孟佳豪 郝 琨 柳絮飛

當(dāng)今科技類博物館的教育價值日益受到社會各界的廣泛關(guān)注，我國省、市、縣各級科技類博物館數(shù)量、規(guī)模都在逐年擴(kuò)增，科技類博物館設(shè)施建設(shè)如火如荼。然而作為與“硬件”設(shè)施同等重要的“軟件”，展教活動卻面臨情境缺失或情境使用過度等問題。究其原因，其一是部分活動設(shè)計(jì)者對科技類博物館學(xué)習(xí)情境的內(nèi)涵把握不清，其二是缺乏科技類博物館學(xué)習(xí)情境營造模式的指導(dǎo)。因此本文從情境理論出發(fā)，結(jié)合科技類博物館學(xué)習(xí)特征，明確科技類博物館學(xué)習(xí)情境的基本概念，以及進(jìn)一步提出科技類博物館學(xué)習(xí)情境的營造模式。

一、 什么是“情境”？

“情境”是本文的核心概念，準(zhǔn)確把握“情境”的含義至關(guān)重要，究竟何為“情境”？以下將剖析國內(nèi)外情境相關(guān)理論，探尋“情境”的基本內(nèi)涵。

(一) 情境教學(xué)(situational teaching)

情境教學(xué)理論由我國著名教育家李吉林提出，他借鑒了中國古代意境說、語言學(xué)、美學(xué)及哲學(xué)等方面的理論精華，強(qiáng)調(diào)“以人為本”，并將“情感”作為核心要素，從“情”與“境”、“情”與“辭”、“情”與“理”、“情”與“全面發(fā)展”的辯證關(guān)系出發(fā)，創(chuàng)設(shè)能激起兒童熱烈情緒、把情感活動與認(rèn)知活動結(jié)合起來的情境，以促進(jìn)教學(xué)[1]。其中情境是指“能夠讓學(xué)習(xí)者激起情感、主動進(jìn)行學(xué)習(xí)行為、并促進(jìn)認(rèn)知的社會環(huán)境或物理環(huán)境” 。

(二) 情境認(rèn)知(situated cognition)

20世紀(jì)80年代，誕生了情境認(rèn)知理論這一革命性的認(rèn)知科學(xué)研究范式[2]。其意義在于糾正以往認(rèn)知的符號運(yùn)算方法的失誤，特別是完全依靠對于規(guī)則與信息描述的認(rèn)知，僅僅關(guān)注有意識的推理和思考的認(rèn)知，而忽視了文化與物理背景的認(rèn)知[3]。

情境認(rèn)知理論作為一種有意義的促進(jìn)認(rèn)知向真實(shí)情境轉(zhuǎn)化的重要學(xué)習(xí)理論[4]，其基本觀點(diǎn)是，實(shí)踐不是獨(dú)立于學(xué)習(xí)的，而意義也不是與實(shí)踐和情境脈絡(luò)相分離的，意義正是在實(shí)踐和情境脈絡(luò)中加以協(xié)商的[5]。情境認(rèn)知理論將“社會文化和物理背景”置于情境的核心位置，有學(xué)者指出情境認(rèn)知中的“情境”是物質(zhì)或任務(wù)(包括人工制品和外在的信息表征)；環(huán)境或生態(tài)(如工作場合或商業(yè)中心)；社會或互動(如教育、教學(xué)或臨床情境)三方面的融合[6]。

(三) 情境學(xué)習(xí)(situated learning)

情境認(rèn)知與情境學(xué)習(xí)是同一事物在不同研究視角下產(chǎn)生的兩種理論。認(rèn)知心理學(xué)家從認(rèn)知與社會的角度提出了情境認(rèn)知理論，而人類學(xué)家從社會文化的意義建構(gòu)角度提出了情境學(xué)習(xí)理論。二者本同根同源，也有專家學(xué)者將其合并為情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)。

情境學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“在哪里用就在哪里學(xué)”“學(xué)習(xí)共同體”“合法的邊緣性參與”以及“學(xué)習(xí)者的社會身份”，學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者以合法(被共同體成員所認(rèn)同)的身份角色邊緣性(以新手身份積極、多元化、多樣性、或多或少)地參與在共同體(有著共享的、相互明確的實(shí)踐和信念的學(xué)習(xí)同伴)中，并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵某蓡T，最終達(dá)成某一具體目標(biāo)的過程。而“情境”是在學(xué)習(xí)過程中，共同體所共享的社會身份、歷史文化以及物理背景的交集，是保障學(xué)習(xí)過程正常進(jìn)行的必要條件。

(四) “情境”的基本含義

基于上文對“情境教學(xué)”“情境認(rèn)知”“情境學(xué)習(xí)”中“情境”概念的分析，可將“情境”的基本含義歸納為：能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者及其所處學(xué)習(xí)共同體的學(xué)習(xí)動機(jī)，促使以探究實(shí)踐為主的學(xué)習(xí)行為自然產(chǎn)生，進(jìn)而建構(gòu)認(rèn)知的物理環(huán)境與社會環(huán)境。情境通常可分為物理情境與社會情境，其中物理情境主要包括儀器、工具、材料等物質(zhì)實(shí)體，以及由實(shí)物組成的自然風(fēng)貌、實(shí)驗(yàn)室、工廠等環(huán)境、生態(tài)。物理情境作為人類生存、生產(chǎn)、生活的環(huán)境、原料或產(chǎn)物，潛藏著與學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)共同體息息相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、文化、政治、歷史、生活等社會性信息。將這些社會性信息真實(shí)地還原便形成了社會情境。社會情境以物理情境為基礎(chǔ)支撐，物理情境通過社會情境傳遞人類的智慧、實(shí)踐、思維、方法、精神、價值觀、責(zé)任感等內(nèi)隱信息。二者是相互依存不可分離的有機(jī)整體。

二、 “情境”與科技類博物館學(xué)習(xí)之間的關(guān)系

國內(nèi)場館教育領(lǐng)域?qū)＜覍⒖萍碱惒┪镳^教育/傳播的基本特征歸納為：“通過多樣化的學(xué)習(xí)形式，引導(dǎo)觀眾進(jìn)行基于實(shí)物的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和基于實(shí)踐的探究式學(xué)習(xí)，從而獲得直接經(jīng)驗(yàn)?！盵7]其中最核心的兩個特征是“實(shí)物”與“實(shí)踐”，因此，本文從二者與“情境”之間關(guān)系的角度出發(fā)，對科技類博物館學(xué)習(xí)與情境理論的關(guān)系進(jìn)行解析。

(一) “實(shí)物”是創(chuàng)設(shè)“情境”的基石

科技類博物館中藏品/展品的真正價值并非其材料、造型、工藝、性能本身，而是因?yàn)樗娮C了自然的發(fā)展與人類文明的進(jìn)步，承載著歷史文化，聯(lián)系著社會生活，記錄了科學(xué)家們在其所在的文化背景、科技水平下，思考、觀察、總結(jié)、反思、實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用科研工具在思辨與探索中，進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐，從而獲得科技新發(fā)現(xiàn)的艱苦、偉大、震撼的科技史詩。背后隱含著科學(xué)家在探究過程中所體現(xiàn)的科學(xué)方法、科學(xué)思想和科學(xué)精神[8]?？萍碱惒┪镳^藏品/展品蘊(yùn)含三層信息(見表1)，從展品的基本特性、科學(xué)原理、科學(xué)知識到科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)思想，再到人、科技、歷史、文化、社會、生活之間的相互關(guān)聯(lián)，這些信息無疑是其他教育機(jī)構(gòu)不具備的獨(dú)家資源，是科技類博物館中最珍貴的財富。

表1 科技類博物館藏品/展品蘊(yùn)含的三層信息[9]

科技類博物館“實(shí)物”本身及其所攜帶的歷史、文化、社會相關(guān)信息是“情境”的重要組成元素。為“情境”明確了教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，也為“情境”指出了實(shí)踐場所、認(rèn)知脈絡(luò)與發(fā)展路線，為“情境”的再現(xiàn)提供了基本依據(jù)。因此“實(shí)物”是創(chuàng)設(shè)“情境”的基石。

(二) “情境”是“實(shí)踐”自然發(fā)生的條件

科技類博物館基于展品的學(xué)習(xí)應(yīng)變成類似于科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)考察的過程，即變?yōu)榭茖W(xué)探究的實(shí)踐過程，使觀眾通過體驗(yàn)獲得認(rèn)知 (“直接經(jīng)驗(yàn)”)[10]?？梢姟皩?shí)踐”是科技類博物館教育不可或缺的關(guān)鍵元素，而探究與體驗(yàn)是主要的科技類博物館學(xué)習(xí)方式。但上海師范大學(xué)鮑賢清副教授指出：“展品是場館學(xué)習(xí)發(fā)生的基礎(chǔ)，但并不能保證學(xué)習(xí)自然地發(fā)生”[11]。因此，需要創(chuàng)設(shè)再現(xiàn)科技實(shí)踐的“情境”，為“實(shí)踐”提供發(fā)生環(huán)境，營造學(xué)習(xí)氛圍，提供認(rèn)知線索，確定目標(biāo)方向，從而保證學(xué)習(xí)自然地發(fā)生。

情境學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)“哪里用就在哪里學(xué)”，因此要再現(xiàn)科學(xué)家的工作場景作為“實(shí)踐”的發(fā)生環(huán)境，讓學(xué)生在真實(shí)的科學(xué)家工作環(huán)境下以真實(shí)的科學(xué)家身份開展科技實(shí)踐，從而引導(dǎo)他們產(chǎn)生與當(dāng)時科學(xué)家相同的所感所思所得；情境教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)“以生動形象的場景，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，作用于學(xué)生的心理，從而促使他們主動積極地投入整個學(xué)習(xí)活動，達(dá)到兒童整體和諧發(fā)展的目的”[12]?？萍碱惒┪镳^憑借藏品/展品配合多媒體設(shè)備呈現(xiàn)多感官體驗(yàn)的趣味現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與情感，營造積極的學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)踐的探究式學(xué)習(xí)；“情境”之中蘊(yùn)含真實(shí)問題以及潛在的認(rèn)知線索，學(xué)習(xí)者在情境中體驗(yàn)現(xiàn)象，思考，提出問題，探究，反思，理清線索，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知并解決真實(shí)問題；情境學(xué)習(xí)理論指出“學(xué)習(xí)共同體之間是有共享的歷史文化、物理背景與目標(biāo)追求的。”當(dāng)預(yù)期目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)時，學(xué)習(xí)效果得以強(qiáng)化，因此情境之中必須明確體現(xiàn)出共同體的目標(biāo)方向，且參與者能夠通過合法的邊緣性學(xué)習(xí)達(dá)成共同目標(biāo)。

綜上，當(dāng)學(xué)習(xí)者在科學(xué)家或工程師的工作環(huán)境里，飽含探索熱情，在積極的科研氛圍中，通過認(rèn)知線索的引導(dǎo)，像科學(xué)家一樣思考，與科研同伴朝著共同的目標(biāo)努力時，基于實(shí)踐的探究式學(xué)習(xí)就會自然發(fā)生。

三、 科技類博物館學(xué)習(xí)情境的構(gòu)建方式

情境教學(xué)強(qiáng)調(diào)了“情感”對學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，情境學(xué)習(xí)與情境認(rèn)知強(qiáng)調(diào)認(rèn)知產(chǎn)生于“實(shí)踐”與“物理、文化環(huán)境”的對話協(xié)商中?？萍碱惒┪镳^中獨(dú)特的教育資源在于富含歷史、文化與社會信息并促進(jìn)真實(shí)體驗(yàn)與探究實(shí)踐產(chǎn)生的“實(shí)物”，因此可以看出科技類博物館學(xué)習(xí)情境主要包含以下元素：實(shí)物、實(shí)踐、情感、歷史、文化與社會。本文將科技類博物館學(xué)習(xí)情境概括為：喚起學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣與情感，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者像科學(xué)家一樣體驗(yàn)科學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、考察、辯論、交流等探究活動，并最終獲取認(rèn)知的科技類博物館學(xué)習(xí)過程中所需的一切物質(zhì)實(shí)體情境、歷史文化情境、社會生活情境的融合(見圖1)。

圖1 科技類博物館學(xué)習(xí)情境的概念框架

(一) 物質(zhì)實(shí)體情境

物質(zhì)實(shí)體情境是由科技類博物館中不依附于其他主體而客觀獨(dú)立存在的事物組成的學(xué)習(xí)環(huán)境，諸如材料、工具、儀器、設(shè)備、標(biāo)本、自然現(xiàn)象等相關(guān)藏品、展品以及圍繞其建設(shè)的實(shí)驗(yàn)臺、實(shí)驗(yàn)室等“實(shí)物”本身。物質(zhì)實(shí)體情境是“科技類博物館學(xué)習(xí)情境”的外在與基礎(chǔ)，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)多感官的體驗(yàn)與實(shí)踐探究的工具，在其中學(xué)習(xí)者能夠獲得材料、造型、工藝、性能等等基本信息。例如，東京國立科學(xué)博物館“日本人培育的生物類”展區(qū)中，展出了一件秋田犬標(biāo)本(見圖2)。學(xué)習(xí)者能在物質(zhì)實(shí)體情境中獲得秋田犬的毛色、體型等基本信息。

圖2 東京國立科學(xué)博物館秋田犬標(biāo)本

(二) 歷史文化情境

歷史文化情境指以“實(shí)物”為基礎(chǔ)，輔之文字、圖像、視頻等媒體形式所再現(xiàn)出的科學(xué)家、工程師在進(jìn)行發(fā)明、發(fā)現(xiàn)、制作、合作、交流等實(shí)踐活動的場景，以及包括經(jīng)濟(jì)、政治、文化等因素的歷史史實(shí)或虛擬故事。歷史文化情境是“科技類博物館學(xué)習(xí)情境”的內(nèi)涵與脈絡(luò)，實(shí)現(xiàn)“時空穿梭”，帶領(lǐng)學(xué)習(xí)者進(jìn)入科學(xué)家的歷史時代，再現(xiàn)科學(xué)家的科學(xué)實(shí)踐過程。例如，東京國立科學(xué)博物館，以秋田犬“八公”標(biāo)本為展示核心，配合說明牌、語言講解等方式，以故事敘述的形式為學(xué)習(xí)者營造了以“忠犬八公”為主題的歷史文化情境(見圖3)，“八公”標(biāo)本下方的說明牌中講述了日本近代農(nóng)業(yè)土木工學(xué)創(chuàng)始人、東京大學(xué)農(nóng)學(xué)部教授上野英三郎，飼有一只名為“八公”的秋田犬，八公每天早上護(hù)送主人上班，傍晚在澀谷站迎接主人回家。一天，上野教授不幸因心臟病倒在了講臺上，八公再也沒等來它的主人。然而八公依然忠實(shí)地在澀谷站前等了9年，直到病逝，“八公”的遺體被制成標(biāo)本展覽于此，受日本國民紀(jì)念。

圖3 東京國立科學(xué)博物館“日本人培育的生物類”展區(qū)

(三) 社會生活情境

社會生活情境是指與物質(zhì)實(shí)體情境以及歷史文化情境相關(guān)聯(lián)的經(jīng)濟(jì)、政治、文化、心理、環(huán)境等因素在當(dāng)今社會現(xiàn)象與實(shí)際生活場景中的反映。社會生活情境是“科技類博物館學(xué)習(xí)情境”的外延與遷移，將認(rèn)知融于生活，體現(xiàn)社會、科技、生活、文化之間的關(guān)聯(lián)。例如，東京國立科學(xué)博物館“日本人培育的生物類”展區(qū)中還展出了曾參與日本南極探險考察的樺太犬“太郎”的子孫“次郎”的標(biāo)本(見圖4)，以及其他被人類培養(yǎng)的動物如雞、馬等等。與動物標(biāo)本相配合，展區(qū)中還展出了日本畫家所創(chuàng)作的“桃太郎”畫作(見圖5)，作為日本的民間傳說，該作品講述了桃太郎帶領(lǐng)雞、狗、猴驅(qū)鬼的故事。展區(qū)整體營造出了社會生活情境，映射出日本人利用野生生物的特性并進(jìn)行改良，將其培養(yǎng)為家畜，并使其有益于自身的生存、生產(chǎn)、生活的智慧，學(xué)習(xí)者從中不僅了解了生物形態(tài)的變遷，還體會到人類與自然相處的過程，以及過程中所形成的日本文化和社會特質(zhì)。

圖4 東京國立科學(xué)博物館展出的樺太犬“次郎”標(biāo)本

圖5 東京國立科學(xué)博物館展出的“桃太郎”畫作

四、 科技類博物館學(xué)習(xí)情境的營造模式：“情境-體驗(yàn)/探究-認(rèn)知”

科技類博物館學(xué)習(xí)情境概念框架的提出解決了“科技類博物館需要什么樣的學(xué)習(xí)情境”的問題，接下來需要解決“創(chuàng)設(shè)科技類博物館學(xué)習(xí)情境需要遵循的原則以及在原則下如何具體設(shè)計(jì)”的問題，即搭建科技類博物館學(xué)習(xí)情境的營造模式。本文嘗試提出激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情感，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)物的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)與基于實(shí)踐的探究式學(xué)習(xí)，從而促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展的科技類博物館學(xué)習(xí)情境營造模式：“情境-體驗(yàn)/探究-認(rèn)知”。

(一) “情境-體驗(yàn)/探究-認(rèn)知”的設(shè)計(jì)原則

情境教學(xué)強(qiáng)調(diào)，科技類博物館教育本質(zhì)上是針對“人”的教育，要將學(xué)生主體作為情境的第一關(guān)注點(diǎn)，應(yīng)以人為本促進(jìn)學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展。準(zhǔn)確把握科技類博物館的服務(wù)對象后，應(yīng)明確自身優(yōu)勢，即充分發(fā)揮科技類博物館藏品/展品的獨(dú)特教育價值，逐步搭建物質(zhì)實(shí)體情境、歷史文化情境、社會生活情境的基本框架，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)真實(shí)場景。將體驗(yàn)式學(xué)習(xí)與探究實(shí)踐活動融入情境之中，科技類博物館學(xué)習(xí)情境便注入了靈魂，從而真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)家以科研為目的的科學(xué)實(shí)踐向?qū)W習(xí)者以學(xué)習(xí)為目的科學(xué)探究的轉(zhuǎn)化[10]，呼應(yīng)了促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面發(fā)展的初衷?；谝陨纤悸贰扒榫?體驗(yàn)/探究-認(rèn)知”模式應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則。

1. 以人為本，促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面發(fā)展

“以人(學(xué)習(xí)者)為本”是科技類博物館學(xué)習(xí)情境的基本出發(fā)點(diǎn)，是情境設(shè)計(jì)的第一原則?？萍碱惒┪镳^展教設(shè)計(jì)者需要充分考慮學(xué)習(xí)者的發(fā)展性、主體性、完整性與獨(dú)特性。學(xué)習(xí)者是發(fā)展中的人，應(yīng)針對不同身心發(fā)展階段的學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)不同的學(xué)習(xí)情境，情境之中的內(nèi)容應(yīng)關(guān)注學(xué)習(xí)進(jìn)階，促進(jìn)學(xué)習(xí)者向更高階段發(fā)展。如針對低齡學(xué)段學(xué)習(xí)者，應(yīng)盡量呈現(xiàn)直觀的物質(zhì)實(shí)體情境，易于理解的歷史文化情境，貼近日常生活的社會生活情境；而針對較高學(xué)段的學(xué)習(xí)者則可以呈現(xiàn)更為抽象，更加高深，更加延伸的學(xué)習(xí)情境；學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)活動的主體，學(xué)習(xí)不應(yīng)該是外界因素強(qiáng)加給學(xué)習(xí)者的，而是學(xué)習(xí)者在自身學(xué)習(xí)情感的刺激下，自主生成的，科技類博物館應(yīng)充分利用“實(shí)物”資源，營造激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情感生成的“科技類博物館學(xué)習(xí)情境”；學(xué)習(xí)者是完整的人，是生理、心理和社會文化性的統(tǒng)一整體，要促進(jìn)學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展，不僅僅關(guān)注學(xué)習(xí)者科學(xué)觀念層面的基礎(chǔ)認(rèn)知，還要關(guān)注科學(xué)思維、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等高階認(rèn)知；學(xué)習(xí)者是獨(dú)特的個體，每位學(xué)習(xí)者自身的若干因素也會影響場館學(xué)習(xí)，科技類博物館應(yīng)做好“學(xué)習(xí)者分析”，設(shè)計(jì)有針對性的學(xué)習(xí)情境，滿足學(xué)習(xí)者的獨(dú)特需求，提升科技類博物館學(xué)習(xí)效果。

2. 以實(shí)物為基礎(chǔ)，再現(xiàn)科學(xué)家工作情境

科技類博物館中的實(shí)物資源，尤其科技藏品/展品是教育活動的基礎(chǔ)載體，是科技類博物館中最具特色的教育資源，是再現(xiàn)科學(xué)家工作情境的基石。引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在情境中像科學(xué)家一樣思考、工作?？萍碱惒┪镳^藏品/展品多為儀器、工具、化石、標(biāo)本等實(shí)物，其本身就是情境(物質(zhì)實(shí)體情境)，其中蘊(yùn)含著材料、性能、工藝、結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)信息；此外藏品/展品作為科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐的原料或產(chǎn)物，潛藏著科學(xué)家時代的文化、政治、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等信息，是歷史的見證物，是展現(xiàn)歷史文化情境的物證，可實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者與科學(xué)家“跨越時空”的對話；藏品/展品雖是歷史的“遺物”，但歷史是現(xiàn)在與未來的開端，以史明智，鑒往知來，學(xué)習(xí)者的日常生活中很多常見事物是以藏品/展品為原型發(fā)展而成的，藏品/展品作為科技新發(fā)現(xiàn)的縮影，不僅影響著當(dāng)時的科技、經(jīng)濟(jì)、文化，同樣對于當(dāng)今與未來的社會生活造成了影響，以實(shí)物為基礎(chǔ)，展現(xiàn)社會生活情境，聯(lián)結(jié)情境中的物質(zhì)實(shí)體、歷史文化與社會生活信息，幫助學(xué)習(xí)者理解歷史、文化、社會、科技之間的緊密聯(lián)系。

3. 呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)多感官體驗(yàn)

科技發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律為“體驗(yàn)現(xiàn)象—思考判斷—提出假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—反思總結(jié)—得出結(jié)論”。對于科學(xué)現(xiàn)象的體驗(yàn)是科技發(fā)現(xiàn)的第一步，也應(yīng)是科技類博物館學(xué)習(xí)的第一步，因此科技類博物館學(xué)習(xí)情境必須是可體驗(yàn)的。不論是自然標(biāo)本、儀器和設(shè)備等實(shí)物展品，還是以實(shí)驗(yàn)裝置、機(jī)械工具、自然或生活中科學(xué)現(xiàn)象為原型而研發(fā)的展品，它們所承載的科學(xué)信息都是以某種“現(xiàn)象”(形態(tài)、成分、反應(yīng)、運(yùn)動狀態(tài)等)存在于展品之中，而不是文字、語言、圖表等形式。當(dāng)初，科學(xué)家們正是通過對這些“現(xiàn)象”的觀察體驗(yàn)(包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等)和分析，獲得了認(rèn)知，并歸納為我們今天在教科書中所看到的原理和知識[13]?？萍碱惒┪镳^學(xué)習(xí)情境應(yīng)盡力讓真實(shí)的科學(xué)現(xiàn)象從書本和大眾傳媒的束縛中解脫出來，通過物質(zhì)實(shí)體情境呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者真實(shí)、直觀、豐富、富有認(rèn)知沖突的科學(xué)現(xiàn)象，提供多感官的沖擊力，使得學(xué)習(xí)者體驗(yàn)和關(guān)注其中的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)科技類博物館中的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。

4. 參與探究實(shí)踐，收獲直接經(jīng)驗(yàn)

科技類博物館教育的實(shí)質(zhì)是將科學(xué)家科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)考察的過程轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍碱惒┪镳^基于實(shí)物資源(尤其是展品、藏品)的科學(xué)探究的實(shí)踐過程，使學(xué)習(xí)者通過體驗(yàn)獲得認(rèn)知(即“直接經(jīng)驗(yàn)”)[10]。通過歷史文化情境的創(chuàng)設(shè)帶領(lǐng)學(xué)習(xí)者“穿越”到科學(xué)家的時代，在其文化、政治、經(jīng)濟(jì)等文化背景下，思考、觀察、總結(jié)、反思、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)用科研工具實(shí)施調(diào)查研究，進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐，從而獲得科技新發(fā)現(xiàn)，建立理論和模型，幫助學(xué)習(xí)者在此過程中，收獲科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)思想等直接經(jīng)驗(yàn)，并通過社會生活情境，延伸科學(xué)認(rèn)知，幫助學(xué)生更好的理解當(dāng)今的世界。

(二) “情境-體驗(yàn)/探究-認(rèn)知”的基本方法

學(xué)習(xí)者的發(fā)展性與獨(dú)特性以及科技類博物館“實(shí)物”信息的豐富與非良構(gòu)知識，共同造成了科技類博物館學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)難題。為遵從科技類博物館學(xué)習(xí)情境的營造原則，創(chuàng)設(shè)有效的物質(zhì)實(shí)體情境、歷史文化情境、社會生活情境。本文歸納出四種常見的科技類博物館學(xué)習(xí)情境營造方法，以下將結(jié)合具體案例進(jìn)行論述。

1. 對比突出法

通過科技藏品/展品之間直觀且鮮明的對比，創(chuàng)設(shè)物質(zhì)實(shí)體情境，其意義在于通過兩種或多種對應(yīng)事物對照比較，突出事物的特征或本質(zhì)，有利于顯示事物的差異與矛盾，引起學(xué)習(xí)者的多感官注意或者認(rèn)知沖突，從而產(chǎn)生疑問、興趣以及強(qiáng)烈的求知欲，有利于核心問題的提出以及后續(xù)活動的開展。同樣的思路亦可應(yīng)用于社會生活情境的創(chuàng)設(shè)之中，即通過科技藏品/展品所營造的現(xiàn)象與學(xué)習(xí)者的日常經(jīng)驗(yàn)對比。例如上海自然博物館設(shè)計(jì)的“恐龍化羽飛天”活動通過對比突出法營造科技類博物館學(xué)習(xí)情境，該活動以‘恐龍盛世’展區(qū)的鳥類展柜為依托(見圖6)，將恐龍化石、恐龍模型、有羽毛恐龍模型、鳥類骨骼標(biāo)本、鳥類標(biāo)本等藏品之間可形成強(qiáng)烈的對比，促使觀眾產(chǎn)生諸多科學(xué)問題，如恐龍真實(shí)的樣子是影視作品中那樣嗎，還是應(yīng)該是有羽毛的？(提出質(zhì)疑)恐龍與鳥類有什么關(guān)系，鳥類是由恐龍演化而來的嗎？(做出假設(shè))通過恐龍羽毛狀外表與鳥類羽毛的形態(tài)差異，其功能有哪些差異？(探究生物結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系)等。[14]

圖6 上海自然博物館“恐龍盛世”展區(qū)

2. 協(xié)同配合法

單一的展品難以全面真實(shí)的將物質(zhì)實(shí)體情境、歷史文化情境、社會生活情境串聯(lián)起來，并直觀地展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，因此可以通過協(xié)同配合法，圍繞某一主題，通過清晰的認(rèn)知脈絡(luò)，將具有相關(guān)性的藏品/展品串聯(lián)起來，通過協(xié)同配合的方式，整合科技類博物館資源，為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)完整的科技類博物館學(xué)習(xí)情境，從而建構(gòu)全面的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)。例如，鄭州市科技館“螺之美”展區(qū)(見圖7)以“螺”為核心營造學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從觀察螺標(biāo)本開始，了解螺殼的形態(tài)與功能，逐漸深入分析螺線與達(dá)·芬奇工程設(shè)計(jì)圖的聯(lián)系，探究螺號聲音特性及其影響因素，了解螺與潛水艇的仿生學(xué)應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)自然界乃至生活中的螺線等，以螺為中心，串聯(lián)起藏品/展品的同時，為學(xué)習(xí)者闡明工程、科學(xué)、自然、社會之間的關(guān)聯(lián)。

圖7 鄭州市科技館“螺之美”展區(qū)

3. 故事敘述法

中國科技館王恒研究員從展品敘事角度提出營造科技類博物館情境的思路：“科技館展出的是展品(物)，要表達(dá)的卻是“物”背后的“事”。這個“事”就是過去的“人”和“物”打交道的過程和結(jié)果。任何有關(guān)科學(xué)內(nèi)容的展覽最終都是要揭示“人”和“物”的關(guān)系，科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)精神離開了“人”和“物”的關(guān)系是根本說不清楚的。”[15]“講故事”是呈現(xiàn)歷史文化情境的最佳方式，以科技藏品/展品為基礎(chǔ)，加以聲、光、電、虛擬現(xiàn)實(shí)等效果，還原自然現(xiàn)象、歷史文化場景，盡量將“物”背后的“事”具象化，作為體驗(yàn)/探究活動中的認(rèn)知發(fā)展線索。讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動中作為科學(xué)家創(chuàng)造故事，而不是只作為聽眾聽故事。帶領(lǐng)學(xué)習(xí)者進(jìn)入科學(xué)家或者工程師的角色，并結(jié)合時代背景或現(xiàn)實(shí)需要，提出科學(xué)問題或界定工程問題，開展探究實(shí)踐，并體會科學(xué)、工程與社會之間的聯(lián)系，讓學(xué)習(xí)者一直沉浸在故事體驗(yàn)之中。例如中國科協(xié)2018 年度研究生科普能力提升項(xiàng)目 “A4紙的工程PARTY”活動營造了一個生產(chǎn)生活均圍繞A4紙開展的紙張王國的故事情境，讓學(xué)習(xí)者成為故事的主人翁，為保家衛(wèi)國成為國家工程師(飛機(jī)設(shè)計(jì)師、飛機(jī)試飛員、飛機(jī)裝配師、飛機(jī)記錄員等)，分工合作去體驗(yàn)“飛機(jī)”的工程設(shè)計(jì)，故事兼具連貫性、趣味性的同時，還能將社會主義核心價值觀融入活動之中[16]。

4. 直觀轉(zhuǎn)化法

作為科技創(chuàng)新成果的展示平臺，科技類博物館往往會傳播一些前沿、高端、深奧、抽象、難以理解的科技原理?；顒釉O(shè)計(jì)者可以采用直觀轉(zhuǎn)化法，將“看不見摸不到”的抽象概念轉(zhuǎn)化為可多感官體驗(yàn)的直觀情境，幫助學(xué)習(xí)者聯(lián)系日常生活中的先前經(jīng)驗(yàn)，在體驗(yàn)中內(nèi)化新知。例如，山西科技館展教活動“科學(xué)有曰之多普勒效應(yīng)”，結(jié)合學(xué)習(xí)者的日常生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行情境引入(救護(hù)車、火車鳴笛、火車通過隧道等聲音)，開啟對于主題“多普勒效應(yīng)”的探究，從體驗(yàn)不可見的聲波，到易于觀察的水波，再到光波、電磁波，最終引導(dǎo)觀眾理解紅移現(xiàn)象和“宇宙膨脹學(xué)說”，活動以直觀情境為腳手架，逐漸抽象化，并最終撤除腳手架，幫助學(xué)習(xí)者理解抽象概念的同時領(lǐng)悟科學(xué)方法，發(fā)展情感與態(tài)度，特別是發(fā)展探索精神與創(chuàng)新能力[17]。

四、 結(jié)語

本文以教育學(xué)“情境”理論(情境教學(xué)、情境認(rèn)知、情境學(xué)習(xí))為主體，結(jié)合科技類博物館學(xué)習(xí)特征(基于實(shí)物的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)/基于實(shí)踐的探究式學(xué)習(xí))提出科技類博物館學(xué)習(xí)情境的基本概念，物質(zhì)實(shí)體情境是外在與基礎(chǔ)，歷史文化情境是內(nèi)涵與脈絡(luò)，社會生活情境是外延與遷移，三者的交融形成了立體的科技類博物館學(xué)習(xí)情境。而后進(jìn)一步提出科技類博物館學(xué)習(xí)情境的營造模式：“情境-體驗(yàn)/探究-認(rèn)知”，明確了情境設(shè)計(jì)者應(yīng)遵循的基本原則，以及對比突出法、協(xié)同配合法、故事敘事法、直觀轉(zhuǎn)化法四個基本設(shè)計(jì)方法。為科技類博物館學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)提供一些思路。