非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí)及其評(píng)價(jià)

湯雪平

[摘要]

在終身教育的背景下，發(fā)生在非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí)逐漸受到國(guó)內(nèi)外研究者們的重視。相比課堂上的科學(xué)課程的學(xué)習(xí)研究，目前國(guó)內(nèi)關(guān)于非正式科學(xué)學(xué)習(xí)的研究還處于起步階段。歐美研究者對(duì)于非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)、特征以及評(píng)價(jià)做了系統(tǒng)研究，本文主要通過(guò)梳理文獻(xiàn)概述非正式環(huán)境中所關(guān)注的結(jié)果的種類(lèi)及其評(píng)價(jià)，為我國(guó)的相關(guān)研究提供資源，為我國(guó)在此領(lǐng)域的研究提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]非正式環(huán)境;科學(xué)學(xué)習(xí);結(jié)果;評(píng)價(jià)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TH132[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-4634（2015）02-0014-03

科學(xué)對(duì)于人類(lèi)生活的重要性不言而喻。學(xué)習(xí)不僅僅是知識(shí)的獲得，還是一種社會(huì)歷程，科學(xué)家會(huì)因?yàn)樾伦C據(jù)的發(fā)現(xiàn)不間斷的更新科學(xué)知識(shí)使得科學(xué)學(xué)習(xí)更加復(fù)雜，它的發(fā)生不應(yīng)該局限于學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。以往片面地重視通過(guò)學(xué)校里的科學(xué)課程增進(jìn)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)理解，往往忽略了存在于非正式環(huán)境中的隱性科學(xué)知識(shí)。為此歐美研究者成立了非正式科學(xué)研究協(xié)會(huì)，通過(guò)研究在非正式環(huán)境中有可能產(chǎn)生的學(xué)習(xí)結(jié)果以及如何評(píng)價(jià)這些學(xué)習(xí)結(jié)果，來(lái)識(shí)別良好的科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的來(lái)源。

1在非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)果的范圍

至今，相關(guān)領(lǐng)域的研究者發(fā)現(xiàn)許多可測(cè)量的學(xué)習(xí)結(jié)果。同一層次水平上的結(jié)果可能被分為：認(rèn)知（知識(shí)和理解）、情感（態(tài)度和理解）、社會(huì)交際能力以及具體的物理行為。Rickinson通過(guò)大量實(shí)證研究認(rèn)為有更深層次的結(jié)果，如在戶(hù)外冒險(xiǎn)活動(dòng)中能積極影響青少年的態(tài)度、信念和自我認(rèn)知（自立、自信、自尊）的一系列學(xué)習(xí)結(jié)果[1]。

以上描述了非正式環(huán)境中可能產(chǎn)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，但由于一些因素的限制無(wú)法深入了解非正式科學(xué)學(xué)習(xí)，大量潛在的結(jié)果是觀察不到的。本文主要借鑒了美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)的觀點(diǎn)，認(rèn)為非正式環(huán)境中的科學(xué)學(xué)習(xí)有六種學(xué)習(xí)結(jié)果[2]，主要如下：（1）產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)、興趣與動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí);（2）理解科學(xué)知識(shí);（3）驗(yàn)證科學(xué)推理;（4）在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠積極反思科學(xué);（5）參與科學(xué)活動(dòng)，并使用科學(xué)語(yǔ)言工具的能力;（6）發(fā)展科學(xué)學(xué)習(xí)者的自我認(rèn)同能力。

在非正式環(huán)境中，這六種結(jié)果關(guān)系緊密，隨著參與科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的深入層層遞進(jìn)。身份認(rèn)同作為一種特殊的結(jié)果是值得再深入討論的，一些關(guān)于身份的概念強(qiáng)調(diào)個(gè)人信念和態(tài)度，例如這些信念和態(tài)度通常用在何種程度上認(rèn)可諸如“我對(duì)科學(xué)有種正面的情感”、“我可以成為一名優(yōu)秀的科學(xué)家”之類(lèi)的說(shuō)法;其他關(guān)于身份的概念聚焦于通過(guò)對(duì)話(huà)和即時(shí)交互的其他特征來(lái)建立身份的方式，這些交互將參與者定位在特定情境的角色中和可獲得的身份地位上。后者被廣泛認(rèn)為經(jīng)歷了一個(gè)特殊的階段，學(xué)習(xí)者參與到科學(xué)活動(dòng)中，從剛開(kāi)始的感覺(jué)（相對(duì)不穩(wěn)定）過(guò)渡到形成一定的態(tài)度和價(jià)值（穩(wěn)定一點(diǎn)）再發(fā)展到樹(shù)立信念（非常穩(wěn)定）。研究者們認(rèn)為從這個(gè)維度上來(lái)說(shuō)，身份認(rèn)同是一個(gè)重要的情感結(jié)果，在特殊的學(xué)習(xí)環(huán)境和經(jīng)歷中主要包括經(jīng)歷個(gè)人心理的發(fā)展、社會(huì)技能的熟悉、知識(shí)的掌握這一階段。同時(shí)研究者們主張非正式學(xué)習(xí)中有可能產(chǎn)生的身份認(rèn)同和相關(guān)的情感結(jié)果不應(yīng)該簡(jiǎn)單的從認(rèn)知或者技能分離出來(lái)，而是兩者相結(jié)合進(jìn)行分析。發(fā)展科學(xué)學(xué)習(xí)者的身份認(rèn)同與其參與的科學(xué)活動(dòng)密切相關(guān)，如博物館環(huán)境中學(xué)習(xí)者的身份建構(gòu)，Rounds[3]認(rèn)為學(xué)習(xí)者即使沒(méi)有全心全意欣賞展品，只是有限地注意到一部分，但是毫不影響學(xué)習(xí)者的身份認(rèn)同，因?yàn)榉钦江h(huán)境提供了一個(gè)不用深度認(rèn)知參與的特殊領(lǐng)域也能參與身份建構(gòu)的機(jī)會(huì)。Hull and Greeno[4]描述了一個(gè)電路板工廠工人的身份變化，這些變化隨著其在工作場(chǎng)所長(zhǎng)期接觸的新符號(hào)特征、交流方式、管理系統(tǒng)以及個(gè)人認(rèn)識(shí)而不斷變化。

2評(píng)價(jià)非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)所面臨的挑戰(zhàn)

評(píng)價(jià)通常被認(rèn)為是用來(lái)測(cè)評(píng)個(gè)體是否掌握了某一項(xiàng)技能或者知識(shí)的一種手段，在學(xué)校環(huán)境中，大體上使用考試和測(cè)驗(yàn)來(lái)判斷個(gè)體學(xué)習(xí)的成效。在非正式環(huán)境中，如何有效評(píng)價(jià)參與者的學(xué)習(xí)成效？與學(xué)校測(cè)評(píng)又有何不同？面臨什么樣的挑戰(zhàn)呢？

首先，發(fā)生科學(xué)學(xué)習(xí)的非正式環(huán)境是多樣化的，如博物館、科技館、水族館等非正式場(chǎng)館;其次，參觀博物館和其他經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的非正式情境，這些活動(dòng)都比較短暫和孤立，將一次參觀的效果從促進(jìn)正態(tài)的學(xué)習(xí)結(jié)果的總體因素中分離開(kāi)來(lái)比較困難;再次，這些環(huán)境中發(fā)生的科學(xué)學(xué)習(xí)都是在參觀過(guò)程中出現(xiàn)的，并且是事先無(wú)法預(yù)定的。這就使得人們很難系統(tǒng)控制情境中的參與者在活動(dòng)過(guò)程中的參與度以及他們是否掌握預(yù)期目標(biāo)。而且在非正式環(huán)境中進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的參與者所獲取的學(xué)習(xí)結(jié)果受到性別、年齡、家庭情況、教育水平等各種因素的影響，這也需要長(zhǎng)時(shí)間的了解和探究。

人們通常鼓勵(lì)非正式環(huán)境中的參與者利用情境中可獲得的資源來(lái)達(dá)成其學(xué)習(xí)結(jié)果。如果單獨(dú)評(píng)估個(gè)人的表現(xiàn)那就低估了其他因素在非正式科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中所起到的作用，因?yàn)樗鼪](méi)有考慮到環(huán)境中的物質(zhì)材料和人類(lèi)創(chuàng)造的資源，同時(shí)在學(xué)習(xí)過(guò)程中起著合作和問(wèn)題解決作用的同伴角色也是不容忽視的。

盡管對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)存在困難，但是歐美研究者已經(jīng)開(kāi)始著手并成功地克服了這些困難而做出了很多有價(jià)值的工作。作為一項(xiàng)整體工作，對(duì)非正式環(huán)境中學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)采用了多種教育和社會(huì)科學(xué)方法來(lái)記錄數(shù)據(jù)，包括問(wèn)卷調(diào)查、結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化訪談、小組討論、參與觀察、日志、出聲思考、視覺(jué)記錄、錄影和錄音等方法。

3開(kāi)發(fā)合適的評(píng)價(jià)

3.1評(píng)價(jià)的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)方法的第一步是確定預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在非正式環(huán)境中，首先要確定目標(biāo)群眾即學(xué)習(xí)者，但不能簡(jiǎn)單的采用人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，同時(shí)要理解目標(biāo)群眾在非正式學(xué)習(xí)環(huán)境中有可能帶來(lái)什么樣的知識(shí)、技能和信念。事實(shí)上，確定結(jié)果和目標(biāo)群眾在評(píng)價(jià)過(guò)程中是最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因?yàn)樗笊钊肜斫饽繕?biāo)群眾過(guò)去相關(guān)的非正式經(jīng)歷以及在將來(lái)的非正式經(jīng)驗(yàn)中有可能獲得的能力。

一旦學(xué)習(xí)目標(biāo)和目標(biāo)群眾確定了，接下來(lái)就是設(shè)計(jì)測(cè)量這些目標(biāo)的方法，學(xué)者們根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)提煉出評(píng)價(jià)方法的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。首先，評(píng)價(jià)過(guò)程中必須陳述科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)者預(yù)期想得到的結(jié)果，評(píng)價(jià)不僅要指出認(rèn)知結(jié)果，還必須指出非正式環(huán)境能有效促進(jìn)參與者智力、態(tài)度、行為、社會(huì)參與等能力的范圍，可以參考上文所提到的美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)提出的六種結(jié)果;其次，評(píng)價(jià)方法應(yīng)該與參與者經(jīng)歷的種類(lèi)相符合，即非正式情境中采取的任何評(píng)價(jià)活動(dòng)都不應(yīng)當(dāng)削弱有效學(xué)習(xí)的特征;第三，使用的評(píng)價(jià)必須是有效的，能夠測(cè)量預(yù)期設(shè)置的目標(biāo)或者結(jié)果?？傊?，評(píng)價(jià)方法必須捕捉到目標(biāo)群眾可能經(jīng)歷的所有學(xué)習(xí)范圍，并且根據(jù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的本質(zhì)特征，以正確可靠的方法證明學(xué)習(xí)的確發(fā)生過(guò)。Goldman[5]等研究者針對(duì)青少年設(shè)計(jì)出一種在線互動(dòng)教育游戲：“狼的追逐——玩中學(xué)”（WolfQuest），即參與者只有了解狼的生活環(huán)境及行為特征才能打敗狼，為此想獲勝的參與者就必須學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。這款多人在線游戲的設(shè)計(jì)者根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)使用在線問(wèn)卷調(diào)查，在不打擾參與者參與的基礎(chǔ)上搜集數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，正是體現(xiàn)了以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2評(píng)價(jià)方法的多樣性

為了使不同的評(píng)價(jià)方法論和數(shù)據(jù)搜集方法有意義，研究者必須考慮到研究什么（本體論）、怎樣研究（認(rèn)識(shí)論）以及為什么研究（價(jià)值論）這三個(gè)問(wèn)題，這個(gè)思路能夠間接反映情境、課程、教育學(xué)和非正式環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)的相互關(guān)系。本文主要從幾個(gè)案例來(lái)呈現(xiàn)在非正式環(huán)境中科學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法的多樣性。

研究者們?cè)谠O(shè)計(jì)非正式科學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷時(shí)，通常使用一種被廣泛認(rèn)為是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”的隨機(jī)分配原則。Lebeau及其同事[6]組織中學(xué)生到科學(xué)研究中心參觀，前提是給學(xué)生預(yù)設(shè)了目標(biāo)，在目標(biāo)設(shè)定的情況下學(xué)生展開(kāi)自主學(xué)習(xí)。27所中學(xué)學(xué)生被隨機(jī)分配到三個(gè)實(shí)驗(yàn)組，提供給第一個(gè)實(shí)驗(yàn)組一副地圖讓他們自己參觀科學(xué)中心;給第二個(gè)實(shí)驗(yàn)組一副地圖和一個(gè)工作單活動(dòng)表，他們會(huì)被問(wèn)及哪三個(gè)地方是他們最想看的，哪兩個(gè)地方不感興趣以及哪個(gè)地方是想駐留時(shí)間最久的;為第三個(gè)實(shí)驗(yàn)組提供一副地圖和工作單，但是要求學(xué)生在參觀過(guò)程中提出一個(gè)問(wèn)題。三個(gè)組的學(xué)生們完成了一份前后測(cè)的調(diào)查問(wèn)卷，研究者在活動(dòng)結(jié)束后使用隨機(jī)的、前后測(cè)的評(píng)價(jià)方法發(fā)現(xiàn)在參觀科學(xué)研究中心之前，為學(xué)生們提供科學(xué)研究中心環(huán)境、展品等相關(guān)信息后，會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生在參觀中所表現(xiàn)的好奇心強(qiáng)度，同時(shí)證明目標(biāo)設(shè)定對(duì)學(xué)習(xí)者在參觀學(xué)習(xí)環(huán)境中能起到很好的維持探究和反思的作用，這與上文提到的評(píng)價(jià)三標(biāo)準(zhǔn)相契合。

非正式科學(xué)研究者經(jīng)常在自由選擇的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)中使用話(huà)語(yǔ)分析法研究文字話(huà)語(yǔ)來(lái)獲得個(gè)體認(rèn)知過(guò)程的深度理解。Leinhardt、Tittle和Knutson[7]調(diào)查了日記作為一種記錄學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的工具在博物館參觀中獲得的意義的研究。目標(biāo)群眾是15名成年人，他們可以自由選擇、帶著目的性參觀任何博物館，要求在參觀結(jié)束后盡可能記錄3～5頁(yè)關(guān)于參觀的經(jīng)歷。邀請(qǐng)專(zhuān)家研讀5遍日記，根據(jù)參觀的目的、環(huán)境的影響和認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行編碼。通過(guò)大量的敘述性分析可以發(fā)現(xiàn)由參觀者在日記中所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)科學(xué)的理解依賴(lài)于參觀的目的、參觀的環(huán)境以及他們自身的認(rèn)知過(guò)程。

在非正式環(huán)境中，聚焦于評(píng)價(jià)的實(shí)踐研究通常依賴(lài)于活動(dòng)期間的視頻和音頻記錄，這些記錄稍后被進(jìn)行分析以作為證據(jù)來(lái)證明某些技能，比如提問(wèn)、說(shuō)明、推理、解釋、爭(zhēng)論以及將概念、方法或推測(cè)運(yùn)用到新的情境之中。Meisner 和 Hindmarsh [8]對(duì)錄像的一些片段進(jìn)行了研究，揭示展覽是以何種方式鼓勵(lì)特定形式的合作式參與、建模以及和陌生人之間的交互。研究者使用錄像分析探究了一系列有關(guān)學(xué)習(xí)者是如何理解自然和物質(zhì)世界的行為，這些行為包括與物質(zhì)之間的交互以及向他人展示如何去做一件事。Stevens[9] 以及他的同事使用了博物館地面上的視頻注釋系統(tǒng)來(lái)促使參觀者去反思自己及他人是如何與一臺(tái)交互式科學(xué)顯示器進(jìn)行交互的，同時(shí)對(duì)他們的活動(dòng)與反思進(jìn)行視頻追蹤以供其他人進(jìn)行探索和討論，這些追蹤可以作為后續(xù)對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行互動(dòng)分析的數(shù)據(jù)。

4結(jié)語(yǔ)

盡管在非正式學(xué)習(xí)領(lǐng)域中人們對(duì)什么是最重要的結(jié)果以及什么是最合適的評(píng)價(jià)方法存在多種不同的看法，但是對(duì)非正式學(xué)習(xí)結(jié)果性質(zhì)的一些核心假設(shè)基本達(dá)成了一致。上文提到了六種學(xué)習(xí)結(jié)果，覆蓋了眾多的用以研究和理解個(gè)人學(xué)習(xí)的方法，它們從關(guān)注于認(rèn)知和概念變化的方法延伸到最關(guān)注參與和身份變化的方法。

在評(píng)價(jià)科學(xué)學(xué)習(xí)前，研究者和實(shí)踐者應(yīng)當(dāng)問(wèn)自己：評(píng)價(jià)機(jī)制與環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動(dòng)在相關(guān)方式上是否都具有相似性？情境中的學(xué)習(xí)者是否已經(jīng)具有足夠的機(jī)會(huì)來(lái)學(xué)習(xí)并展現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果？這兩點(diǎn)不明確的話(huà)，很難對(duì)學(xué)習(xí)者已經(jīng)學(xué)到什么或者是非正式環(huán)境促進(jìn)科學(xué)學(xué)習(xí)的有效性做出合理推斷。

參考文獻(xiàn)

[1] Rickinson M，Dillon J，Teamey K.A Review of Research on Outdoor Learning.[C]//London：National Foundation for Educational Research and Kings College London，2004.

[2] Bell P B. Lewenstein A W Shouse.Learning Science in Informal Environments： People，Places， and Pursuits[M].Washington DC： The National Academies Press ，2009：14-17.

[3] Rounds， J. Doing identity work in museums[J].The Curator， 2006，（2）： 133-150.

[4] Hull G A， Greeno J G. Identity and agency in nonschool and school worlds. In Z. Bekerman， N. Burbules， and D.S. Keller （Eds.）.Learning in places：The informal education reader[M]. New York： Peter Lang， 2006：77-97.

[5] Schaller D，Haley Goldman K， Spickelmei，G. Museums and the Web [M].Toronto： Archives& Museum Informatics ，2009.

[6] Lebeau R B，Gyamfi P，Wizevich K.Free-choice science education： How we learn outside of school [M]. NewYork NY：Teachers College Press，2001：133-148.

[7] Leinhardt G，Tittle C，Knutson K. Talking to Oneself： Diaries of Museum Visits EB/OL. （2006-12-19）[2014-03-19].http：//mlc.lrdc.pitt.edu/mlc.

[8] Meisner R，vom Lehn D，Heath C，Burch A，Gammon B，Reisman M. Exhibiting performance： co-participation in science centres and museums[C]//International Journal of Science Education.2007.

[9] Stevens R，Toro-Martell S.Leaving a trace： Supporting museum visitor interpretation and interaction with digital media annotation systems[C]// Journal of Museum Education，2003.

Several measures about research learning in

course of Probability Statistics

ZHANG Dongmei1，WANG Xingang2，GAO Xuefen3

（1. College of Science，Zhejiang University of Technology;

2. College of Information Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou，Zhejiang310032，China;

3. College of Science，Zhejiang SciTech University，Hangzhou，Zhejiang310018，China）

Abstract

Investigation shows that the examinationoriented middle school education will lead to autonomous learning ability deficiency，the weakness in the initiative to explore the problem and the weakness in innovative desire. Toward the current situation，several measures about the guided learning in the course of probability statistics are puts forward，such as organizing the teaching from close to open;setting up a series of problems，which lead to teaching interaction;placing emphasis on course content correlation;encourage of the use of concept map;develping the curriculum papers composition.

Key wordsresearch learning;probability statistics;teaching model.