“生命演化的證據(jù)”場館實踐體驗活動

金淼

◎活動背景

北京自然博物館是全國科普教育基地，主要從事動物、植物、古生物和人體的科學(xué)傳播、科學(xué)研究和標(biāo)本征集工作，古生物學(xué)是館內(nèi)優(yōu)勢學(xué)科，相關(guān)展覽為館內(nèi)四大基本陳列之一，亦是最受公眾歡迎的展覽?；顒臃桨高x擇“生命演化的證據(jù)”作為主題，其一，“化石是生命演化的直接證據(jù)”這一概念在科學(xué)、生物等學(xué)科的教材、課標(biāo)中都有涉及，但校內(nèi)教學(xué)資源有限，僅能通過圖片、視頻、文字閱讀等組織教學(xué)，學(xué)生缺乏通過直接經(jīng)驗理解和掌握相關(guān)概念的機會，而北京自然博物館內(nèi)的相關(guān)教育資源豐富，具備補充學(xué)校教育資源的條件。其二，館內(nèi)科研人員就“恐龍足跡化石”的理論研究成果和野外研究過程等內(nèi)容，有條件轉(zhuǎn)化成學(xué)生可以理解、接受和參與的教育活動。其三，在學(xué)生到場館參觀學(xué)習(xí)過程中開展該項活動，既可以借助教育活動，引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，參與科學(xué)研究過程，體會科研工作諸的工作內(nèi)容及其成果與社會、人類自身的關(guān)系，又能提升學(xué)生在展廳參觀時對相關(guān)內(nèi)容的理解，實現(xiàn)有效參觀，舉兩得。

◎知識技能目標(biāo)

◆了解地層是地質(zhì)歷史某一時期形成的巖層，包含有時間概念;不同于年、月、日等計時方式，地球40多億年的歷史采用宙、紀、世等方式記錄時間;在展廳中觀察地層結(jié)構(gòu)，進行記錄和測量，等比例縮小制作地層柱模型。

◆了解只有在特定的地層中才有化石的存在，能概述化石形成的關(guān)鍵因素，理解其偶然性;可以在地層柱上識別化石層并進行標(biāo)注。

◆在模擬的野外恐龍足跡化石現(xiàn)場，觀察多列恐龍足跡化石，發(fā)現(xiàn)不同腳印的異同并獲取相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，判斷恐龍行走方式和行進方向，猜想和描述當(dāng)時的生活場景;‘了解野外科研工作的程序，完成對恐龍足跡化石的測量和記錄，并得出其身高、體長、食性、行進速度等基本數(shù)據(jù)。

◎活動內(nèi)容

本活動的目標(biāo)對象為小學(xué)6年級至初中2年級學(xué)生?；顒油ㄟ^觀察和觸摸化石實現(xiàn)“認識化石”，基于展廳基本陳列獲取、整理和篩選信息后能夠在自制地層柱中“發(fā)現(xiàn)化石層”，結(jié)合野外恐龍足跡科研場景復(fù)原，通過分析和測量“研究化石”并得出結(jié)論?；顒幽M和體驗古生物研究人員開展科學(xué)研究的工作內(nèi)容，讓學(xué)生在活動過程中通過直接經(jīng)驗和理性思維，了解古生物學(xué)、足跡學(xué)等學(xué)科的研究方法和研究內(nèi)容，體會科學(xué)家的科研工作，理解科學(xué)研究與社會、生活之間的關(guān)系。

◎過程和步驟

前期導(dǎo)入（10分鐘）——聯(lián)系生活，情感共鳴

在活動教室內(nèi)，通過對話學(xué)生過往團體參觀、家庭出游時到北京自然博物館的經(jīng)歷，或借助影視作品，引出恐龍-化石-古生物的情境，聚焦本次活動主題。過程中，教師聯(lián)系博物館、電影（如《博物館奇妙夜》《侏羅紀公園》）等場景中的恐龍個體大小、顏色、生活情境等提出問題，并對話學(xué)生的答案依據(jù)，形成“相關(guān)信息需要通過化石的發(fā)現(xiàn)和古生物學(xué)研究得出”的觀點，并提議作為科研工作者共同開展關(guān)于古生物的科學(xué)研究，再次聚焦到本次活動主題。

情境帶入（30分鐘）——觸摸化石，任務(wù)介紹

通過親手觸摸真實化石，給學(xué)生帶來視覺和情感沖擊力，引導(dǎo)學(xué)生對化石的物理特性進行描述，如堅硬、重、保持了外形、石頭、灰色、粗糙、結(jié)構(gòu)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機并提升參與興趣。教師介紹本次活動的主要內(nèi)容：對化石有初步的了解，通過頭腦風(fēng)暴，猜想作為古生物學(xué)家，需要具備哪些知識儲備，可以開展哪些領(lǐng)域的研究，如何找到化石，如何研究化石。從而引出化石的形成、發(fā)現(xiàn)、挖掘、地殼、地質(zhì)、地層、年代、測量等關(guān)鍵詞，學(xué)生的猜想可能天馬星空，除此外可根據(jù)學(xué)生的個人經(jīng)驗，聯(lián)系石油、煤炭、氣溫、演化、趨勢等古生物相關(guān)內(nèi)容。

小組合作實踐（50分鐘）——展廳學(xué)習(xí)，儲備信息

采用分組合作的方式，學(xué)生抽簽完成其中1項任務(wù)，通過信息分享，2個小組合作完成“在地層柱中識別化石層”的共同任務(wù)。任務(wù)l是在展廳中自主學(xué)習(xí)，了解化石的形成過程，記錄地層的基本信息，包括特征、層級和年代，識別地層中的化石層。任務(wù)2為測量地層，按比例和顏色制作地層柱模型。通過2項任務(wù)完成后的內(nèi)容分享，形成任務(wù)間的合作——在地層柱模型中找到化石層。

將任務(wù)1和任務(wù)2的成果整合，為后續(xù)學(xué)生開展科研工作“找到化石”打基礎(chǔ)，教師在相關(guān)展廳中進行現(xiàn)場指導(dǎo)。任務(wù)1的趣味性低于任務(wù)2，教師要注意與學(xué)生的互動和指導(dǎo)，可以適當(dāng)介紹野外工作過程中的故事、趣聞，提升趣味性。任務(wù)1的重點是在展廳中獲取地層和時間的關(guān)系等信息，任務(wù)2的重點突出地層柱的模型制作。任務(wù)l的完成者為任務(wù)2的地層柱模型進行識別和標(biāo)注，學(xué)生在過程中互相分享信息，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和互助合作。

小組合作體驗（60分鐘）——科學(xué)研究，過程模擬

學(xué)生借助野外足跡復(fù)原圖進行初步的科學(xué)內(nèi)容判斷，分析復(fù)原場景中存在的科學(xué)信息，結(jié)合化石形成過程的介紹，進行科學(xué)測量。引入古生物足跡學(xué)的科學(xué)概念和科學(xué)信息，對復(fù)原的場景進行測量、判斷和猜想，重復(fù)野外古生物的研究過程;對相關(guān)信息進行記錄和計算，講述當(dāng)時的自然環(huán)境和生活場景等。結(jié)合現(xiàn)實生活，借助圖片，導(dǎo)學(xué)生從腳印觀察中獲取信息，對時間、地點、人物、事件等進行判斷和想象，為恐龍腳印的觀察和猜想提供思路。

頭腦風(fēng)暴：提到腳印，會想到什么？通過觀察圖片，可以獲取哪些信息？組員間討論并記錄，可以將發(fā)現(xiàn)的信息拓展成故事，描述腳印形成時的場景。

研究情境：小組合作實踐過程中了解到化石存在于地層，偶然在陜西神木縣發(fā)現(xiàn)了一片恐龍腳印，要對其開展研究。采用小組合作的方式，模擬野外恐龍足跡化石發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場，根據(jù)腳印分布狀況推斷足跡所有者當(dāng)時的生活情境，構(gòu)建遠古時期的自然環(huán)境和生活場景，完成材料學(xué)習(xí)、猜想、測量、計算、判斷、結(jié)論等環(huán)節(jié)。

基于活動體驗和實踐的展廳再參觀學(xué)習(xí)（40分鐘）

在講解員的帶領(lǐng)下，了解古生物展廳的展品和信息。由于學(xué)生已經(jīng)具備一定的古生物學(xué)知識，講解重點突出古生物與生物多樣性、與環(huán)境的適應(yīng)性、與地球的變遷和生命的演化等角度，鞏固活動成果，將講解內(nèi)容和情境、知識、現(xiàn)實生活取得聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生在地球46億年歷史的時間跨度。上，理解生命的意義和價值。

◎創(chuàng)新點

◆將科學(xué)家的科研成果轉(zhuǎn)化為教育活動，通過模擬古生物學(xué)的化石發(fā)現(xiàn)和研究過程，使學(xué)生了解科學(xué)家、科研工作，科學(xué)研究與社會、生活的關(guān)系，學(xué)習(xí)探究過程更容易獲得成就感，可操作性強，難度適宜。

◆恐龍這一題材，具備社會熱點，親手觸摸博物館中的展品化石，了解野外挖掘現(xiàn)場，對該學(xué)段學(xué)生具備視覺和情感沖擊力。

◆在場館中通過教育活動將

主題式學(xué)習(xí)方法和情境認知理論相結(jié)合，圍繞核心素養(yǎng)中的文化素養(yǎng)、自主發(fā)展和社會參與進行了有益的嘗試。

◎評價方式

通過活動現(xiàn)場效果和活動評價標(biāo)準對學(xué)生進行評價，主要從以下方面對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進行評價：學(xué)生是否能積極參與活動的各個環(huán)節(jié)，與教師之間是否良好互動;學(xué)生是否認真、及時完成任務(wù)單和記錄單;學(xué)生是否積極參與討論和展示。

該項目獲得第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技教育方案類一等獎。

專家評語

該方案充分利用場館資源優(yōu)勢和學(xué)科特長，將科學(xué)家科研內(nèi)容轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)膱鲳^科學(xué)教育活動，為青少年提供了體驗科學(xué)家工作的機會，從而使其了解古生物學(xué)的基本研究方法，在真實性探究中獲得對生命演化的理解，體現(xiàn)出了較好的教育性，示范效應(yīng)明顯。