摘? 要：學生實踐體驗素材是基于科技館展品，緊密結(jié)合學?？茖W課程標準而設(shè)計的一種學習工具，用于引導(dǎo)學生自主參觀和自我學習，具有主體性、情境性、實踐性、過程性等特點。該文以中國科學技術(shù)館開發(fā)學生實踐體驗素材的實踐與經(jīng)驗為基礎(chǔ)，對基于科技館資源的學生實踐體驗素材的開發(fā)目標、開發(fā)模式與步驟、素材任務(wù)設(shè)計以及素材應(yīng)用形式等進行梳理與總結(jié)，探索科技館在推進教育課程資源開發(fā)、輔助學校教育方面的發(fā)展方向，嘗試為推進館校結(jié)合提供參考。

關(guān)鍵詞：科技館;科技館資源;實踐體驗素材

中圖分類號： G245 文獻標識碼：A 文章編號：1004-8502（2021）05-0108-07

作者簡介：王珊珊，中國科學技術(shù)館，副研究員，主要研究方向為科技館教育與科普文創(chuàng)。

一、開發(fā)背景與目標

科技館是面向公眾進行科普教育的重要場所，其最大的特點在于互動、體驗、趣味和實踐。它打破了傳統(tǒng)博物館不能動手的特點，鼓勵觀眾盡情動手體驗科學。如今，科技館已成為非正規(guī)教育的主力陣地之一，是正式課堂教育的有力補充。

參與體驗型展品作為科技館中最主要和最具特色的教育資源，也是科技館開展“做中學”和“探究式學習”的重要載體[1]，但在我國的科技館中，以展品為核心開發(fā)的教學和實踐資源在內(nèi)容、數(shù)量和體系化等方面仍有待提升，對資源的推廣應(yīng)用也需進一步加強。同時，學校組織的青少年學生團體是目前科技館的主要參觀群體，然而，學生團體在展廳參觀時缺乏有效的組織和引導(dǎo)，更多的是進行簡單隨意的瀏覽。這種走馬觀花式的參觀難以達到預(yù)期的教育目的。因此，如何最大限度地發(fā)揮館內(nèi)展品的教育功能，提高學生團體的參觀質(zhì)量，是科技館工作人員一直在思考的問題。此外，從學校教育的角度看，很多國家，尤其是歐美發(fā)達國家，都將科技館作為輔助學校教育的重要基礎(chǔ)設(shè)施。我國也在不斷推進中小學課程改革和館校結(jié)合工作。在此發(fā)展趨勢下，將科技館教學資源與學校科學課程進行有機結(jié)合，使科技館更好地服務(wù)于學校科學課程，已經(jīng)成為場館工作人員、科學教育研究人員和學校教師的共同關(guān)注點。

在這一背景下，借助北京市教育委員會、北京青少年科技創(chuàng)新學院組織實施的“北京市基礎(chǔ)教育階段創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目”所搭建的平臺，中國科學技術(shù)館連續(xù)三年開展了基于場館展品資源進行學生實踐體驗素材（下簡稱“素材”）的開發(fā)工作，并順應(yīng)當前世界科技博物館教育細分化、系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢[1]，對素材進行分學段、分主題的系列化開發(fā)，以期達到提高科技館教育資源利用率、轉(zhuǎn)變學生場館學習方式、創(chuàng)新教育課程資源以及輔助學?？茖W學科教學的目的。

二、素材的特點

（一）素材與任務(wù)單的關(guān)系

目前，學生實踐體驗素材尚無統(tǒng)一定義。本文認為，學生實踐體驗素材是基于學校科學課程標準，運用各種類型的問題或任務(wù)引導(dǎo)學生與科技館展品進行有效互動，旨在引導(dǎo)學生自主參觀和自我學習的一種學習工具。

在科技館和博物館領(lǐng)域，有很多類似的學習工具，如任務(wù)單，也稱學習單、工作紙等。任務(wù)單也是一種圍繞某個知識點或主題展開、引導(dǎo)參觀者進行參觀和學習的教學工具，主要以人性化學習理論、課程論和建構(gòu)主義學習理論等為基礎(chǔ)[2]。從功能和形式上看，素材與任務(wù)單基本相同，都是通過各種問題或活動任務(wù)引導(dǎo)參觀者與展品進行自主互動，從而提高參觀者的學習效果?？梢哉f，素材源于任務(wù)單，是任務(wù)單的一種特殊形式和再轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中提取了探究式學習的建構(gòu)知識、形成概念、領(lǐng)悟方法、解決問題等過程環(huán)節(jié)，以及問題、證據(jù)、解釋、評價、交流等要素;同時，素材的設(shè)計又充分體現(xiàn)了科技館教育與學校教育的融合發(fā)展，以展品為主體，但又不局限于展品，它將科技館任務(wù)單與學校科學課程標準緊密關(guān)聯(lián)，根據(jù)課程標準對展品相關(guān)的知識點進行分析和挖掘，找到契合點，從而將課程標準的教學目標和內(nèi)容與素材的學習目標和內(nèi)容融合統(tǒng)一。部分素材不僅涉及館內(nèi)學習環(huán)節(jié)，還涉及學校課堂學習環(huán)節(jié)，不但能夠使學生掌握展品所傳達的知識和方法，也進一步增強了學生對學校課本中相關(guān)內(nèi)容的理解和應(yīng)用。

（二）素材的特性

1. 主體性

以學生為主體，根據(jù)學生的知識背景、認知水平和樂于接受的任務(wù)形式對素材進行設(shè)計，通過不同的任務(wù)引導(dǎo)學生有目的地操作和觀察展品、主動與同伴進行交流、自由運用不同學習方式進行探究、獲得答案，從而培養(yǎng)學生的主體意識，促進學生自主體驗和對知識的自主建構(gòu)，提高參觀效果。

2. 情境性

科技館通過豐富的互動體驗展品，為參觀者營造了一種以已有知識為基礎(chǔ)探究未知問題的情境。情境性是科技館的特色之一，也是學生實踐體驗素材應(yīng)該具備的特點。以學生的既有知識和生活經(jīng)驗為基礎(chǔ)建構(gòu)學習情境，提出問題并引發(fā)學生思考和探尋解決問題的方法與答案，從而形成一個相對完整的學習歷程。

3. 實踐性

圍繞展品開發(fā)的素材能夠引導(dǎo)和促進學生在科技館中與展品進行互動，直接體驗展品。通過這種場館實踐活動，學生能夠獲取信息、知識和方法，再通過學習和提升，運用獲得的知識進行表達和交流，或解決素材中提出的與生活相關(guān)的實際問題，實現(xiàn)從實踐中來，再回到實踐中去的目的。

4. 過程性

知識的獲取和智慧的增長一般需要以既有事實和觀念為基礎(chǔ)，通過獲得的信息和知識解答疑問，并逐步推進和過渡到概念與原理，最終進行拓展延伸并解決實際的復(fù)雜問題。素材也應(yīng)遵循這一規(guī)律，體現(xiàn)出對問題進行思考和探究的逐步推進過程，便于學生對知識的理解、掌握和應(yīng)用。

三、素材開發(fā)的模式與步驟

（一）素材開發(fā)模式

本項目采用科技館與中小學校等多方協(xié)作、共同合作開發(fā)的模式，形成了科技館資源轉(zhuǎn)化為中小學課程資源的工作模式。項目組組建了由青少年科技教育專家、學校骨干教師、科技館輔導(dǎo)教師構(gòu)成的工作團隊，并進行了明確分工：東城區(qū)教師研修中心、海淀教師進修學校以及朝陽區(qū)部分學校的骨干教師主要負責素材開發(fā)，以保證開發(fā)的素材能夠與學校科學課程緊密關(guān)聯(lián)，并符合不同學段學生的知識背景和認知特點;教育科研機構(gòu)相關(guān)專家對開發(fā)過程進行指導(dǎo)和評審;科技館工作人員負責展品資源信息提供、部分素材編寫、素材審核修改、指導(dǎo)師生試用，以及全過程的組織協(xié)調(diào)、檢查監(jiān)督等;教育行政部門則在支持科技館和學校對成熟的素材進行推廣方面發(fā)揮積極作用。實踐證明，教育行政管理部門的支持和參與，教育科研機構(gòu)專家的指導(dǎo)，是科技館與學校有效銜接互動以及項目成功的關(guān)鍵。

（二）素材開發(fā)步驟

工作團隊組建后，首先著手對場館中的展品資源進行系統(tǒng)地梳理分析，按照學科、主題等對展品進行分類，從中選擇經(jīng)典展品以及與中小學科學課程緊密相關(guān)的展品，對照中小學科學課程標準，梳理形成“展品與課標對應(yīng)表”，表中不僅有展品所在展廳與展區(qū)、操作方式、展示現(xiàn)象、原理和展示目的等基本信息，還有展品對應(yīng)的科學課程標準和教學內(nèi)容、教材出版社等相關(guān)信息。這個表是后續(xù)工作的基礎(chǔ)和信息庫，有助于更加有的放矢、目標明確地進行下一步素材開發(fā)工作。

總體而言，學生實踐體驗素材的設(shè)計大體包括六個基本步驟：使用對象分析、展品分析、素材主題與目標設(shè)計、素材內(nèi)容設(shè)計與開發(fā)、咨詢與修訂、試用與完善（見圖1）。此外，還可以進一步圍繞開發(fā)的素材進行科學實踐課程的開發(fā)，從而使素材發(fā)揮更大的作用，同時豐富科技館教育和實踐資源開發(fā)的內(nèi)容與形式。

1. 使用對象分析

在開發(fā)學生實踐體驗素材時，必須首先確定素材的使用對象，對其能力水平、學習方法特征等特點進行分析。根據(jù)使用對象的年齡、知識結(jié)構(gòu)等情況確定學習目標和內(nèi)容。

2. 展品分析

在“展品與課標對應(yīng)表”中選取適當?shù)恼蛊愤M行素材開發(fā)。對于選定進行素材開發(fā)的展品，不僅要從展示目標、操作要點、預(yù)期效果等方面進行分析，還要梳理展品與學校科學課程標準的契合點，為確定素材的主題和目標提供依據(jù)。

3. 素材主題與目標設(shè)計

根據(jù)相關(guān)理論分析與實踐經(jīng)驗，以及學校科學課程標準和教材內(nèi)容，確定適當?shù)乃夭闹黝}，明確每份素材的預(yù)期目標，作為素材內(nèi)容設(shè)計的依據(jù)。

4. 素材內(nèi)容設(shè)計與開發(fā)

結(jié)合素材目標，明確相關(guān)展品的展出位置和參觀線路，詳細規(guī)劃學習活動，并通過各種不同形式的任務(wù)呈現(xiàn)出來。在不同的學習或任務(wù)階段，可以通過書寫、繪圖、動手操作等各類問題引導(dǎo)學生對展品進行自主體驗、思考和探究;在版面設(shè)計方面，應(yīng)做到文字簡潔、圖文并茂。

5. 咨詢與修訂

就所開發(fā)的素材向相關(guān)專家進行咨詢，請他們提出修改建議，并根據(jù)咨詢情況對素材進行修訂。

6. 試用與完善

將經(jīng)過修訂的素材交給學校教師，引導(dǎo)他們利用素材開展校內(nèi)或館內(nèi)教育活動，并對活動的效果進行評價。根據(jù)評價結(jié)果，可以對素材進一步完善。

四、素材的設(shè)計與應(yīng)用

（一）素材的設(shè)計

素材的設(shè)計開發(fā)主要包括任務(wù)階段設(shè)計和任務(wù)形式設(shè)計兩方面，兩個方面緊密結(jié)合，才能將其效果最大化，引導(dǎo)學生充分體驗、思考和探究。更為重要的是，基于科技館資源進行的素材開發(fā)，應(yīng)該充分體現(xiàn)科技館的特色與教育理念——以展品為載體，在科技實踐中體驗和探究。

1. 任務(wù)階段設(shè)計

歐美博物館界認為，教育活動不局限于觀眾的實地參觀階段，也包括參觀前和參觀后兩個階段[3]，必須對這三個階段進行一體化、全過程的管理，才能達到科技館教育成效的最大化。按照科技館“全過程”的教育理念，將素材中的任務(wù)從時間的角度進行規(guī)劃，大體分為參觀前、參觀中和參觀后三個階段。參觀前，通過生活中的場景或歷史典故等創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，引起使用者的興趣并引發(fā)思考，同時對相關(guān)的知識進行簡要鋪墊;參觀中，通過多種形式的任務(wù)（問題）引導(dǎo)使用者由淺入深地逐步體驗展品，對展品蘊涵的科學原理、科學知識進行探究和思考;參觀后，通過任務(wù)加深使用者對知識的理解，嘗試將知識應(yīng)用于實際生活，解決實際問題，實現(xiàn)學習的拓展和延伸。小學、初中、高中不同學段的素材，應(yīng)結(jié)合學生心理特點及認知水平，對三個階段的內(nèi)容進行適度調(diào)整。在這種安排下，素材將更加具有系統(tǒng)性和延續(xù)性，促進學生的整體認知發(fā)展，有利于學生用系統(tǒng)和發(fā)展的眼光學習和思考問題，也進一步拓展了校內(nèi)知識;同時使場館活動由無計劃、無組織、無系統(tǒng)的非正式教育轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏媱?、有組織、有系統(tǒng)的非正規(guī)教育。

2. 任務(wù)形式設(shè)計

學生實踐體驗素材的核心內(nèi)容是任務(wù)。好的任務(wù)能延長學生觀察和體驗展品的時間，增強學生與展品的互動，引發(fā)更深入的觀察、發(fā)現(xiàn)、思考與討論，強化學生記憶。不同的提問方式也會影響參觀者對展品內(nèi)容的探究與記憶。通過將學?？茖W課程標準與展品緊密結(jié)合，對相關(guān)知識點進行重新梳理和鏈接，形成素材以問題為核心的“任務(wù)線索”，為學生搭建知識學習的腳手架。目前存在多種不同的問題分類法，其中一種是將學生實踐體驗素材的任務(wù)（問題）分為記憶性、聚合性、發(fā)散性與評價性四類[4]。其中記憶性和聚合性任務(wù)大多為簡單的、事實性的、回憶性的、確認性的低層次問題，基本屬于封閉性問題;發(fā)散性和評價性任務(wù)則大多為復(fù)雜的、開放的、發(fā)散的高層次問題，屬于開放性問題。結(jié)合學生的認知水平，小學低年級素材應(yīng)以記憶性問題為主，使學生能就所見所聞回答;小學高年級素材可以記憶性問題為主，結(jié)合部分發(fā)散性問題，使學生運用所學知識或相關(guān)信息得到適當?shù)拇鸢?初高中素材可以綜合使用記憶性、聚合性、發(fā)散性、評價性等各類問題，促進學生深入思考，形成個人獨特的意見、概念或價值觀[5]。

在任務(wù)的表達和呈現(xiàn)形式方面，由于所有的學習過程都可以劃分為信息獲取、處理解決、表達展示三個環(huán)節(jié)，按照各個環(huán)節(jié)諸要素的多樣組合，就可以形成形式多樣的學習方式。在信息獲取環(huán)節(jié)，學習者要通過聽講、閱讀、操作和觀察等活動獲取有關(guān)信息;在處理解決環(huán)節(jié)，學習者要通過識別、記憶、對比、分類、聯(lián)想、歸納、組合、計算、證明、解釋、決策等加工處理，對獲得的信息進行梳理和分析，建構(gòu)自己對信息的理解以及對任務(wù)的解決策略;在表達展示環(huán)節(jié)，學習者要通過選擇、陳述、填空、書寫、繪畫、制作等多種形式，將自己的理解表述出來[6]。學生實踐體驗素材中的每個任務(wù)也應(yīng)包括這三個環(huán)節(jié)。三個環(huán)節(jié)的要素不同，任務(wù)的類型和特征也就不同，如：輸入可包括看展品、讀操作、觀察現(xiàn)象等，加工可包括識別、比較、解釋、建構(gòu)、推理、分類等，輸出可包括書寫、選擇、繪制等。

下面以部分素材中的部分問題為例，對任務(wù)階段和任務(wù)形式設(shè)計進行簡要說明（見下頁表1）。

（二）素材應(yīng)用

學生實踐體驗素材開發(fā)完成后，如何有效地推廣使用，是值得思考的問題。根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，對于很多學生來說，直接應(yīng)用素材自主體驗展品并進行學習并未達到預(yù)期的效果，學生對于素材本身的目的、內(nèi)容、素材與展品的關(guān)系并不明了，對如何正確使用素材的方法也并不清楚，再加上在展廳中急于體驗展品的迫切心情，以及周圍環(huán)境對其注意力的影響等因素，導(dǎo)致素材無法充分發(fā)揮自身的作用。因此，學生實踐體驗素材更應(yīng)該作為一種學?；蚣彝サ慕虒W資源，讓學生在教師或家長的引導(dǎo)下利用，才能事半功倍。

鑒于此，項目依托部分開發(fā)完成且較為成熟的學生實踐體驗素材，由科技館工作人員和學校教師共同設(shè)計相應(yīng)的科學實踐課程，以這些素材為課程線索和工具，帶領(lǐng)學生體驗展品、探尋答案、啟迪思維，以提升素材應(yīng)用效果，對素材進行進一步深化與拓展。同時，為了進一步拓寬這種基于學生實踐體驗素材的科學實踐課程的設(shè)計思路，項目設(shè)計了兩種不同的應(yīng)用形式。

形式一側(cè)重于參觀前環(huán)節(jié)，重視對學生思路的引導(dǎo)、相關(guān)知識的鋪墊，以及對所涉及展品的基本介紹。學校教師在學校課堂上組織進行參觀前的準備活動，依據(jù)素材展開具體教學內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，學生既對所需知識有了基本掌握，又對如何合理使用素材有了一定認知，在后來的參觀過程中，僅需科技館工作人員對展品進行簡要介紹，提出問題引發(fā)其體驗、探究和思考即可。整個參觀環(huán)節(jié)以學生利用素材自主體驗為主。

形式二側(cè)重于參觀中環(huán)節(jié)，在參觀前進行簡單組織和介紹，而在參觀過程中則由教師以素材為線索，循序漸進提出相關(guān)問題，引發(fā)學生有目的地思考，有目標地操作體驗展品，從中尋找答案，并在此過程中尋找適當?shù)臅r機組織學生進行簡單的討論交流，激發(fā)其思維的碰撞和拓展。

形式一為學生做好了知識及相關(guān)信息的鋪墊，使學生在場館參觀體驗和尋找問題答案的過程更為順暢和迅速，但在一定程度上降低了學生在場館中實地探究的難度和樂趣，不能完全突出素材本身的作用;形式二使學生能夠在場館現(xiàn)場環(huán)境中充分自主地體驗、探究、思考和討論，加深了學生對知識的理解和掌握，凸顯出素材作為引導(dǎo)線索的作用。但是，由于教師需要依據(jù)素材進行現(xiàn)場提問和引導(dǎo)，并根據(jù)現(xiàn)場學生的反應(yīng)進行靈活、適當?shù)亟M織和調(diào)整，因此對教師提出了更高的要求，而且由于參觀前環(huán)節(jié)的弱化，對學生在場館現(xiàn)場的思考和探究能力的要求也相應(yīng)提高。這兩種形式各有側(cè)重，各具特色，都是以素材內(nèi)容為主線展開，而在實際教學中的具體效果和適用對象究竟如何，還需要在實踐中進一步驗證。

五、結(jié)語

經(jīng)過三年的探索與實踐，中國科技館共開發(fā)學生實踐體驗素材123份，實踐體驗課程33課，經(jīng)過專家審核修訂、學校師生試用反饋和修改完善后，發(fā)放給學校團體參觀的數(shù)千名學生進行了應(yīng)用與推廣。這些素材對提高展品教育效果、提升學生場館參觀實踐效果、豐富學校科學課程內(nèi)容與形式都起到了重要的作用。希望以此為館校結(jié)合工作的開展提供案例與借鑒，助力學校教學和青少年綜合素質(zhì)的提升，也期盼著未來館校之間開展更為深入和廣泛的合作。

【參考文獻】

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[2] 金陵.翻轉(zhuǎn)課堂：“任務(wù)單”與“導(dǎo)學案”的區(qū)別[EB/OL].（2015-12-07）.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_48fbd3530102w5jq.html.

[3] 鄭奕.科學的博物館教育活動組織管理模式[J].中國博物館，2013（3）： 64-72.

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

[5] 林政緯.國小高年級學童對戶外學習單視覺設(shè)計之喜好：以“臺北一零一觀景臺學習單”設(shè)計創(chuàng)作為例[D].臺北：臺灣師范大學，2007： 21-22.

[6] 中國科學技術(shù)館.通過開發(fā)和應(yīng)用“學習單”促進科技館與學校教育有效銜接的研究報告[R].北京：中國科學技術(shù)協(xié)會，2011.