科学实践类活动如何更好开展 利用科学探究培育学生科学思维

要如何利用博物馆里的一件赫氏近鸟龙展品给孩子上课?近日，在科技日报与故宫联合主办的“文化与科技融合教育创新实践研讨会”上，北京自然博物馆科普教育部主任赵洪涛对此展开了层层分析。

他说，要传递的第一层信息，就是展品的体型、颜色和分类;第二层信息，则可以告诉孩子们科学家是如何通过假设、猜想和类比等方法复原其羽毛颜色的;当然，还有第三个层次，就是该展品给我们带来的启示——赫氏近鸟龙复原模型的更新，告诉我们人类可以通过相关证据，对远古时代的世界进行还原。随着新证据的出现，科学概念会被进一步修正。

这三层信息，其实也对应着科学知识、科学方法和科学精神。

前不久，教育部和中国科协联合部署利用科普资源助推“双减”工作。相关通知中强调，各地各校要以“走出去”的方式，有计划地组织学生就近分期分批到科技馆和各类科普教育基地，加强场景式、体验式、互动式、探究式的科普教育实践活动。

“双减”已经落地，科学实践类活动要如何更好地开展呢?

利用科学探究培育学生科学思维

经过多年实践，赵洪涛认为，科学探究其实是培养学生科学思维的良好途径，而科学思维，正是《中国学生发展核心素养》中所要求的内容之一。

科学探究从问题出发，提出质疑，制定计划，通过实验、观察等基本科学方法获取证据，通过归纳、演绎、分析等科学思维方法对证据进行分析，推理得到结论，公开探究结果并接受质疑。

在博物馆开展科学探究，就应该基于展品藏品资源设计课程，借鉴学校课程标准来设计教学目标，并采用适当的教学模式。毕竟，学校的课程标准是全国优秀的教育工作者精心研究出来的，博物馆的教学人员拿来做参考，可以更为精准地设计教学活动。那么，博物馆的优势是什么呢?赵洪涛说，它提供了一个更为沉浸的环境，可以开展体验式教育。

目前常被应用到探究式学习中的教学方法，叫“5E教学法”，即遵循吸引、探究、解释(即结论)、迁移和评价这5个步骤展开。赵洪涛看到，很多博物馆在设计教学活动时，会停留在得出结论的环节，缺失了后面的迁移和评价环节，这是一种遗憾。

北京自然博物馆设计了一门课程，叫“龙鸟之争”，重现了当年科研人员对中华龙鸟究竟属于鸟类还是恐龙的争论。整个过程中，他们借助教具辅助教学，让学生可以观察和实践;采用小组学习制度，让学生能够展开讨论;还制作了课程单，一步一步引导教学。赵洪涛说，设计这样的课程就是希望学生能大胆质疑，从不同视角提出研究思路，并在小组合作中，形成尊重事实、乐于探究，并与他人合作的科学态度。

找到历史文化与科技之间的关联

自然博物馆，科学性质本身就强。那么，在拥有厚重历史的故宫博物院，又该怎么开展科普教育?

研讨会上，故宫博物院办公室主任、宣教部主任果美侠说，在做科普研学项目时，他们也尽力在历史文化和科技之间寻找关联性。在科普研学方面，故宫开发了15套课程，分成建筑与工程、装饰与设计、藏品与陈设三类。紫禁城的桥、石子路、大水缸以及脊兽都成为科学探究的对象。“在这样的科普研学课程当中，我们希望以历史文物藏品为依托，培养学生的科学探究能力，比如说观察、分析、比较、推理演绎、分类、联想、辩证等综合能力。”果美侠说。

天禹文化产业集团是故宫的合作伙伴。该集团副总裁、中国青少年科技辅导员协会理事刘欣说，常有家长问在故宫能学什么，怎样学，学了对孩子有什么好处。

刘欣总结，从故宫能挖掘出3个与科学教育直接结合的点——特定条件下的问题解决、批判性思维与科学精神，以及建立科学历史观。

“我们所有课程中的问题都可以看作一个限定条件的问题解决项目。”刘欣介绍，在讲故宫防火设计时，孩子会觉得，当年的人怎么这么“傻”，今天我们灭火多么方便。但如果让孩子回到特定历史年代，他们能怎么做?他们能比古人做得更好吗?在这种换位思考中，孩子们能明白，今天看起来不起眼的小进步，在历史发展中，有多么重要的作用;而且，孩子们也会理解客观局限性对思考判断的影响，思考今天的我们该如何判断自己是否有被局限的情况，如何科学客观地评价事物。“不盲从权威，不断转化思维。”刘欣说，这也是培养批判性思维的关键。

赵洪涛表示，“双减”了，更需要推动在场馆开展的科学实践教育。对于博物馆来说，可以基于博物馆展览、藏品、专家、馆外自然保护区、化石发掘地等资源，针对不同受众，设计实施系统、多元、规范的教育体系，形式包括但不局限于博物馆故事、主题讲解、展品探究、实验室探究、科学表演、科学绘画、主题讲座等。“我们也一直在探索和尝试怎么系统化建设教育体系，并且会一直努力下去。”赵洪涛说。

科学实践活动要向“乌镇艺术节”取经

除了博物馆，科学实践活动和科学教育其实也可以发生在很多地方。

正如教育部和中国科协发出的通知所说，学生要“走出去”，学校也要把好的科普科教资源“请进来”，要联合加强学校科学类课程教师培训。

吴俊杰，以前更被人熟知的身份是北京景山学校创客教育老师，现在，他回到了大学，成为北京师范大学的在读博士生。他有多年的教学实践经历，最近还和导师一起开展了新时代科创教育与学生创新能力的发展方略研究。

吴俊杰最近关注了一个有意思的话题——市面上那么多给孩子玩的“科学盒子”(探究类学习教具包)，究竟有没有用?小孩从学龄前就开始玩“科学盒子”，知道了一些有意思的物理现象，那等到他们真正学习科学课的时候，老师还教什么呢?

吴俊杰跟一线的教师沟通后发现，针对不同年龄段的孩子，对其科学实践活动的评价维度是完全不同的。比如幼龄的孩子，主要是要进行感性体验，重在动手操作，产生兴趣;更大些的孩子重在科学体验，快乐探究;再大些的孩子，则要学会做问题分析，学科融合，产生科学认同。在小学阶段，更倾向于进行能力维度的评价;在中学阶段，则更倾向于项目式的评价。

吴俊杰认为，科学实践活动是以中小学的科普、科研、科幻、科创为核心的一项综合的跨学科主题活动，活动应以项目式学习为核心内容，以综合科普沙盘展示—科学运动会—机器人竞赛—科学演艺活动为驱动形式，形成家庭、学校、社区社会一体化。

此外吴俊杰还认为，创客教学会从技术导向向教学导向迁移。未来，或许还可以向乌镇艺术节学习，从科创演艺的角度出发，整合科学艺术展览、竞技和工作坊教学活动内容。他建议，要加强教师培训，提升教师的教学评价水平。“我还希望能开展年度科学实践活动典型案例的征集，比如这么多‘科学盒子’，究竟哪些更受欢迎，通过这样的活动，把家庭、社会，以及学校的未来连接在一起。”吴俊杰说。(本报记者 张盖伦)

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关键词： 科学实践类活动 开展 科学探究 科学思维