“蜜蜂王國探秘”項目在2012年“首屆科技場館科學教育項目展評”中獲得一等獎。該項目面向小學高年級和初中低年級學生,將科技館展品和科學課程緊密結(jié)合,以蜜蜂這種常見的昆蟲為載體,讓青少年學習蜜蜂的身體結(jié)構(gòu)、生理、習性以及蜜蜂的社會性等知識;了解水分、空氣、食物對于蜜蜂生存的重要作用,認識環(huán)境和生物的息息相關(guān)、保護環(huán)境的重要意義。如何在一個以場館資源為依托的教育項目中實現(xiàn)上述綜合性的學習目標,本文介紹的項目開發(fā)和實施經(jīng)驗也許會對從事科技場館教育的工作者有所借鑒。
一件展品引發(fā)的教育活動
黑龍江省科技館設(shè)立了蜜蜂主題展區(qū):主要展品是一個125cm×40cm×165cm的蜜蜂活體生態(tài)箱,透過蜂箱透明的展示窗一年四季觀眾都可以觀察到蜜蜂的活動。蜂箱不是完全密閉的,通過玻璃管道將蜂箱和科技館室外連通起來,蜜蜂在大自然和蜂箱中自由進出。展區(qū)配套有多媒體視聽素材、多媒體動畫互動系統(tǒng)、蜜蜂模型展示、蜜蜂知識布展墻來配合主題。出于活體動物展品維護的需要,科技館還在戶外建有養(yǎng)蜂場。
蜜蜂展區(qū)受到青少年學生的歡迎,最受關(guān)注的是與室外連通的活體蜜蜂生態(tài)箱。我們注意到,青少年在參觀過程中會生發(fā)出很多與蜜蜂相關(guān)的問題,但是這些問題需要通過進一步的實驗、討論才有可能解決。為了充分利用和挖掘出展區(qū)的展品資源的優(yōu)勢,我們開發(fā)出“蜜蜂王國探秘”這一教育項目,它既延伸了展區(qū)的教育功能和展品的教育價值,又與學校教育活動有區(qū)別。實物展品為學生的學習創(chuàng)造了更直觀和擬真的情境條件。
啟發(fā)式的提問將孩子們帶入活動情境
根據(jù)教育項目的設(shè)計,第二部分“蜜蜂身體結(jié)構(gòu)之謎”是一個實驗活動。我們希望青少年學生在這個活動中仔細觀察蜜蜂腿部的結(jié)構(gòu),分析這種結(jié)構(gòu)與蜜蜂運送花粉能力之間的關(guān)系,從而理解生物體結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。我們在實踐中發(fā)現(xiàn),提問可以讓學生從展區(qū)參觀和觀察過程中比較自然地過渡到實驗部分的主題,進入我們預(yù)先設(shè)計好的實驗情境中。
學生在展區(qū)觀察“蜜蜂活體生態(tài)箱”時會感到非常興奮,因為這是很多人第一次近距離看到真實的蜂巢及其內(nèi)部,能看到很多蜜蜂忙碌的身影。好奇心讓他們投入到特別仔細的觀察活動之中。但是,這時候?qū)W生的觀察是發(fā)散的,輔導(dǎo)員老師為了把孩子們的注意力吸引到下一步預(yù)設(shè)的實驗中,會提出問題引導(dǎo)他們的深入仔細觀察:“請大家看看連通室內(nèi)蜂箱和室外的玻璃管道,出入蜂箱的蜜蜂腿部是否上下粗細一樣呢?”學生會發(fā)現(xiàn)從蜂巢出去的蜜蜂腿部幾乎上下粗細一樣,而從外面歸巢蜜蜂的腿部總是圓滾滾的。教師會簡單解釋這個圓滾滾的球就是蜜蜂采集到的花粉球?;ǚ矍虻囊?,有可能讓學生產(chǎn)生了解花粉球最后去了哪里的興趣,但這個不是項目在按下來的實驗中所要研究討論的問題。于是,輔導(dǎo)老師會進一步提出問題: “為什么飛行那么遠的路程蜜蜂仍然能把花粉球結(jié)結(jié)實實地帶在腿上回家呢?”這些提問不僅給學生留下懸念,激發(fā)好奇心,而且逐步把他們的關(guān)注點引入到項目實驗中。輔導(dǎo)老師適時提供放大鏡、鑷子、蜜蜂(已死亡)給學生觀察和研究。學生會用顯微鏡觀察蜜蜂的身體結(jié)構(gòu),測量蜜蜂身體尺寸大小,制作蜜蜂標本,用實驗去解開這個“蜜蜂攜帶大量花粉而不掉”的謎團。
將場館活動拓展到自然環(huán)境中
城市學生接觸大自然的機會其實并不多,在戶外參與科學教育活動的機會更少。蜜蜂是最理想、最重要的授粉昆蟲,蜜蜂與蜜源植物的相互依存的關(guān)系,決定了它在生態(tài)環(huán)境和生物多樣性保護領(lǐng)域的重要地位。這些比較宏觀和相對抽象的生態(tài)學概念,光通過展區(qū)參觀或者課堂講授,很難讓學生有深刻的認識和理解。因此,我們利用黑龍江省科技館戶外養(yǎng)蜂場這個便利的條件,設(shè)計“我是小小養(yǎng)蜂人”這個戶外科學考察的環(huán)節(jié),幫助學生在真實的情境中學習與蜜蜂相關(guān)的生態(tài)學概念,探討蜜蜂和生態(tài)因子之間的關(guān)系。
“小小養(yǎng)蜂人”這個活動中,學生從場館半自然的情境中進入戶外大自然里的觀察研究。他們在養(yǎng)蜂場中穿戴上和養(yǎng)蜂人一樣的防護服裝,和專業(yè)養(yǎng)蜂人一起“照顧”蜜蜂。在蜂場,學生會提出很多問題蜜蜂在冬天會凍死嗎?它們是如何越冬的?沒有花的季節(jié)它們吃什么?這些問題都可以經(jīng)過觀察和向職業(yè)養(yǎng)蜂人請教得到解答。在得到這些問題的解釋之后,輔導(dǎo)老師再把這些問題的解釋與環(huán)境因子中的水、空氣、食物和生物的關(guān)系這個概念相關(guān)聯(lián),原本比較抽象難懂的生態(tài)學理論,由于親身的體驗與驗證,而變得更加具體形象了。
開放、靈活的非正規(guī)科學教育活動更有吸引力
“蜜蜂王國探秘”這個項目,我們前期對活動內(nèi)容、學習材料和工具、學習單的制作都進行了詳細的設(shè)計。然而,學生在實際活動中經(jīng)常會提出很多有趣的問題,因此,在項目實施執(zhí)行的過程中,我們還必須用開放的心態(tài),回應(yīng)他們的提問,靈活調(diào)整活動的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。
曾有學生產(chǎn)生這樣的疑問“蜜蜂是如何采集花粉的呢?”這不是我們預(yù)先設(shè)計的問題,也沒有安排研究活動,但是,我們將尋找答案的機會安排在戶外考察的環(huán)節(jié)。有學生觀察發(fā)現(xiàn)蜜蜂在黃色的小花上面蹭來蹭去,一會兒腿上就粘上了黃色粉末,這就是花粉。這時輔導(dǎo)教師適時地加入授粉以及花在結(jié)構(gòu)方面的知識。戶外環(huán)節(jié)中的小插曲讓孩子們收獲了新的知識,也呼應(yīng)了前面的“蜜蜂身體結(jié)構(gòu)之謎”實驗活動,并自然過渡到生態(tài)環(huán)境保護的層面上。實施過程中類似這樣的經(jīng)歷幫助我們不斷深化項目內(nèi)容,根據(jù)學生的問題和興趣不斷調(diào)整活動內(nèi)容,讓科技館里的教育變得更有吸引力。
解決操作實施細節(jié)問題,提升項目的效果和質(zhì)量
相比于靜態(tài)標本研究,活體生物實驗研究會存在很多不易控制的因素和安全問題,很多輔導(dǎo)教師會望而卻步。其實,經(jīng)過精心的設(shè)計,安全性和實用可操作性的問題能夠得到較好的解決。比如為了避免受到蜜蜂蜇刺傷害,教師可提供已死亡并消毒的蜜蜂來觀察蜜蜂結(jié)構(gòu),使用安全指套和鑷子進行實驗操作;在養(yǎng)蜂場活動時穿戴養(yǎng)蜂防護服、噴灑保護液、利用特殊熏煙控制蜜蜂活動等,這些做法既保證了安全性,又保障了觀察和實驗的效果。
另外,教育活動中關(guān)于科學方法和技能的培養(yǎng)往往體現(xiàn)在細節(jié)上。比如測定蜜蜂身體長度,可以引出隨機選取樣本的意義,取樣數(shù)目、結(jié)果要多次測量取平均值等具體的研究方法和數(shù)據(jù)處理問題。我們希望通過細化活動,讓學生學習體驗科學研究的方法及其嚴謹性。
為什么能成功?
“蜜蜂王國探秘”這個項目的設(shè)計,體現(xiàn)了對科技館資源的充分挖掘利用,不僅拓展了蜜蜂展區(qū)展品的功能,利用了科技館展廳中科學工作室的實驗場地、標本和儀器,還延伸到了場館外的資源,把養(yǎng)蜂場這個展品維護的特殊區(qū)域也整合利用到項目中,創(chuàng)設(shè)了與館內(nèi)活動相關(guān)聯(lián)的戶外科學考察活動。
項目活動設(shè)計彼此聯(lián)系呼應(yīng)、細節(jié)謀劃精心、層次遞進也使項目獲得了很好的效果。從參觀體驗到深入地觀察研究,從室內(nèi)活動到戶外考察,從場館到家庭,設(shè)計者按照邏輯關(guān)系來組合安排活動。精心設(shè)計的提問、反復(fù)琢磨的實驗步驟、有的放矢的戶外科考、引人思考的學習單,每個細節(jié)都做到位,整個項目才能達到預(yù)期目標。
項目的設(shè)計充分發(fā)揮了校外教育趣味性和靈活性的特點。在蜜蜂展區(qū)里實驗探究蜜蜂的身體結(jié)構(gòu),分析有助于蜜蜂攜帶花粉的身體特征,在戶外養(yǎng)蜂場中綜合觀察研究蜜蜂與環(huán)境的關(guān)系,親手做一塊蜜蠟香皂……項目活動提供了一個集體學習平臺,讓參與學生獨立思考、觀察發(fā)現(xiàn)并研究探索。有趣的選題、自由寬松的氛圍,凸顯了課外科學教育的特征。在實踐性很強的活動中,學生批判性思維、團隊合作和社會交流等能力,以及社會責任感的培養(yǎng)會更易實現(xiàn),這些是校外科學教育重要的價值。