石，墙上布置了火山遗址背景图板，将火山展区模拟成南京方山火山地质公园景区游览点，让孩子从活动伊始就迅速产生出对神奇火山世界的向往和探秘的兴趣。

2.通过表演趣化情境

在参观火山景区后，“景区经理”对孩子们分组，现场发给每组一块浮石进行近距离观察，孩子们用手掂它的重量，嗅它的气味，对浮石有个感性认识。接下来每个小组成员在“景区经理”的指导下进行表演游戏。在游戏里通过孩子们扮演岩浆、二氧化碳气体、二氧化硫气体等，让孩子们通过角色表演模拟再现浮石的形成过程。

火山浮石表演情境设计点:在游戏里让一组孩子戴上画有酸性岩浆、二氧化碳、二氧化硫、水蒸气卡通图案和字样的头套，另一组穿上贴有地壳、温度、压力字样的卡通服，让孩子们扮演酸性岩浆在涌出地壳时，由于温度和压力的降低，水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等气体从岩浆中溢出，最后岩浆冷却后形成浮石的过程。

注意要点:在扮演过程中，可以让活泼好动的孩子扮演动作较多的角色，如流淌的岩浆和溢出的气体，其余的孩子可扮演地壳、压力和温度。辅导老师事先要对孩子们进行表演指导，并声明表演时随意哄闹者将被取消表演资格。

3.情境模拟“真实”的实践活动

孩子们表演完浮石的形成后，将进行浮石的深入探究。该环节通过设置让孩子参与做探究式的实验，将实验的设计模拟成科学家探究科学原理的实验情境，再现科学家是如何探究、思考和认知的过程，帮助孩子们进行类似的思考。活动中孩子们分成几个实验探究小组，每组进入“探究实验室”领取实验用品、任务单和记录单，开始实验和探究。“地质学家”先教大家通过一个趣味小实验来模拟浮石的形成。接下来在“地质学家”的帮助下，孩子们依据任务单的要求动手测量、记录、填写记录单，完成浮石的隔热保温特性的小实验等探究活动。

为了探究浮石是否具有隔热保温的功能，孩子们将三个瓶子装上热水，拧紧盖子分别放入三个密闭塑料罐中进行试验。一组在瓶子和塑料罐的间隙中填满小钢珠，一组在间隙里填满磨碎的浮石，一组填满玻璃小球。孩子们通过记录瓶子中热水的变化，得出浮石具有保温隔热的功能。在“探究实验室”中每个小组经观察、测量、对比、讨论后，将观察和测量结果填写在记录单上。

情境设计点:该活动地点在小玩家俱乐部，其被布置成科学家的探究实验室，实验室的墙上贴有李四光、魏格纳等地质学家的画像，实验室的桌面上放置一些仿制的矿石标本、放大镜、地质锤、刷子等物品。服装上要求辅导老师头戴假发，身穿地质科考服扮演成“地质学家”，孩子们则一律穿上白大褂，戴上手套和护目镜，模拟“地质学家”的角色。

4.巧设学习者之间的互动与合作

孩子们完成探究实验后，将实验探究结果，如浮石保温隔热、能过滤吸附杂质等特性，通过合作交流的方式展现出来。为了让表达更具有情境感，同时也为克服孩子表达时的畏难情绪，我们将孩子们的活动探究结果表达变为“记者”对“地质学家”的“采访”，通过采访情境的设计，达到加深孩子们对知识的理解与掌握的目的。

情境设计要点:每个实验探究小组推选出“地质学家”“记者”“新闻发布会主席”和“计时员”(辅导老师或活动志愿者也可兼任“计时员”)，每组成员除上述角色外，其余可作为“地质学家”的“助手”。“主席”安排本组记者或邀请别组记者，手持模拟制作的话筒，对本组的“地质学家”进行相关采访，“地质学家”依据观察记录和讨论情况进行回答，并做出原因分析。“助手”们不仅可以补充，还可以现场协助“地质学家”进行实验再现。同时“计时员”限定“记者”采访时间，“记者”提问后记录下“地质学家”的观点向大家公布。

5.完成认知性任务

“采访”活动结束后，每组着手设计海报，这是整个活动中联系生活实际、完成认知性任务的最重要一环。接下来在辅导老师的带领下，孩子们回到活动开始的起始地点——“火山景区”，每组将设计的海报交给“景区经理”。在活动的最后环节，由每组代表、“景区经理”和“地质学家”一起投票，得票最多的小组为最佳海报设计小组，由“景区经理”授予“景区荣誉科学小公民”证书，并发放可美容的浮石制品作为奖品。

情境设计要点:设计上让活动地点回到活动出发点——“火山景区”，与活动开始的环境相互呼应，使活动连贯一体。在仿造搭建的方山火山地质公园大门旁，增设了海报展示墙，让小组张贴自己完成的海报。海报的内容就是让孩子通过前面的活动，结合已有经验，解决实际问题。而通过“景区经理”现场颁发奖品和证书，可提高孩子们的参与兴趣，产生真正的情景感、体验感、荣誉感。

五、结语

依据情境学习理论开展基于静态展品的科学教育活动，就是以活动参与者为中心，根据科技馆静态展品的科普资源，利用实际的情境、协作、会话等学习环境，将原本隐含于静态展品之中的知识形象化、感知化、趣味化，使参与者能身临其境地感知和体验，激发参与者的兴趣和想象，帮助他们找到新的知识，并和已有知识进行有效匹配和结合，顺利实现知识的迁移，从而获得学习能力的提高，而不仅仅是知识的取得。

科技馆运用情境学习理论进行科学教育活动实践虽然尚在发展之中，但已日益受到科技馆界的高度重视。可以预见，在不久的将来，将有更多更好的基于科学教育法开展的教育活动形式，在科技馆被源源不断地研究和开发出来，让越来越多的静态展品“活”起来。

[1]让·莱夫，丁纳·温格著，王文静译.情境学习:合法的边缘性参与[M].上海:华东师范大学出版社，2004:9－16.

[2]李长成.普通语用学视域下理性同一性的构建——论哈贝马斯的同一性思想[J].广西师范大学学报，2011(6):26.

[3]中国科技馆展览教育中心课题组.科技馆教育活动模式理论与实践研究报告[R].北京:中国科技馆课题，2015:7.

[4]刘宇航.浅议情境教学法应用现状及其策略指导[J].教育教学，2011(4):103.

[5]Schlick.Noe，KL＆Johnson NL.Getting Started with LiteratureCircles[M].Christopher—Gordon Pubishers，INC.1999:6.

[6]朱贤智，林启德.思维发展心理学[M].北京:北京师范大学出版社，1986:256.

[7]D·P·奥苏伯尔等著，佘星南，宋钧译.教育心理学[M].北京:人民教育出版社，1994:86－90.

Design of Science Education Activities about the Static Exhibits in Science and Technology Museum Based on Situated Learning Method——Taking the Science Education of“Exploring a Mystery of Volcanic Pumice”as an Example

Li Yunhai

The static exhibits are very useful science media and popular science resources as an important part of the exhibits in science and technology museum.The paper mainly analyzes the importance of situated learning method(SLM)，which is helpful for design，and discusses how to use SLM for science education activities about static exhibits.As shown by the example of the science education activity which is designed for“Exploring a Mystery of Volcanic Pumice”in ecosphere homestead hall of Jiangsu Science and Technology Museum，the article discusses some principles and practice for the design of science education activities under the guidance of SLM，which will be a reference for other science and technology museums.

science and technology museum，static exhibits，situated leaning method，education activities design

①李云海:江苏科技馆副研究馆员；研究方向:科技馆科学教育活动研发；通讯地址:南京市石头城118号；邮编:210013；Email:liyunhai714＠163.com。