在博物館開展科學(xué)探究，就應(yīng)該基于展品藏品資源設(shè)計(jì)課程，借鑒學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，并采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。畢竟，學(xué)校的課程標(biāo)準(zhǔn)是全國優(yōu)秀的教育工作者精心研究出來的，博物館的教學(xué)人員拿來做參考，可以更為精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。

要如何利用博物館里的一件赫氏近鳥龍展品給孩子上課?近日，在科技日報(bào)與故宮聯(lián)合主辦的“文化與科技融合教育創(chuàng)新實(shí)踐研討會(huì)”上，北京自然博物館科普教育部主任趙洪濤對此展開了層層分析。

他說，要傳遞的第一層信息，就是展品的體型、顏色和分類;第二層信息，則可以告訴孩子們科學(xué)家是如何通過假設(shè)、猜想和類比等方法復(fù)原其羽毛顏色的;當(dāng)然，還有第三個(gè)層次，就是該展品給我們帶來的啟示——赫氏近鳥龍復(fù)原模型的更新，告訴我們?nèi)祟惪梢酝ㄟ^相關(guān)證據(jù)，對遠(yuǎn)古時(shí)代的世界進(jìn)行還原。隨著新證據(jù)的出現(xiàn)，科學(xué)概念會(huì)被進(jìn)一步修正。

這三層信息，其實(shí)也對應(yīng)著科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)精神。

前不久，教育部和中國科協(xié)聯(lián)合部署利用科普資源助推“雙減”工作。相關(guān)通知中強(qiáng)調(diào)，各地各校要以“走出去”的方式，有計(jì)劃地組織學(xué)生就近分期分批到科技館和各類科普教育基地，加強(qiáng)場景式、體驗(yàn)式、互動(dòng)式、探究式的科普教育實(shí)踐活動(dòng)。

“雙減”已經(jīng)落地，科學(xué)實(shí)踐類活動(dòng)要如何更好地開展呢?

利用科學(xué)探究培育學(xué)生科學(xué)思維

經(jīng)過多年實(shí)踐，趙洪濤認(rèn)為，科學(xué)探究其實(shí)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的良好途徑，而科學(xué)思維，正是《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中所要求的內(nèi)容之一。

科學(xué)探究從問題出發(fā)，提出質(zhì)疑，制定計(jì)劃，通過實(shí)驗(yàn)、觀察等基本科學(xué)方法獲取證據(jù)，通過歸納、演繹、分析等科學(xué)思維方法對證據(jù)進(jìn)行分析，推理得到結(jié)論，公開探究結(jié)果并接受質(zhì)疑。

在博物館開展科學(xué)探究，就應(yīng)該基于展品藏品資源設(shè)計(jì)課程，借鑒學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，并采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。畢竟，學(xué)校的課程標(biāo)準(zhǔn)是全國優(yōu)秀的教育工作者精心研究出來的，博物館的教學(xué)人員拿來做參考，可以更為精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。那么，博物館的優(yōu)勢是什么呢?趙洪濤說，它提供了一個(gè)更為沉浸的環(huán)境，可以開展體驗(yàn)式教育。

目前常被應(yīng)用到探究式學(xué)習(xí)中的教學(xué)方法，叫“5E教學(xué)法”，即遵循吸引、探究、解釋(即結(jié)論)、遷移和評價(jià)這5個(gè)步驟展開。趙洪濤看到，很多博物館在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，會(huì)停留在得出結(jié)論的環(huán)節(jié)，缺失了后面的遷移和評價(jià)環(huán)節(jié)，這是一種遺憾。

北京自然博物館設(shè)計(jì)了一門課程，叫“龍鳥之爭”，重現(xiàn)了當(dāng)年科研人員對中華龍鳥究竟屬于鳥類還是恐龍的爭論。整個(gè)過程中，他們借助教具輔助教學(xué)，讓學(xué)生可以觀察和實(shí)踐;采用小組學(xué)習(xí)制度，讓學(xué)生能夠展開討論;還制作了課程單，一步一步引導(dǎo)教學(xué)。趙洪濤說，設(shè)計(jì)這樣的課程就是希望學(xué)生能大膽質(zhì)疑，從不同視角提出研究思路，并在小組合作中，形成尊重事實(shí)、樂于探究，并與他人合作的科學(xué)態(tài)度。

找到歷史文化與科技之間的關(guān)聯(lián)

自然博物館，科學(xué)性質(zhì)本身就強(qiáng)。那么，在擁有厚重歷史的故宮博物院，又該怎么開展科普教育?

研討會(huì)上，故宮博物院辦公室主任、宣教部主任果美俠說，在做科普研學(xué)項(xiàng)目時(shí)，他們也盡力在歷史文化和科技之間尋找關(guān)聯(lián)性。在科普研學(xué)方面，故宮開發(fā)了15套課程，分成建筑與工程、裝飾與設(shè)計(jì)、藏品與陳設(shè)三類。紫禁城的橋、石子路、大水缸以及脊獸都成為科學(xué)探究的對象。“在這樣的科普研學(xué)課程當(dāng)中，我們希望以歷史文物藏品為依托，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，比如說觀察、分析、比較、推理演繹、分類、聯(lián)想、辯證等綜合能力。”果美俠說。

天禹文化產(chǎn)業(yè)集團(tuán)是故宮的合作伙伴。該集團(tuán)副總裁、中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)理事劉欣說，常有家長問在故宮能學(xué)什么，怎樣學(xué)，學(xué)了對孩子有什么好處。

劉欣總結(jié)，從故宮能挖掘出3個(gè)與科學(xué)教育直接結(jié)合的點(diǎn)——特定條件下的問題解決、批判性思維與科學(xué)精神，以及建立科學(xué)歷史觀。

“我們所有課程中的問題都可以看作一個(gè)限定條件的問題解決項(xiàng)目。”劉欣介紹，在講故宮防火設(shè)計(jì)時(shí)，孩子會(huì)覺得，當(dāng)年的人怎么這么“傻”，今天我們滅火多么方便。但如果讓孩子回到特定歷史年代，他們能怎么做?他們能比古人做得更好嗎?在這種換位思考中，孩子們能明白，今天看起來不起眼的小進(jìn)步，在歷史發(fā)展中，有多么重要的作用;而且，孩子們也會(huì)理解客觀局限性對思考判斷的影響，思考今天的我們該如何判斷自己是否有被局限的情況，如何科學(xué)客觀地評價(jià)事物。“不盲從權(quán)威，不斷轉(zhuǎn)化思維。”劉欣說，這也是培養(yǎng)批判性思維的關(guān)鍵。

趙洪濤表示，“雙減”了，更需要推動(dòng)在場館開展的科學(xué)實(shí)踐教育。對于博物館來說，可以基于博物館展覽、藏品、專家、館外自然保護(hù)區(qū)、化石發(fā)掘地等資源，針對不同受眾，設(shè)計(jì)實(shí)施系統(tǒng)、多元、規(guī)范的教育體系，形式包括但不局限于博物館故事、主題講解、展品探究、實(shí)驗(yàn)室探究、科學(xué)表演、科學(xué)繪畫、主題講座等。“我們也一直在探索和嘗試怎么系統(tǒng)化建設(shè)教育體系，并且會(huì)一直努力下去。”趙洪濤說。

科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)要向“烏鎮(zhèn)藝術(shù)節(jié)”取經(jīng)

除了博物館，科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)教育其實(shí)也可以發(fā)生在很多地方。

正如教育部和中國科協(xié)發(fā)出的通知所說，學(xué)生要“走出去”，學(xué)校也要把好的科普科教資源“請進(jìn)來”，要聯(lián)合加強(qiáng)學(xué)校科學(xué)類課程教師培訓(xùn)。

吳俊杰，以前更被人熟知的身份是北京景山學(xué)校創(chuàng)客教育老師，現(xiàn)在，他回到了大學(xué)，成為北京師范大學(xué)的在讀博士生。他有多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷，最近還和導(dǎo)師一起開展了新時(shí)代科創(chuàng)教育與學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展方略研究。

吳俊杰最近關(guān)注了一個(gè)有意思的話題——市面上那么多給孩子玩的“科學(xué)盒子”(探究類學(xué)習(xí)教具包)，究竟有沒有用?小孩從學(xué)齡前就開始玩“科學(xué)盒子”，知道了一些有意思的物理現(xiàn)象，那等到他們真正學(xué)習(xí)科學(xué)課的時(shí)候，老師還教什么呢?

吳俊杰跟一線的教師溝通后發(fā)現(xiàn)，針對不同年齡段的孩子，對其科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的評價(jià)維度是完全不同的。比如幼齡的孩子，主要是要進(jìn)行感性體驗(yàn)，重在動(dòng)手操作，產(chǎn)生興趣;更大些的孩子重在科學(xué)體驗(yàn)，快樂探究;再大些的孩子，則要學(xué)會(huì)做問題分析，學(xué)科融合，產(chǎn)生科學(xué)認(rèn)同。在小學(xué)階段，更傾向于進(jìn)行能力維度的評價(jià);在中學(xué)階段，則更傾向于項(xiàng)目式的評價(jià)。

吳俊杰認(rèn)為，科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是以中小學(xué)的科普、科研、科幻、科創(chuàng)為核心的一項(xiàng)綜合的跨學(xué)科主題活動(dòng)，活動(dòng)應(yīng)以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為核心內(nèi)容，以綜合科普沙盤展示—科學(xué)運(yùn)動(dòng)會(huì)—機(jī)器人競賽—科學(xué)演藝活動(dòng)為驅(qū)動(dòng)形式，形成家庭、學(xué)校、社區(qū)社會(huì)一體化。

此外吳俊杰還認(rèn)為，創(chuàng)客教學(xué)會(huì)從技術(shù)導(dǎo)向向教學(xué)導(dǎo)向遷移。未來，或許還可以向?yàn)蹑?zhèn)藝術(shù)節(jié)學(xué)習(xí)，從科創(chuàng)演藝的角度出發(fā)，整合科學(xué)藝術(shù)展覽、競技和工作坊教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容。他建議，要加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提升教師的教學(xué)評價(jià)水平。“我還希望能開展年度科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)典型案例的征集，比如這么多‘科學(xué)盒子’，究竟哪些更受歡迎，通過這樣的活動(dòng)，把家庭、社會(huì)，以及學(xué)校的未來連接在一起。”吳俊杰說。(記者 張蓋倫)