只有我和你……還有河流旁邊的整個(gè)社區(qū)

科學(xué)俱樂(lè)部在教授當(dāng)?shù)丨h(huán)境知識(shí)的同時(shí)，向?qū)W生逐漸灌輸對(duì)于科學(xué)的正面觀點(diǎn)。

由于擔(dān)心學(xué)生們經(jīng)歷“暑期學(xué)習(xí)退步”（SummerLearning Loss，指在暑假期間學(xué)生在學(xué)習(xí)能力和知識(shí)等方面的退步——譯者注），使得即將到來(lái)的幾個(gè)月的暑期變得苦樂(lè)參半。盡管你可能無(wú)法保證學(xué)生們?nèi)匀挥浀媚阍诳茖W(xué)課程里教授的各種細(xì)節(jié)，但是你可以立即采取措施讓學(xué)生們?cè)诩倨诶镆材荛_動(dòng)腦筋進(jìn)行科學(xué)探究。歷時(shí)1年的科學(xué)俱樂(lè)部能夠播下讓孩子們對(duì)周圍環(huán)境的著迷的種子，在學(xué)校生活最后一天的結(jié)束鈴聲敲響以后很久，仍然繼續(xù)培養(yǎng)他們向年輕科學(xué)家方向發(fā)展。這一努力體現(xiàn)了新的《科學(xué)教育框架》（AFramework for science Education）所強(qiáng)調(diào)的方法，即“吸引學(xué)生們對(duì)世界的好奇心，激發(fā)他們終生學(xué)習(xí)科學(xué)的渴望?！保∟RC，2011，D32）

成立一個(gè)科學(xué)俱樂(lè)部

由于我們所處的中西部小鎮(zhèn)遭受0度以下的低溫，在經(jīng)歷了20天的室內(nèi)休息之后，我的幾個(gè)5年級(jí)學(xué)生有些受夠了。有一天，幾個(gè)5年級(jí)學(xué)生主動(dòng)提出放棄在教室里繼續(xù)休息，幫助我為即將到來(lái)的教學(xué)單元尋找一些基于本地的環(huán)境科學(xué)活動(dòng)。毫無(wú)疑問(wèn)，這種事情很少發(fā)生，所以在震驚之余，我很快就答應(yīng)了他們。

學(xué)生們?cè)诰W(wǎng)上搜索資料的時(shí)候，偶然發(fā)現(xiàn)了一些引起他們注意的環(huán)保活動(dòng)，但是這些活動(dòng)更適合低年級(jí)的學(xué)生。學(xué)生們堅(jiān)持認(rèn)為我們應(yīng)該試試這些活動(dòng)，所以我們決定組建一個(gè)初級(jí)科學(xué)俱樂(lè)部，首先是舉辦一個(gè)適合低年級(jí)學(xué)生的活動(dòng)，教他們了解自己生活的環(huán)境。就這樣我們開始了科學(xué)俱樂(lè)部之旅，并與我們的社區(qū)建立了聯(lián)系。表1是我關(guān)干如何建立一個(gè)科學(xué)俱樂(lè)部的一些建議。

這個(gè)科學(xué)俱樂(lè)部可以說(shuō)是一個(gè)機(jī)遇，它能夠讓學(xué)生投入到科學(xué)學(xué)習(xí)中，同時(shí)讓他們了解當(dāng)?shù)丨h(huán)境，并與社區(qū)建立聯(lián)系。這個(gè)項(xiàng)目是在基于地方的教育（place—based education，Sobel，2002）的指導(dǎo)方針下精心設(shè)計(jì)的，專注于研究學(xué)生們生活于其中的當(dāng)?shù)丨h(huán)境?；诘胤降慕逃⒉皇且桃庹页錾鐓^(qū)的“問(wèn)題”，而是要探索當(dāng)?shù)氐牡胤教攸c(diǎn)和維持它的要素。這一教育理念鼓勵(lì)學(xué)生與父母、專家們一起在社區(qū)內(nèi)協(xié)同合作進(jìn)行活動(dòng)，學(xué)生們?cè)诒环Q之為“家”的生機(jī)勃勃的實(shí)體中是主動(dòng)參與者，而不是被動(dòng)的旁觀者（Sobel，2002）。

社區(qū)合作

科學(xué)俱樂(lè)部通常在課前或課間舉行會(huì)議。在學(xué)年中，我們也會(huì)每個(gè)月在自然中心上一次微型課，然后是在暑期碰面。越來(lái)越多的學(xué)生加入到俱樂(lè)部中，就連家長(zhǎng)們也會(huì)因?yàn)橐嵩缢蛯W(xué)生到學(xué)校來(lái)參加會(huì)議而參與到其中。有些家長(zhǎng)甚至自愿留在會(huì)議中提供幫助。最初，活動(dòng)用品和其他資源都不是現(xiàn)成的，因此學(xué)生們決定聯(lián)系我們當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境保護(hù)中心來(lái)進(jìn)行第一次活動(dòng)。自然環(huán)境保護(hù)中心距離我們學(xué)校大概6英里，致力于通過(guò)教育和聯(lián)系社區(qū)來(lái)促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和管理工作。中心有幾個(gè)環(huán)保項(xiàng)目，其中包括延伸到學(xué)校的項(xiàng)目。學(xué)生們請(qǐng)求中心幫助調(diào)研當(dāng)?shù)亓饔颍@之后就形成了一次對(duì)該中心的課外訪問(wèn)活動(dòng)，在那里，學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)當(dāng)?shù)亓饔蚝退粗械拇笮蜔o(wú)脊椎動(dòng)物、鳥類以及其他野生動(dòng)植物的知識(shí)。

這次活動(dòng)的參與者對(duì)我們的小團(tuán)隊(duì)印象深刻：60個(gè)1—5年級(jí)的學(xué)生和他們的家長(zhǎng)——對(duì)于我們這樣的低預(yù)算活動(dòng)來(lái)說(shuō)還算不錯(cuò)。也許我應(yīng)該澄清一下，我們是“無(wú)預(yù)算”的活動(dòng)，僅僅依靠來(lái)自家長(zhǎng)的少最捐贈(zèng)和我們自己的想象力。我們當(dāng)?shù)乜h級(jí)農(nóng)業(yè)推廣機(jī)構(gòu)的土壤和水資源部門后來(lái)也提供了一些資源，并在會(huì)議上幫助解答學(xué)生的問(wèn)題。在第一次活動(dòng)成功舉辦之后，自然環(huán)境保護(hù)中心建議我們暑期在他們的總部作一個(gè)河流研究，因此我們就把這項(xiàng)研究安排在了8月初。與此同時(shí)，學(xué)生們繼續(xù)進(jìn)行每周一次的課前和課間會(huì)議來(lái)研究學(xué)校的集水區(qū)。

流域調(diào)查

這項(xiàng)調(diào)查研究不僅僅局限在科學(xué)俱樂(lè)部?jī)?nèi)。在課堂上，我所有5年級(jí)的學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)研究和教室活動(dòng)來(lái)研究健康的河流的特征，如在水資源項(xiàng)目（ProiectWet）中研究大型無(wú)脊椎動(dòng)物的傷殘等（見“網(wǎng)絡(luò)資源”）。在這個(gè)活動(dòng)當(dāng)中，學(xué)生們通過(guò)扮演不同的大型無(wú)脊椎動(dòng)物來(lái)了解應(yīng)激源（即引起刺激的因素譯者注）如何決定了河流的承載能力。他們也了解到不同的生物體對(duì)應(yīng)激源的反應(yīng)不同，因此一個(gè)溪流里的生物多樣性能夠告訴我們這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的健康壯況。

科學(xué)俱樂(lè)部的學(xué)生們則通過(guò)訪問(wèn)“葉包網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)網(wǎng)站來(lái)擴(kuò)展課堂所學(xué)，他們從網(wǎng)站上獲得更多的大型無(wú)脊椎動(dòng)物的索引，并把這些索引打印出求做成卡片為他們的暑期旅行作準(zhǔn)備（見“網(wǎng)絡(luò)資源”）。學(xué)生們制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的幻燈片演示文稿，說(shuō)明什么是大型無(wú)脊椎動(dòng)物，它們?cè)诤恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)和功能，還有污染和生物多樣性之間的關(guān)系。這種俱樂(lè)部的學(xué)生對(duì)同伴們所作的報(bào)告是對(duì)他們學(xué)習(xí)的真實(shí)評(píng)測(cè)，也是野外考察的準(zhǔn)備工作。

在8月份，25名學(xué)生——一個(gè)由即將升入5年級(jí)和6年級(jí)的學(xué)生、家長(zhǎng)和老師組成的團(tuán)隊(duì)——相會(huì)在自然環(huán)境保護(hù)中心，開始了這一活動(dòng)，而它也最終成為令人興奮的社區(qū)擴(kuò)展活動(dòng)。我們學(xué)校中間有條河流穿過(guò)，因此學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)怎樣進(jìn)行一項(xiàng)河流研究感到興奮。要注意在網(wǎng)上查找安全提示，而且要時(shí)刻遵循學(xué)?；?qū)W區(qū)關(guān)于野外考察的指導(dǎo)規(guī)定。我收集了每個(gè)學(xué)生的許可單，包括一份安全協(xié)議和過(guò)敏史信息。在河流旁，每個(gè)小組由一名成年人帶領(lǐng)，并負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)和確保孩子們的安全。學(xué)生和志愿者都穿著防護(hù)裝備（高筒靴、雨靴或者防滑鞋）而且只進(jìn)入河流的淺水區(qū)域。

自然環(huán)境保護(hù)中心根據(jù)水深（不超過(guò)膝蓋）、水流和可供學(xué)生休息和放置設(shè)備的可用河岸的大小，選定了我們可以進(jìn)入的一些安全區(qū)域。

經(jīng)過(guò)短暫的徒步旅行到達(dá)河流后，中心的博物學(xué)家向?qū)W生們展示了一些將要進(jìn)行的測(cè)試：pH值、溶解氧、硬度、硝酸鹽含量、磷酸鹽含量以及大型無(wú)脊椎動(dòng)物的生物指數(shù)。學(xué)生按照他們將開展的測(cè)試項(xiàng)目被分成不同的小組。學(xué)生和家長(zhǎng)輪流交換小組直到每個(gè)人都參與了全部的測(cè)試項(xiàng)目。博物學(xué)家在小組之間巡視，和我們討論數(shù)據(jù)并且檢查我們的進(jìn)度。

整個(gè)河流充滿了興奮。當(dāng)河流里的景象展現(xiàn)在我們面前時(shí)，學(xué)生們有的震驚有的錯(cuò)愕。雖然有些學(xué)生一開始不愿意觸摸他們發(fā)現(xiàn)的物種，直到他們的同伴們這樣做了或者博物學(xué)家親手把這些大型無(wú)脊椎動(dòng)物放在他們手上，但是每個(gè)人都毫不猶豫地踏進(jìn)小河參與活動(dòng)。有個(gè)小女孩發(fā)現(xiàn)一個(gè)石蠶蛾蛹粘在一塊巖石上，她非常高興。作為一個(gè)教師很難在學(xué)生們大聲叫著需要我關(guān)注的所有地點(diǎn)都出現(xiàn)，“Hauenstein老師，快來(lái)！”或是“到這兒來(lái)，看我發(fā)現(xiàn)了什么！”或是“酷！但它是什么？”和“這是什么？”正如那位博物學(xué)家和我在之后的談話中提到的一樣，“他們仔細(xì)觀察著一切，每塊巖石下面都有驚喜，沒(méi)有人抱怨說(shuō)無(wú)聊。”看著他們觀察事物和提出問(wèn)題的投入程度，我真的很高興。

有些水的測(cè)試需要進(jìn)行多次才能得到確定的結(jié)果，最后我們發(fā)現(xiàn)這條河流的pH值合格，磷酸鹽和硝酸鹽含量都很低，這是一個(gè)好消息。我們向?qū)W生強(qiáng)調(diào)需要進(jìn)行多次測(cè)試以降低誤差。我們關(guān)于大型無(wú)脊椎動(dòng)物種群的生物指數(shù)顯示這條河流物種豐富。

當(dāng)學(xué)生們回到自然環(huán)境保護(hù)中心室內(nèi)，博物學(xué)家詢問(wèn)了他們對(duì)這些發(fā)現(xiàn)的重要性的認(rèn)識(shí)，接著解釋了非點(diǎn)源污染，如化肥流失污染、小溪里的家畜以及污水系統(tǒng)通常導(dǎo)致農(nóng)村河流中出現(xiàn)污染物的現(xiàn)象。學(xué)生們和大人們都很驚訝農(nóng)村的河流竟然也有可能和城市的河流一樣污染嚴(yán)重。博物學(xué)家進(jìn)一步解釋，有時(shí)候污染是看不到的，這也是他們做那些測(cè)試的原因。為此學(xué)生們決定通過(guò)組織一次對(duì)自己學(xué)校河流的研究來(lái)應(yīng)用他們從博物學(xué)家那里所學(xué)到的知識(shí)。調(diào)查我們學(xué)校的河流

到了開學(xué)的時(shí)候，在科學(xué)課生物多樣性單元的學(xué)習(xí)中，暑期在自然環(huán)境保護(hù)中心參與水資源研究的同學(xué)與他們5年級(jí)的同學(xué)們分享了收集的數(shù)據(jù)，這是科學(xué)俱樂(lè)部和常規(guī)學(xué)校課程間很好的結(jié)合。勞動(dòng)節(jié)過(guò)后不久，科學(xué)俱樂(lè)部成員在放學(xué)后集結(jié)，利用從自然環(huán)境保護(hù)中心的博物學(xué)家那里借來(lái)的河流測(cè)試工具箱，在校園里進(jìn)行了一次河流調(diào)研，并且遵守和以前一樣的安全措施。

對(duì)學(xué)校河流進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果并沒(méi)有在自然中心獲得的結(jié)果樂(lè)觀。學(xué)生們利用“葉包網(wǎng)絡(luò)”網(wǎng)站（見“網(wǎng)絡(luò)資源”）提供的信息調(diào)查了集水區(qū)盆地周圍區(qū)域，得出了如下結(jié)論：農(nóng)場(chǎng)、企業(yè)、家庭都直接與河流相鄰，中間沒(méi)有保護(hù)河流的緩沖帶。而且，他們也注意到河里散落著垃圾和廢棄物。學(xué)生和家長(zhǎng)們把能夠安全清理的垃圾都清理掉了。

在自然環(huán)境保護(hù)中心博物學(xué)家的幫助下，我們撰寫了一份報(bào)告寄給了本地土壤和水資源保護(hù)管理部門。這份報(bào)告包含了學(xué)校河流的pH值、溶解氧、硬度、磷酸鹽、硝酸鹽和大型無(wú)脊椎動(dòng)物生物指數(shù)等數(shù)據(jù)。我是從該部門寄給老師的信件中了解到這一機(jī)構(gòu)相關(guān)信息的。教師可以在自己所在地區(qū)尋找相似的機(jī)構(gòu)，能夠提供資源，同時(shí)也是能讓學(xué)生們向其遞交研究結(jié)果的聽眾。通過(guò)使用報(bào)告中的數(shù)據(jù)（水的pH值、溶解氧、生物指數(shù)等），學(xué)生們制作了一份幻燈片演示文稿，在科學(xué)課上和同學(xué)們一起分享成果。同時(shí)，他們也向自然中心的博物學(xué)家報(bào)告了自己的發(fā)現(xiàn)。

葉包（Leaf Pack）研究

在河流水質(zhì)健康安全的主題中，學(xué)生們對(duì)大型無(wú)脊椎動(dòng)物特別感興趣。因此，在暑期訪問(wèn)自然環(huán)境保護(hù)中心之后，博物學(xué)家建議他們?cè)?月份再回到那里，在河流的3個(gè)不同位置放置葉包。葉包就是把收集到的干燥落葉放在網(wǎng)袋中，放到河流的特定位置來(lái)復(fù)制河流里自然的葉包形成過(guò)程。使用葉包的目的是為大型無(wú)脊椎動(dòng)物提供容易找到的群聚環(huán)境。這些生物因?yàn)橐詷淙~為食而被吸引過(guò)來(lái)。通過(guò)研究這些葉包，學(xué)生們可以發(fā)現(xiàn)生活在河流里的各種類型的生物。收集這些葉包之后，學(xué)生們編制了一個(gè)大型無(wú)脊椎動(dòng)物生物指數(shù)，可以讓他們通過(guò)比較不同的河流來(lái)確定某一條河流是否適合生物生存。

暑假結(jié)束返回學(xué)校不久，學(xué)生們都準(zhǔn)備了他們的葉包（簡(jiǎn)單地用包柑橘的網(wǎng)袋制作而成）或者在網(wǎng)上低價(jià)購(gòu)買了一些。可以上網(wǎng)找到制作葉包的步驟。

9月末一個(gè)周六的下午，我們回到了自然中心并與博物學(xué)家碰面。我們小組拖著葉包徒步走到河流邊，把葉包放在3個(gè)已經(jīng)被博物學(xué)家作了標(biāo)記的地點(diǎn)。

學(xué)生們把填滿落葉的葉包懸掛在河流中，希望以此吸引大量的水生昆蟲。在其中一個(gè)區(qū)域，學(xué)生用他們?cè)谝粋€(gè)附近的舊果園找到的蘋果樹葉來(lái)填充葉包；在其他的區(qū)域，學(xué)生們用本地的梧桐樹葉和楓樹葉來(lái)塞滿葉包。學(xué)生們提出假設(shè)：如果沿著這條樹林小溪放置的葉包被各種各樣的大型無(wú)脊椎動(dòng)物填滿，這表明河流是健康的，也就驗(yàn)證了我們夏天采集到的數(shù)據(jù)。此外，學(xué)生和家長(zhǎng)也討論了采用本地物種（梧桐）和外來(lái)物種（蘋果）是否會(huì)對(duì)大型無(wú)脊椎動(dòng)物的種群產(chǎn)生影響。學(xué)生們辨認(rèn)他們放在葉包里的樹葉，并預(yù)測(cè)哪種樹葉會(huì)吸引最多的大型無(wú)脊椎動(dòng)物。我們會(huì)在2～3周后回來(lái)查看結(jié)果。

當(dāng)我們回到自然環(huán)境保護(hù)中心的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了前兩個(gè)裝滿了當(dāng)?shù)貥淙~的葉包里面都是各種各樣的大型無(wú)脊椎動(dòng)物。學(xué)生們根據(jù)生物指數(shù)將這些生物的種類、數(shù)量一一記錄下來(lái)（見“網(wǎng)絡(luò)資源”），隨后上傳到“葉包網(wǎng)絡(luò)”網(wǎng)站。我們發(fā)現(xiàn)在本地樹葉葉包中的大型無(wú)脊椎動(dòng)物的種群數(shù)量差別不大。這些無(wú)脊椎動(dòng)物吃掉了大量的樹葉。但是令我們失望的是，裝滿蘋果樹葉的葉包不見了，所以學(xué)生們無(wú)法獲得這部分?jǐn)?shù)據(jù)。我們決定明年再來(lái)，并且?guī)讉€(gè)學(xué)生說(shuō)，科學(xué)家們并不能在所從事的每個(gè)研究中都達(dá)到他們的目標(biāo)——這對(duì)一個(gè)一年前甚至無(wú)法理解科學(xué)的重要性的學(xué)生來(lái)講是一個(gè)了不起的見解。

全年的發(fā)現(xiàn)

這項(xiàng)在8年前由一群5年級(jí)學(xué)生催生的合作還在不斷成長(zhǎng)，并且這種合作有益于學(xué)生、他們生活的社區(qū)以及我們合作的當(dāng)?shù)刈匀毁Y源保護(hù)中心。時(shí)間是最大的投入，但很重要，因?yàn)檫@是我們自己的社區(qū)和環(huán)境。去年，洪水泛濫影響了很多學(xué)生，因此我們決定針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探索。農(nóng)業(yè)、住房甚至公路使我們的環(huán)境中缺乏自然形成的排水區(qū)，比如春季池塘，這使洪水泛濫成為常見問(wèn)題。一個(gè)春天自然形成的小池塘就是一個(gè)臨時(shí)的濕地，一個(gè)低維護(hù)成本的戶外教室——如果規(guī)劃合理的話，將是非常劃算的，只需很少的維護(hù)。科學(xué)俱樂(lè)部的新項(xiàng)目主要集中在創(chuàng)建春季池塘，并且對(duì)在這種本地曾有過(guò)的特殊環(huán)境下植物和動(dòng)物物種的發(fā)展進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

與當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源保護(hù)中心或機(jī)構(gòu)建立合作伙伴關(guān)系可以為教師們提供進(jìn)行環(huán)境問(wèn)題研究所需的專業(yè)知識(shí)和材料。如果沒(méi)有自然資源保護(hù)中心的協(xié)作，我們的這項(xiàng)工作也不可能開展。

科學(xué)俱樂(lè)部創(chuàng)建的目的是為了鼓勵(lì)學(xué)生投入對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的研究，從而改善他們對(duì)科學(xué)的態(tài)度。由于俱樂(lè)部是一個(gè)課外活動(dòng)，所以沒(méi)有進(jìn)行正規(guī)的評(píng)估。但是，非正規(guī)數(shù)據(jù)（給教師的報(bào)告）顯示學(xué)生和家長(zhǎng)們都是帶著對(duì)科學(xué)的積極態(tài)度離開這個(gè)項(xiàng)目的。此外，參加俱樂(lè)部活動(dòng)的學(xué)生能夠向沒(méi)有參加活動(dòng)的伙伴展示他們的發(fā)現(xiàn)。這些展示報(bào)告都是他們學(xué)習(xí)的真實(shí)評(píng)價(jià)。通過(guò)回答教師和博物學(xué)家的提問(wèn)，也顯示出學(xué)生們獲得了一些過(guò)程技能，如控制變量、基于證據(jù)得出結(jié)論等。

縱觀整個(gè)體驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生們的常見反應(yīng)是他們像真正的科學(xué)家一樣，分享搜集的數(shù)據(jù)，與同伴和不同的機(jī)構(gòu)交流他們的結(jié)果。學(xué)生覺(jué)得他們?cè)诳茖W(xué)方面的工作具有某種目的。隨著他們逐漸意識(shí)到科學(xué)能夠解釋他們周圍正在發(fā)生的事情，一些對(duì)科學(xué)缺乏熱情的學(xué)生和家長(zhǎng)開始逐漸喜歡上科學(xué)。