以“探究學(xué)習(xí)”為核心的科技館教育模式初探

龍金晶

（中國科學(xué)技術(shù)館，北京 100012）

縱觀國際科學(xué)中心的發(fā)展歷程，自20世紀(jì)80年代以來，就一直將“科學(xué)探究”作為其首要教育目標(biāo)，歷經(jīng)30余年的發(fā)展，國外科學(xué)中心在“探究學(xué)習(xí)”的教育理論與實踐方面都取得了累累碩果。大量研究資料表明，“探究學(xué)習(xí)”的理念和方法被廣泛應(yīng)用于歐美科學(xué)中心展品設(shè)計、說明牌內(nèi)容編寫、學(xué)習(xí)單內(nèi)容設(shè)計、教育活動策劃以及網(wǎng)絡(luò)教育項目研發(fā)等諸多領(lǐng)域，成為歐美科學(xué)中心實現(xiàn)探究式教育教學(xué)的重要思路。已有實踐證明，“探究學(xué)習(xí)”是符合科技館教育本質(zhì)特點的一種教育理念和教育模式，“探究學(xué)習(xí)”模式的研究和推廣必將成為我國科技館教育新的發(fā)展方向。

1 “探究學(xué)習(xí)”的概念及內(nèi)涵

“探究”一詞英文“Inquiry”，在《現(xiàn)代漢語詞典》中，對“探究”的解釋為：“探索、研究，是指多方尋求答案，解決疑問；探求事物的性質(zhì)、發(fā)展規(guī)律的活動”。因此，從詞義上分析，“探究學(xué)習(xí)”是指尋找所需信息，對某種現(xiàn)象或疑問進(jìn)行解釋，尋找解決問題答案的一種學(xué)習(xí)活動。目前，對于“探究學(xué)習(xí)”的定義有多種，雖然表述不盡相同，但其核心思想?yún)s相對一致。從一般意義上來說，“探究學(xué)習(xí)”是指為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)模擬人類探索真實自然世界活動的情境，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者以類似科學(xué)家的思維方式，自主學(xué)習(xí)知識和技能，探尋未知問題答案的一種學(xué)習(xí)方法。它以“提出問題”為學(xué)習(xí)活動的出發(fā)點，以學(xué)生作為活動主體，以解決實際問題為教學(xué)目標(biāo)，以實踐性活動為中心來展開學(xué)習(xí)過程。20世紀(jì) 60年代初，美國教育學(xué)家施瓦布首次提出“探究學(xué)習(xí)”的概念。在隨后廣泛建立的歐美科學(xué)中心的教育項目中得以廣泛應(yīng)用，并取得了很好的教育效果。

2 國內(nèi)外科技館對于“探究學(xué)習(xí)”模式的研究和探索

歐美是世界科學(xué)中心（科技館）誕生的搖籃，其教育理論和實踐研究均走在世界的前列。歐美科學(xué)中心對于“探究學(xué)習(xí)”的理論研究和實踐已有30余年的歷史，是世界各國學(xué)習(xí)借鑒的榜樣。

2.1 國外科學(xué)中心對于“探究學(xué)習(xí)”的研究和應(yīng)用

相對于博物館來說，科學(xué)中心的誕生時間較晚。建成于1937年的巴黎發(fā)現(xiàn)宮是世界上第一座真正意義的科學(xué)中心，建成于1969年的舊金山探索館將世界科學(xué)中心的發(fā)展推向了一個新的階段。歐美科學(xué)中心建立之時，受到杜威“動手做”和施瓦布“探究學(xué)習(xí)”教育理念的深刻影響。因此，歐美科學(xué)中心大多自誕生之日起，就將“公眾教育”作為其主要功能，開始了對探究式教育項目的研發(fā)。

歐美科學(xué)中心一直以來都非常重視基礎(chǔ)教育理論的研究工作，緊跟國際科學(xué)教育思想發(fā)展的脈絡(luò)，積極進(jìn)行理論探討和實踐。20世紀(jì)80年代，歐美發(fā)達(dá)國家相繼制定《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，將“探究作為科學(xué)教育的核心”，歐美科學(xué)中心以此為依據(jù)進(jìn)行教育活動項目的研發(fā)，使得“探究學(xué)習(xí)”理論在歐美科學(xué)中心教育項目中得以廣泛應(yīng)用。

歐美科學(xué)中心對于“探究學(xué)習(xí)”的理論探討和實踐一直延續(xù)至今，并從青少年擴(kuò)展到其他人群。例如，1995年，美國探索館針對學(xué)?？茖W(xué)教師設(shè)立“探究學(xué)院（institute for inquire）”職業(yè)培訓(xùn)項目，為教師提供工作室進(jìn)行探究式教學(xué)和學(xué)習(xí)的理論研究和實踐。科學(xué)中心的工作人員將探究式教育理論與實踐結(jié)合起來進(jìn)行授課，并組織科學(xué)教師利用科學(xué)中心的展品、展覽和實驗資源進(jìn)行探究式教學(xué)的專題研討，形成諸多探究式教學(xué)的成功案例直接用于學(xué)校課程教學(xué)。該項目開辦17年來，已有來自美國46個州的600個校區(qū)的從教者參加，此外還有來自10個其他國家的科學(xué)教師參與了該項目，對歐美國家“探究式”學(xué)習(xí)和教學(xué)實踐起到了巨大的推動作用。目前，這種形式已在歐美、日本乃至全球的科學(xué)中心中得以廣泛應(yīng)用，成為其教育活動項目的重要組成部分。

世界其他國家的科技館建設(shè)，大都從學(xué)習(xí)歐美科學(xué)中心開始。澳大利亞、日本、新加坡，甚至是我國的臺灣在興建科技館之初就非常重視基礎(chǔ)教育理論的研究以及教育活動項目的研發(fā)工作。目前，越來越多的科技館通過多年實踐歐美科學(xué)中心探究學(xué)習(xí)的理論，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，走在了世界科技館發(fā)展的前列。

2.2 我國科技館對于“探究學(xué)習(xí)”的研究和應(yīng)用

我國科技館教育理論研究近年來才剛剛起步，多為譯介國內(nèi)外博物館教育實踐案例，或者梳理國內(nèi)外科技館教育的發(fā)展脈絡(luò)，缺乏深入的教育學(xué)及相關(guān)學(xué)科理論的支持和指導(dǎo)，缺乏對科技館教育理論的系統(tǒng)研究和創(chuàng)新實踐。對于“探究學(xué)習(xí)”的相關(guān)理論研究目前在國內(nèi)科技館領(lǐng)域幾乎還是空白。

不過值得關(guān)注的是，2010年，廣西科技館與廣西師范大學(xué)合作，率先在展廳設(shè)置了“‘探究科學(xué)’魅力課堂”。從一定意義上來說，這是對“探究學(xué)習(xí)”模式的初步實踐探索。但是可惜的是，該探究活動的教學(xué)方式是演示實驗及展品研發(fā)的過程；而觀眾學(xué)習(xí)的方式仍是通過觀看實驗演示和聽老師講解。這種實驗缺乏學(xué)習(xí)者的主動參與，并不能達(dá)到真正意義上的“科學(xué)探究”，其實質(zhì)仍然是“接受式學(xué)習(xí)”。

此外，還有部分科技館近年來嘗試設(shè)置了實驗室、工作室、培訓(xùn)教室等，開設(shè)了物理化學(xué)實驗、積木搭建、動手制作、機(jī)器人拼裝等探究性教育活動項目，極大地豐富了科技館教育活動的內(nèi)容。但是，我們也能夠看到，這些科學(xué)實驗、動手制作等活動項目，基本上都是學(xué)習(xí)者嚴(yán)格按照教師提供的固定的實驗程序、活動步驟進(jìn)行操作，目的只是驗證已有的結(jié)論。每個環(huán)節(jié)的探究都不充分，其實質(zhì)仍是披著“探究”外衣的接受式學(xué)習(xí)。由此可見，近年來，我國科技館雖然在“探究學(xué)習(xí)”實踐方面有所嘗試，但是由于缺乏相關(guān)理論的研究和指導(dǎo)，對于“探究學(xué)習(xí)”的認(rèn)識不夠深入，因此教育效果并不理想。

3 以“探究學(xué)習(xí)”為核心的科技館教育模式的基本理念

科技館作為非正規(guī)教育機(jī)構(gòu)具有寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，既沒有嚴(yán)格的學(xué)習(xí)任務(wù)要求，也沒有固定的時間限制，更沒有考試的壓力。此外，科技館的互動式展品和教育項目鼓勵觀眾親自體驗、自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維方式的培養(yǎng)和解決問題能力的提高，正好為“探究學(xué)習(xí)”的實現(xiàn)提供了很好的情境和平臺。因此，“探究學(xué)習(xí)”符合科技館教育的本質(zhì)特點，并能夠體現(xiàn)出科技館教育與學(xué)校教育的區(qū)別和優(yōu)勢，是近年來廣泛提倡的一種新型的教學(xué)模式。以“探究學(xué)習(xí)”為核心的科技館教育模式應(yīng)該具有以下基本特征。

3.1 觀眾是科技館科學(xué)學(xué)習(xí)的主體

按照傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式：“教師是主動的施教者（知識的傳授者、灌輸者）；學(xué)生是外界刺激的被動接受者、知識灌輸?shù)膶ο?；教材是教師向?qū)W生灌輸?shù)膬?nèi)容；教學(xué)媒體則是教師向?qū)W生灌輸?shù)姆椒?、手段?！睂τ诳萍拣^而言，這種教學(xué)模式顯然不符合科技館建設(shè)的初衷。

一直以來，科技館都非常強(qiáng)調(diào)參與、互動、體驗，而“參與、互動、體驗”的主體正是觀眾，而不是科技館的輔導(dǎo)教師。因此，除了體驗展品要體現(xiàn)觀眾的主體地位以外，科技館的其他一切學(xué)習(xí)活動也應(yīng)該突出觀眾的主體地位，要強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者對探究過程的全程參與及認(rèn)識，要充分發(fā)揮其主觀能動性。因此，科技館內(nèi)的學(xué)習(xí)活動從提出問題、收集整理信息、設(shè)計實驗方案、分析實驗數(shù)據(jù)到得出最后結(jié)論等環(huán)節(jié)應(yīng)盡量由觀眾自主完成。在此過程中，科技館的輔導(dǎo)教師在觀眾學(xué)習(xí)遇到困難時及時提供幫助，是觀眾自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和幫助者，而不是現(xiàn)成知識的傳授者。

3.2 以“自主式探究學(xué)習(xí)”為核心，強(qiáng)調(diào)實踐和體驗

“探究學(xué)習(xí)”有“他主式探究”和“自主式探究”之分?！八魇教骄俊睂W(xué)習(xí)中每個環(huán)節(jié)的探究并不充分。對于科技館而言，具有更為寬松的探究環(huán)境，也不受學(xué)習(xí)時間和探究內(nèi)容的制約，因此學(xué)習(xí)者有足夠的時間來進(jìn)行非指導(dǎo)性的探究，進(jìn)行必要的自主學(xué)習(xí)?？萍拣^能夠為觀眾創(chuàng)造從實踐中體驗、學(xué)習(xí)科技并獲得“直接經(jīng)驗”的情境，是科技館與其它教育、傳播機(jī)構(gòu)及傳統(tǒng)博物館的最大區(qū)別，也是科技館生存與發(fā)展的價值所在。

因此，科技館教育活動的設(shè)計首先應(yīng)該滿足能夠“從實踐中獲取直接經(jīng)驗”這一基本原則和思路，讓觀眾在手動、心動、口動等系列實踐體驗活動中，建構(gòu)對科學(xué)的理解。例如：可設(shè)計親手操作并探索物質(zhì)材料的活動，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者用耳傾聽、用眼觀察、用鼻嗅察、用口嘗試、用手觸碰操作，通過操作、制作、實驗、飼養(yǎng)、種植、采集、記錄等手段去揭示科學(xué)現(xiàn)象，理解科學(xué)問題的實質(zhì)。

3.3 “問題情境設(shè)置”是科技館探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵

為達(dá)到吸引學(xué)生主動建構(gòu)的目的，除學(xué)生本身對所學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生興趣外，更重要的是通過教師創(chuàng)設(shè)問題情境，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)活動中來。要讓學(xué)生產(chǎn)生極強(qiáng)的探究意愿并產(chǎn)生持久的興趣，建立新舊概念之間的情景沖突是一種重要手段。例如，生活常識告訴學(xué)生，“能飛”是鳥類的基本特征，此時，教師如出示鴕鳥、企鵝等不會飛的鳥類圖片，讓學(xué)生思考這些動物是不是鳥類，就會造成學(xué)生新舊概念之間的矛盾沖突，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

科技館中有很多能引發(fā)觀眾新舊認(rèn)知矛盾沖突的展品，為觀眾創(chuàng)設(shè)問題情境提供了便利。例如：在科技館的“離心”展項中，當(dāng)傾斜的裝有水的玻璃管旋轉(zhuǎn)時，浮在水面上的木球沉入水底，而沉在水底的鋼球卻浮到了水面，這與人們“鋼球沉底，木球上浮”的常識相矛盾，因此是一個很好的問題情境設(shè)計。此外，諸如“椎體上滾”、“雙曲槽”、“傾斜小屋”等展品也是如此。問題是探究學(xué)習(xí)的載體與核心，學(xué)習(xí)活動是圍繞問題展開的。探究學(xué)習(xí)的出發(fā)點是設(shè)定需要解答的問題，這是進(jìn)一步探究的起點。在富有開放性的問題情境中進(jìn)行實踐探究，這是科技館“探究學(xué)習(xí)”的關(guān)鍵步驟。

3.4 科學(xué)態(tài)度、情感和價值觀的培養(yǎng)是科技館教育的重中之重

以“探究學(xué)習(xí)”作為科技館教育的目標(biāo)，是要以概念和過程體系為基礎(chǔ)，全方位地實現(xiàn)學(xué)習(xí)者理解科學(xué)概念、掌握進(jìn)行探究的技能、形成運(yùn)用探究技能和養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度的習(xí)慣的目標(biāo)，在此過程中，更應(yīng)該注重學(xué)習(xí)者科學(xué)情感、態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)，這一維度的目標(biāo)必須在引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行探究的過程中，在對科學(xué)概念獲得理解的過程中形成。因此，觀眾在科技館參觀展覽和參與教育活動項目后了解和掌握了多少科技知識并不是最重要的，重要的是使觀眾通過參觀展覽和參與教育活動，激發(fā)其內(nèi)在動機(jī)，真正對科學(xué)產(chǎn)生興趣，并形成某種科學(xué)的意識和觀念。

近年來，隨著科學(xué)教育改革的興起，“探究學(xué)習(xí)”尤其是“自主探究學(xué)習(xí)”成為教育界所普遍倡導(dǎo)的一種新型的教育模式，也為我國科技館實現(xiàn)教育理念的更新、轉(zhuǎn)變和突破提供了新的思路。對于科技館而言，從“知識傳播”到“探究學(xué)習(xí)”的教育理念的轉(zhuǎn)變，將是我國科技館教育未來發(fā)展的重要方向。

注：20世紀(jì)80年代，歐美發(fā)達(dá)國家相繼制定《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，將“探究作為科學(xué)教育的核心”，歐美科學(xué)中心以此為依據(jù)進(jìn)行教育活動項目的研發(fā)，使得“探究學(xué)習(xí)”理論在歐美科學(xué)中心教育項目中得以廣泛應(yīng)用。

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