新时期科普场馆学习活动设计相关问题探讨

谭超 张天慧

1引言

科普场馆的主要职能是通过展览教育、学习活动、交互式体验教育等方式来提升公众的科学素质。随着社会经济的发展、科技的不断进步，科普场馆的设施日益完善，展品展项等硬件越来越多，科普场馆拥有的特色科学教育资源的价值越来越被公众所了解和认可。同时，公众也对其能否有效发挥独特的科学教育功能提出了更高的要求。

当前，我国在科普工作的认识、建设目标以及内涵结构上与发达国家存在差距。发达国家的科普更加强调培养科学方法、科学精神和科学思维，以及利用其对社会问题进行判断、决策和解决的能力。而我国普遍还集中在科学知识的宣传普及上，只有少数一些科普场馆在展陈方面有一些突破。然而，科普需要与时俱进，要紧扣时代性，贴近社会、贴近生活、贴近实际、贴近公众，科普内容和方式、方法、手段要随着科技、经济和社会发展而做相应的调整和变化，科普场馆展教功能设计方面的职能也需要做相应的调整。科普场馆不仅能提供独特的场馆环境，展品展项，而且针对科学学习，提供了一种独特的教学方式，会产生多元的学习结果。

2科普场馆学习活动设计理念、教育方式的转变

2.1正确认识学校科学教育和场馆科学学习的差异

与学校的科学教育相比较，科普场馆中的科学学习缺乏组织性和纪律性。就学习目标而言，学校中的科学学习特别强调系统知识的掌握，科普场馆中的学习目标比较分散、随意、具有不确定性;科普场馆中的学习是公众的自主选择，在大多是情况下是兴趣驱动，参与科学学习的积极性较学校中的高。同时，在学习内容、学习时间和学习效果诸多方面，学校科学教育和场馆科学学习的区别也是明显的。另一方面，学校科学教育和场馆科学学习是互相补充，相辅相成的关系。一般情况下，学校中的科学教育已经解决了学生科学学习的大部分问题，很多教师在课堂里面已经教得很好，学生也已经学习得比较扎实，学校也有条件支持学生把这些科学概念或者是方法技能都掌握的非常好。科普场馆的角色和作用是去找到在学校正规教育体系里还不能解决的那些问题，然后对照场馆有哪些科普资源可以利用，帮助学生或一般公众解决这些问题，针对这些问题设计科学学习活动或者开发成科学课程。

2.2科普的理念由“单向投入”变为“双向互动”

为适应时代发展的需要，当下公共科普服务由“單向投入型”向构建以公众需求为导向的“双向互动型”发展，即从“被动传授”的传统科普转变为“主动寻求”“互动交流”的现代科普，激发探索求知欲望，启发公众智慧，核心是让大众更多感受到科学的魅力、感受到科技改变生活。“将科学变为时尚”“让科学流行起来”正在催生出新的科普需求和消费。科普工作不应该再居高临下，科普内容需要精准推送，并且要符合新时代传播特点。据此，科普场馆的展教理念、学习活动设计等方面也需要适应当下科普工作发展的特点，激发公众的科学学习的兴趣，突出公众的选择权和主动权，否则就得不到公众的认可。

2.3从注重科学知识普及转变为培育科学思维

新时代的科普工作以面向公众开展科学知识普及为主线，包含科学方法、科学态度和精神、科学探究和能力激发等目标多元化发展，更加注重对人们的兴趣和求知欲望的激发，促进对科学探索的向往。科普的目标从传播科技知识和技能的教育模式转变弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法的服务模式。在正规教育领域，已经提出探究式学习是学生学习科学的重要方式。探究式学习是指在教师的指导、组织和支持下，让学生主动参与、动手动脑、积极体验，经历科学探究的过程，以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法为目的学习方式。而开展探究式科学学习正是科普场馆的优势所在。另外，科普工作要促进科技与人文、科普与创新相结合，培养科学思维和创新精神。公众应该成为科学事务和科学决策的主体而不仅仅是被动的接受者，为解决科学产生的社会的、伦理的，甚至政治的问题提供新的思路和方法。在这一方面，科普场馆的科学学习活动也大有可为，甚至能够成为传播科学思想和方法的重要平台和载体。

3科普场馆学习活动组织和设计要点

3.1学科定位明确，选题突出探究精神

总体说来，科普场馆的科学学习活动的设计原则需要从两方面考虑。①宏观要定位明确，要有实现科学学习目标的总体设计。各个科普场馆要以什么为主题，以哪类具体科学知识为桥梁，如何传达科学思想和科学方法，每个场馆的具体资源情况都不一样，活动设计要考虑到科普场馆科学学习和学校科学教育的区别，选题一定要反映科普场馆自身的资源特色。可以从场馆自身的资源特色、学科历史发展上的特点等方面入手，结合社会热点需求，在科学知识、科学方法、科学思想等方面都要有明确具体的任务设计目标。②要抓住社会和公众感兴趣的科学时尚话题做文章，选题设计通常可分针对普通公众和针对青少年来精细化设计，重点突出科学精神的呈现。

3.2注重学习内容设计，突出兴趣点

与学校和家庭的教育明显不同，场馆提供的科学教育服务是非强制性的，能否达到预期效果首先取决于能否引起公众的兴趣。内容再好，如果公众不买账，也不能视为成功的科学学习活动。这对于科普场馆的科学学习活动设计人员而言，是一项不大不小的挑战。目前大多数场馆科学学习活动设计都有很大的提升改善空间。设计者必须会讲故事，尤其是针对青少年。在内容设计和激发科学兴趣上使公众产生持续的吸引力，是反映场馆科学学习活动设计者科学素养、方案文字表述能力和教育心理学素养的绝佳实践。但是，趣味性的前提是不违背科学性，场馆完全不能为了追求趣味性而忽略科学性。

3.3强化宣传和科学学习效果评估

由于对比量化困难，在非正规教育系统内评估科普场馆科学学习效果难度很大。学校的科学学习以客观的外部评价为主，标准化考试是评价的通用手段，而科普场馆中的学习效果以学生主观的自我评价为主，这种评价更多是隐性的，即感受到了学习效果而不容易表达出来。其中，对科学知识的传播可以产生短期的较易评估的影响，但是对科学思想和科学方法的传播是一个潜移默化的过程，会对公众产生长期的影响。另外，科普场馆开展的科学学习活动和项目不仅对学生产生影响，还通过传媒对社会产生影响，所以科普场馆学习活动的宣传不容忽视。在科学学习活动事前、事中和事后各个阶段都可以通过传统媒体、新媒体和自媒体等加以宣传。

4科学学习活动案例——自然探索移动课堂之“视界从无到有”

“视界从无到有”是上海自然博物馆原创教育品牌“自然探索移动课堂”中“进化生物学”主题下的一个科学学习活动。活动主要在场馆内专设的教育活动场地——探索中心开展，实施时间覆盖寒暑假、节假日、工作日，目标群体主要为初、高中生。活动主题聚焦眼睛的进化，通过拼装人眼构造教学模型、动手搭建进化历程中不同阶段的眼睛模型，带领学生领略蚯蚓、文昌鱼、蜗牛、猫等动物眼中的世界，探究眼睛从无到有有趣的进化历程，培养学生的理解能力、动手能力、对比分析能力和团队协作能力。

4.1活动的设计思路

“视界从无到有”科学学习活动设计流程如图1所示。

活动“视界从无到有”，明确定位为生物学课程。活动的选题聚焦在“眼睛的进化之路”。该活动通过搭建学习情境，组织学习者搭建各种眼睛模型，引导学习者探究进化过程中不同阶段眼睛的特点，激发学习者的探究精神。

学习主要涵盖以下内容：①通过拼装人眼构造教学模型导入主题。②通过图片展示马、鱼、蜻蜓等动物的视觉，引发学生思考：不同动物眼中的世界为什么不同？它们的眼睛和我们的眼睛之间有什么关联？眼睛的起源是什么？③介绍眼睛起源的宗教和科学之争，引入探究主题“眼睛的进化之路”。

本活动在内容设计上充分利用模型、图片等激发学生的兴趣，引发学生思考，最终吸引学生开展探究活动。

4.2活动实施过程

活动实施过程分为准备、预热、实施、总结4个阶段。实施过程中科学教师充分明确主题，让学生在相应主题下展开活动，完成探究内容。

4.2.1活动准备和预热

活动场地里配备了显示屏、电脑。活动材料包括眼睛构造模型、凸透镜片、滤镜片等各种用品近20种。在活动前，科学教师组织学生观看视频《进化之眼睛》，使学生了解水母、猴、鹰等动物眼睛的进化。参观演化之道展区，观看多媒体资料“三叶虫——眼睛的代表”。在预热活动阶段，科学教师将学生分成四个探究小组，简单介绍活动主题;组织探究小组比拼组装人眼构造教学模型;向学生提出相关问题，如眼睛的组成部分以及各部分的作用。学生以小组为单位，拼装人眼模型，讨论眼睛的结构与功能。

4.2.2活动实施过程

本活动实施过程中顺序设定两个主题：①眼睛起源之谜主题;②眼睛的进化之路主题。在眼睛起源之謎主题中，科学教师展示人类与不同动物眼中世界的对比图，引导学生发现不同生物眼睛的区别;发放昆虫复眼透视镜，让学生体验昆虫的视觉。同时，教师提出问题：不同动物眼中世界为什么会不同？它们的眼睛和人的眼睛之间有什么关联？学生根据动物眼中的世界与人类眼中世界的差异，推断该动物的眼睛特点，体验昆虫复眼、人眼缺陷（盲区），讨论眼睛的起源。科学教师简要介绍“眼睛起源的宗教和科学之争”，引入主题活动“眼睛的进化之路”。科学教师介绍不同进化阶段眼睛的代表物种，组织学生讨论眼睛的进化、搭建眼睛模型，探究不同进化阶段眼睛的特点。

4.2.3活动总结

活动结束后，科学教师引导学生归纳总结眼睛进化过程中出现的几种典型结构，帮助学生理解眼睛结构从简单到复杂的进化顺序。学生总结进化历程中不同阶段的眼睛的特点，树立结构与功能相适应的生物学基本观点。教师还要求学生观察食草动物与食肉动物眼睛的区别，查找资料，尝试解释原因。以上措施加深了学生对眼睛的认识，巩固了探究内容，深化了活动主题。

4.3活动宣传推广

“视界从无到有”科学学习活动非常注重宣传工作。活动组织方通过若干渠道和方式开展宣传推广。①通过场馆官网和微信公众号推送。上海自然博物馆官方网站设教育活动板块，供观众了解、预约各类教育活动;微信公众号定期推送活动日历、招募，场馆同步发放纸质宣传页。上海自然博物馆还与上海博物馆等11家场馆组成上海博物馆教育联盟，在联盟的微信平台推广各类教育活动。②通过和学校合作项目推广。上海自然博物馆与全市16个区县共138所学校建立了合作共建关系，并在上海市教委的支持下开展“馆校合作”项目。其中，“博老师研习会”子项将本活动作为教师培训内容之一，本活动亦被纳入部分学校的课程体系。③开展国际交流。2016年，本活动应邀参加了在澳大利亚布里斯班举行的“世界科学节”，受到世界各地友人的喜爱。

4.4活动效果评估

“视界从无到有”科学学习活动重视活动实施效果的评估，不仅在学生、教师中开展评估工作，也邀请专家对活动进行评审。

“视界从无到有”活动累积实施27场，包括学生散客9场，学生团队14场，教师团队4场，学生478人次。几乎所有学生都表示参加本次活动有收获，学到了科学知识、锻炼了动手能力、掌握了相应的科学方法、领悟了团队协作精神等。活动满意度超过90%，满意度最高的两项分别是科学老师和教具。学生最喜欢的环节是“体验不同动物的视觉”，并建议延长“动手搭建不同阶段眼睛模型”环节，这也从侧面反映出学生对动手探究这种呈现形式的喜好。随机抽样问卷调查显示：绝大部分学生都对活动主题感兴趣，少部分学生反馈“本来没兴趣，参加了活动之后觉得很有趣”，没有学生提出“不感兴趣”，近90%的学生表示愿意再度参加此类探究活动。此外，学生还评价本活动知识难度适宜，时长安排适中，活动资源包“形式新颖、考虑周到、制作精良”。当然，活动也存在一些值得改进的地方。在专家教研评估过程中，专家提出如下建议：活动主要以验证性实验为主，考虑到高中生的探究能力，可以采用指导性探究或自由探究，以扩大思维容量，增加挑战性;应进一步强调进化树的概念，避免学生认为进化是单一、线性的进程;强化结构与功能的关系，介绍不同物种的眼睛时，应注重联系其生活环境、生活习性。

5结论

“视界从无到有”科学学习活动过程中，科学教师注重引导学生利用馆内展教资源（演化之道展区等）开展相关证据搜集，体验论证的过程，享受探究的乐趣。该活动呈现形式以动手操作为主，辅以多媒体资源，充分调动多种感官体验和参与。该活动学科定位明确主要涉及进化、结构与功能相适应等生物学概念，但实施过程中又融合光学成像、滤光片等物理知识。该活动在相应的主题下，不断激发学生的兴趣，自始至终突出了探究式学习的特点。整个活动过程中，科学教师只起参与、组织和引导的作用，在必要的时候提出任务或者问题引导学生思考和动手实践，鼓励小组合作探究，学生在活动中始终处于主体地位。另外，该项活动在宣传推广和学习效果评估方面也做的较为系统和全面，可以供科普场馆组织类似学习活动借鉴参考。