上海自然博物館“恐龍膚色的猜想”活動的策劃與開發(fā)

湯才梅

摘 要 如今，博物館以豐富的展品資源為依托，逐漸發(fā)展成為學(xué)校之外另一個不容忽視的學(xué)習(xí)空間。通過對上海自然博物館“恐龍膚色的猜想”活動的案例分析，總結(jié)出場館環(huán)境中學(xué)習(xí)活動的設(shè)計框架，并依據(jù)該框架進行學(xué)習(xí)活動的迭代設(shè)計，驗證此項活動的有效性及其在知識、態(tài)度、技能等方面對學(xué)生的影響。

關(guān)鍵詞 場館學(xué)習(xí) 教育活動 上海自然博物館

0 引言

上海自然博物館（上?？萍拣^分館）結(jié)合常設(shè)展區(qū)，開展了一系列科普教育活動，希望能讓參與者在活動中模擬科學(xué)家的身份，體驗科學(xué)研究的過程，觀察、記錄和分析身邊現(xiàn)象，感受大自然的神奇，進而樹立保護生態(tài)環(huán)境的意識。本文選取“恐龍膚色的猜想”活動，具體闡述場館環(huán)境中教育活動的設(shè)計與開發(fā)，并深入分析此項活動的學(xué)習(xí)效果。

1 “恐龍膚色的猜想”活動概述

“恐龍膚色的猜想”活動參考上海市小學(xué)自然課程標(biāo)準中的培養(yǎng)目標(biāo)：通過觀察和交流，認識恐龍這類史前生物；了解恐龍的形態(tài)習(xí)性、生活年代和生存環(huán)境；激發(fā)研究史前生物的興趣；培養(yǎng)收集和整理資料的能力。通過逐步改進的方式，博物館、古生物學(xué)家和策劃人三方反復(fù)溝通，歷經(jīng)兩輪迭代修改，挖掘提煉知識點，優(yōu)化精細活動流程，最終完成了此項活動的設(shè)計方案。

如表1所示，“恐龍膚色的猜想”活動分為活動前、活動中、活動后三個部分。針對中小學(xué)生，以角色扮演的形式展開科學(xué)探究活動，依據(jù)生物進化論以及現(xiàn)生動物特征，并借助化石識別、模型實驗、資料分析等古生物學(xué)的研究方法，推斷恐龍的皮膚顏色和紋理，探究動物對生存環(huán)境的適應(yīng)。

為配合活動實施，還特別設(shè)計了相應(yīng)的學(xué)習(xí)單。如圖1所示，學(xué)習(xí)單從“我”的視角呈現(xiàn)問題，涵蓋記憶性問題、收斂性問題、發(fā)散性問題以及批判性問題四種題型。通過這些開放性問題，鼓勵學(xué)生大膽假設(shè)、小心論證，抽絲剝繭、追根溯源，思考恐龍膚色與其周圍環(huán)境的關(guān)系。

2 “恐龍膚色的猜想”活動評估

為驗證“恐龍膚色的猜想”活動設(shè)計方案的適切性和可行性，筆者通過課堂觀察和課后反饋的形式，對活動的參與情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行調(diào)查。（1）在活動過程中，拍攝全程錄像，以收集視頻數(shù)據(jù)，便于后期對教師與學(xué)生之間的互動（包括行為和話語）進行質(zhì)性分析。（2）在活動結(jié)束后，開展問卷調(diào)查和現(xiàn)場訪談，了解學(xué)生對活動的意見與建議。

2.1 課堂觀察

非正式環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)，包括日常環(huán)境中的學(xué)習(xí)、經(jīng)過設(shè)計的場景中的學(xué)習(xí)以及基于項目的學(xué)習(xí)。博物館圍繞某一主題的展品展項，配以精心設(shè)計的活動，發(fā)揮其教育功能，是經(jīng)過設(shè)計的場景學(xué)習(xí)的重要組成部分。

美國國家研究理事會報告《非正式環(huán)境下的科學(xué)學(xué)習(xí)：人、場所與活動》（Learning Science in Informal Environments： People， Place and Pursuits）建議，應(yīng)從發(fā)展科學(xué)興趣、理解科學(xué)知識、從事科學(xué)推理、參與科學(xué)實踐、反思科學(xué)本質(zhì)和認同科學(xué)事業(yè)六個方面對非正式科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)活動設(shè)計進行評價。這六個方面猶如組成一根麻繩的六股分支，相互纏繞在一起，構(gòu)成分析科學(xué)學(xué)習(xí)的工具系統(tǒng)。它們既是非正式環(huán)境下科學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計需要考慮的內(nèi)容，也是評估科學(xué)學(xué)習(xí)活動的學(xué)習(xí)效果所參照的指標(biāo)。

本文采取這一研究工具，從興趣、知識、能力、態(tài)度、行為和情感等維度，嘗試對“恐龍膚色的猜想”活動進行調(diào)查，評估其是否達到了設(shè)計方案所預(yù)期的認知目標(biāo)。

（1）發(fā)展科學(xué)興趣

興趣和動機是場館學(xué)習(xí)的重要因素，學(xué)生在活動過程中感到激動、興奮以及萌發(fā)學(xué)習(xí)的動機都意味著科學(xué)學(xué)習(xí)正在產(chǎn)生。興趣對于促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)起著巨大的作用，它能幫助學(xué)生盡可能地維持學(xué)習(xí)并加深記憶。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的方式有很多，比如呈現(xiàn)新奇的事物、建立新舊經(jīng)驗的聯(lián)系等。

從視頻錄像來看，學(xué)生們對“恐龍膚色的猜想”活動非常感興趣，參與度也相當(dāng)高。這在很多環(huán)節(jié)中都得以體現(xiàn)，比如“觀看影片”環(huán)節(jié)巧妙地引出了活動的主角——恐龍，調(diào)動了活動的現(xiàn)場氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如表2所示，學(xué)生們自然而然地把自己的先前經(jīng)驗與電影的故事情節(jié)相結(jié)合，部分學(xué)生甚至事先已經(jīng)對恐龍有了初步認識，能準確辨別恐龍的類型，這些都有利于接下來的環(huán)節(jié)開展。

（2）理解科學(xué)知識

理解科學(xué)知識是指學(xué)習(xí)者被動接受作為事實的確定知識?？茖W(xué)知識的習(xí)得與科學(xué)活動密切相關(guān)，是貫穿在整個活動中的，而不是零散的學(xué)習(xí)片段。現(xiàn)場觀察、動手操作、合作交流等都是獲得新知識的手段。科學(xué)知識的獲得不僅體現(xiàn)在參與者的認知改變中，其言語行為以及學(xué)習(xí)單的完成情況都可以反映出他們對科學(xué)知識的掌握程度。

在“恐龍膚色的猜想”活動伊始，學(xué)生們尚未進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，言語表述跟平時說話一樣，措辭相當(dāng)隨意。隨著活動的深入，在科學(xué)教師的提醒下，學(xué)生們不再說“恐龍渾身長滿了雞皮疙瘩”，知道了這些“雞皮疙瘩”叫做“皮膚的紋理”。他們意識到了科學(xué)的嚴謹性、客觀性，逐漸熟悉并學(xué)會使用專業(yè)術(shù)語，比如把“吃草的動物”稱為食草動物，把“吃肉的動物”稱為食肉動物，把“什么都吃的動物”稱為雜食動物。

（3）從事科學(xué)推理

對兒童而言，科學(xué)推理是一種將先前經(jīng)驗進行遷移的能力，兒童運用已有的生活經(jīng)驗對新的現(xiàn)象作出解釋，或者說新的現(xiàn)象促進兒童對原有的經(jīng)驗進行重構(gòu)。兒童從眾多相關(guān)的事物中識別出所需要的內(nèi)容，必須先在腦中搜索已有經(jīng)驗來幫助尋找，描述某種事物則能反映兒童原有的經(jīng)驗，而解釋某種事物不僅是對事物表面現(xiàn)象的描述，更要整合先前經(jīng)驗推斷現(xiàn)象形成的原因。

如表3所示，從視頻錄像來看，在“恐龍膚色的猜想”活動中，學(xué)生們沒有憑空猜想，而是根據(jù)客觀事實，尋找各種直接或間接的證據(jù)，得出了自己的結(jié)論。事實上，這個推理的過程必須有據(jù)可循并且邏輯縝密，因為一旦稍有疏忽，其他人就會找到反駁的機會。

皮膚屬于軟組織，只有在極為特殊的條件下才能保存下來?？铸埶廊ズ?，隨著時間的流逝，它的皮膚表面會變干、變硬，埋藏它的細粒泥漿會形成其皮膚的印模。如果埋藏恐龍的沉積物足夠結(jié)實，就能在有機組織消失前完整保留它的形態(tài)，并把留有皮膚結(jié)構(gòu)的印痕保存在沉積物中。目前，全球已經(jīng)出土了十余枚恐龍皮膚的印痕化石，證明恐龍就像其他爬行動物一樣，皮膚表面具有粗糙的鱗片結(jié)構(gòu)，有的鱗片上還長著骨刺或是瘤狀突起。然而，凡事總有例外，恐龍并不都是皮糙肉厚的，它們同時也是披羽者。近年來，越來越多帶有羽毛印痕的恐龍化石在世界各地被發(fā)現(xiàn)。另外，對膚色的選擇是一切皆有可能的，有的恐龍進化成和環(huán)境一致的保護色，還有的恐龍則進化成醒目的警戒色。

（4）參與科學(xué)實踐

參與科學(xué)實踐具體是指運用科學(xué)方法和科學(xué)工具，與他人共同參與科學(xué)活動和學(xué)習(xí)實踐?！翱铸埬w色的猜想”活動為學(xué)生提供了協(xié)作學(xué)習(xí)的機會，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程，建構(gòu)對自然世界和物質(zhì)世界的意義。

從視頻錄像來看，學(xué)生們都描繪了自己心目中的恐龍，畫出了恐龍皮膚的顏色和紋理，并能做到自圓其說，完成了科學(xué)探究的基本任務(wù)。他們大致總結(jié)出三種觀點：一是“色彩鮮艷論”?？铸堧m然早已滅絕，但它們的某些種類進化成鳥類繁衍至今，因此作為祖先的恐龍也具有鳥類的基本特征。恐龍是當(dāng)時統(tǒng)治陸地、海洋和天空的霸主，它們沒有必要隱藏或掩飾自己，不需要暗淡的保護色。因此，應(yīng)當(dāng)參照鳥類來還原恐龍的膚色。二是“色彩暗淡論”?？铸埖纳碥|和大象一樣龐大而臃腫，它們的皮膚通常很厚重且顏色暗淡，以適應(yīng)環(huán)境、保護自身。因此，應(yīng)當(dāng)參照大象等現(xiàn)生動物來復(fù)原恐龍的膚色。三是“色彩多樣論”。大型恐龍的皮膚單調(diào)灰暗，而中小型恐龍的皮膚則五顏六色；食草恐龍的皮膚接近黃土或是青草，而食肉恐龍的皮膚則色彩斑斕；在同類恐龍中，雄性恐龍的膚色可能比較鮮艷，而雌性恐龍的膚色則比較樸素。因此，應(yīng)當(dāng)綜合“色彩鮮艷論”和“色彩暗淡論”，根據(jù)恐龍的體型、食性、性別來區(qū)分顏色。

（5）反思科學(xué)本質(zhì)

反思科學(xué)本質(zhì)，作為認識的一種方式，包括對概念、理論、權(quán)威以及學(xué)習(xí)行為本身的反思。學(xué)習(xí)者通過觀察、探究、交流等方式獲得的知識往往是隱性的，反思可以提高他們對這些隱性知識的感悟，并且促進他們對人與自然、科學(xué)的關(guān)系進行深入思考。

古人說：學(xué)貴有疑，小疑則小進，大疑則大進。而懷疑精神正是科學(xué)家的必備素質(zhì)之一。世界上沒有絕對真理，只有相對真理?？茖W(xué)研究是一個漫長而動態(tài)的過程，會不斷涌現(xiàn)百家學(xué)說，掀起各類理論大戰(zhàn)，現(xiàn)有的知識也將面臨挑戰(zhàn)。如表4所示，從視頻錄像來看，在“恐龍膚色的猜想”活動中，學(xué)生們敢于獨立思考，懂得批判性地看待事物的發(fā)展。

（6）認同科學(xué)事業(yè)

認同科學(xué)事業(yè)是指學(xué)習(xí)者個體與科學(xué)親密相處，持續(xù)關(guān)注科學(xué)學(xué)習(xí)，逐步確立對科學(xué)身份的認同，渴望成為知曉科學(xué)知識、運用科學(xué)方法，堅持科學(xué)精神的人，并致力于從事科學(xué)相關(guān)職業(yè)。

從視頻錄像來看，通過“恐龍膚色的猜想”活動，學(xué)生們開始嚴格要求自己，化身科學(xué)工作者進行關(guān)于恐龍的科學(xué)考察，逐漸在科學(xué)表達、探究行為等方面做出了改變。這次活動造成了深遠的影響，在學(xué)生們的生命中留下一枚種子，培養(yǎng)了他們“愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)”的良好習(xí)慣?；蛟S其中某個學(xué)生會暗暗立下志愿，日后成為一名真正的科學(xué)家，為科學(xué)事業(yè)做出貢獻。

2.2 課后反饋

（1）主題選定。參與者總體肯定了此次活動的主題，滿意度超過90%。究其原因，主要是由于對兒童來說，恐龍這一生物既熟悉又陌生。孩子們在圖書報刊或是影視作品中或多或少見過恐龍的身影，但古生物知識與日常生活有著一定的距離，這就為恐龍蒙上一層神秘的面紗，無形中引起了他們的好奇心和求知欲。

（2）學(xué)習(xí)單設(shè)計。超過半數(shù)的參與者（75%）覺得學(xué)習(xí)單圖文并茂，對理解活動主題很有幫助，但也有25%的參與者表示學(xué)習(xí)單的內(nèi)容枯燥，跟平時的課堂作業(yè)沒什么區(qū)別。在我國，學(xué)習(xí)單的設(shè)計與使用是一個值得探討的話題。學(xué)習(xí)單作為一種場館環(huán)境下的中介性工具，有助于學(xué)生帶著問題去參觀展區(qū)或是參與活動。不過，學(xué)習(xí)單終究只是輔助手段，而不是最終目的。因此，我們也要重視學(xué)生在活動過程中的實踐與體驗。

（3）環(huán)節(jié)設(shè)置。將近半數(shù)的參與者（42%）印象最深刻的環(huán)節(jié)是“繪畫涂色”，大家普遍反映從前以為恐龍都是灰色的，沒想到它的膚色背后還有那么多道理。33%的參與者印象最深刻的環(huán)節(jié)是“辯論比賽”，認為在與同伴溝通的過程中產(chǎn)生了思想的火花，并改善了合作和交往的能力。25%的參與者表示印象最深刻的環(huán)節(jié)是“沙盤搭建”，認為通過親自動手操作，加深了對相關(guān)知識的理解。

（4）活動收獲。幾乎所有的參與者都表示收獲頗豐，有的說“交到了好朋友”，有的說“知道了變色龍為什么要變色”，還有的說“異特龍好兇殘啊”……可見，此次活動基本達到了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)，有利于激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)興趣、幫助知識習(xí)得、增強推理能力、積極參與實踐、促進科學(xué)反思以及提升科學(xué)認同。

“恐龍膚色的猜想”活動深受學(xué)生的歡迎，他們非常喜歡這個新奇有趣的推理游戲，認為不僅學(xué)得開心，而且玩得盡興?；顒与m然已經(jīng)結(jié)束了，但關(guān)于恐龍的學(xué)習(xí)可能才剛剛開始。

3 結(jié)語

本文是對場館環(huán)境中學(xué)習(xí)活動設(shè)計的一次探索，研究發(fā)現(xiàn)該學(xué)習(xí)活動設(shè)計框架有效地支持了教育工作者開展科學(xué)探究活動，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生了積極的作用。在這個信息爆炸的時代，知識的更新是無止境的，但探究知識的過程卻是彌足珍貴的。上海自然博物館的“恐龍膚色的猜想”活動充分體現(xiàn)了這一思想，其關(guān)鍵不在于就事論事，告訴孩子們恐龍的膚色到底是什么，而是要創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的環(huán)境和知識構(gòu)建的途徑，通過活動引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究，相互幫助共同找出答案，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和動手能力，進而提高青少年的綜合素質(zhì)。

致謝：特別感謝上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院鮑賢清副教授給予的指導(dǎo)。

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Abstract Based on the rich resources of exhibits， the museum has become a study space which can not be ignored nowadays. The paper is a case study of the activity “Guessing the Color of the Dinosaurs Skin” in Shanghai Natural History Museum. It provides learning framework and learning situation for informal education， and design an activity on dinosaur at museum. In fact， the activity has a great influence on the knowledge， attitudes and skills of the students.

Keywords museum learning， education activities， Shanghai Natural History Museum