科學(xué)主題研學(xué)實踐活動的開發(fā)策略

劉曉宇 張小平

從2016年教育部等11部門發(fā)布《關(guān)于推進中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見》以來，社會各界對研學(xué)實踐教育頗為重視。研學(xué)實踐在學(xué)習(xí)方式上強調(diào)在真實的情境下學(xué)習(xí)，強調(diào)在生活中、在社會中學(xué)習(xí)，強調(diào)動手實踐和體驗探究式學(xué)習(xí)。當(dāng)前的研學(xué)實踐活動多從人文和科學(xué)兩個角度來分類。人文類研學(xué)實踐活動開展的學(xué)校較多，有較為成熟的主題和線路，如紅色文化之旅——延安線，徽州文化之旅——黃山線等。而科學(xué)類研學(xué)實踐活動開展的學(xué)校相對較少，需要一定的資源支持和更加精心的設(shè)計。研究性學(xué)習(xí)是研學(xué)實踐最重要的學(xué)習(xí)方式，科學(xué)類研究性學(xué)習(xí)與學(xué)科課程結(jié)合得更加緊密，學(xué)生選取的研究性問題是科學(xué)問題，大多需要一段時間的觀測和定量實驗，對學(xué)生的抽象思維要求比較高，對學(xué)校和教師來說需要更加精細的規(guī)劃。同時，可能還需要借助高校、科研院所、科技企業(yè)等資源單位的力量共同開發(fā)課程。海淀區(qū)部分中小學(xué)在研學(xué)實踐中開展了科學(xué)主題學(xué)習(xí)并形成了豐富的開發(fā)策略。

1.選定與實踐地點匹配的科學(xué)主題

研學(xué)實踐需要將學(xué)習(xí)空間拓展到校園之外，讓學(xué)生在自然社會中學(xué)習(xí)和研究。不同的校外場所會有不同的功能，如科技館的科普功能、植物園的植物觀賞和研究功能，以及動物園的科普和動物保護功能。因此，應(yīng)當(dāng)選定與實踐地點匹配的主題。例如，選定的主題為天文觀測，那么選擇的實踐地點是內(nèi)蒙古草原和貴州黔南就比較適合。內(nèi)蒙古草原觀星配以天文專家的講解和攝影專家的指導(dǎo)，低、中、高學(xué)段的學(xué)生都可以參與。位于貴州黔南的FAST作為世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡，了解它記錄下的星體輻射信號如何進行處理、分析是很好的研學(xué)體驗。它本身的巨大尺寸帶給學(xué)生的視覺沖擊以及FAST工程首席科學(xué)家兼總工程師南仁東的故事都是極富教育意義的，適合有一定知識儲備的高中學(xué)生。學(xué)生通過天文觀測主題下的這兩條線路，都會收獲或拓展一定的天文學(xué)知識，也會在觀測方面有一定的科技體驗和職業(yè)體驗。

校外實踐活動是一個復(fù)雜的、多交互的過程，其包含的主題不是單一的，考慮到學(xué)生出行短暫，線路更需要盡可能地優(yōu)化、集中。因此，學(xué)校在實踐中，會先定線路，發(fā)掘線路上的資源、特色，最終確定線路可以承載的主題?？茖W(xué)主題研學(xué)活動一般會深度參觀科技館、自然博物館、展覽館、科研院所、地質(zhì)公園等資源單位，開展科學(xué)實驗、與科學(xué)家交流等體驗性活動，進行自然環(huán)境中的地質(zhì)特征、生物多樣性探索等探究性活動，還可能會去往一些重要科技事件的發(fā)生地學(xué)習(xí)參觀，如衛(wèi)星發(fā)射地等。在確定實踐地點和可以開展的活動后，再聚焦一個大的主題或者設(shè)計讓學(xué)生們選擇的若干小主題，平衡旅行參觀與研究性學(xué)習(xí)的關(guān)系，凸顯研學(xué)實踐課程獨特的育人價值。

2.確定與課標關(guān)聯(lián)的探究學(xué)習(xí)內(nèi)容

2017年版的普通高中科學(xué)類學(xué)科課程標準，強調(diào)了教學(xué)中的真實情境創(chuàng)設(shè)，強調(diào)了科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的聯(lián)系。2022年版的義務(wù)教育科學(xué)課程標準更是強調(diào)了開設(shè)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動的要求。研學(xué)實踐活動的實踐場景就是真實的情境，天然具有跨學(xué)科學(xué)習(xí)優(yōu)勢。但真實的情境包含了多元的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)哪些內(nèi)容，能夠做哪些研究，需要學(xué)校教師做出少而精的內(nèi)容選擇，才可能留出更多的空間和時間讓學(xué)生自主積極地探究，讓學(xué)生在研學(xué)實踐活動中有生成性的體驗，而不是在有限的時間和空間內(nèi)學(xué)習(xí)更多的零碎知識以及完成一項項布置的任務(wù)。同時，研學(xué)實踐活動作為學(xué)校的教育活動，同校內(nèi)學(xué)習(xí)一樣需要有明確的教育目的和教育意義，學(xué)習(xí)內(nèi)容需要教師精心設(shè)計以符合學(xué)生的身心發(fā)展水平。因此，科學(xué)主題研學(xué)實踐活動的學(xué)習(xí)內(nèi)容需要與課標相關(guān)聯(lián)，能夠讓學(xué)生在實踐中遷移應(yīng)用學(xué)科知識和技能，能夠讓學(xué)生在問題研究和解決中認識學(xué)科間的聯(lián)系，基于一定的學(xué)習(xí)經(jīng)驗開展研究性學(xué)習(xí)和探究體驗活動。例如，植物觀察主題研學(xué)實踐主要關(guān)聯(lián)小學(xué)科學(xué)和初中生物學(xué)課標中“植物的生存和生長條件”“植物的器官與功能”“植物與環(huán)境關(guān)系”等內(nèi)容。海淀區(qū)第四實驗小學(xué)，將小學(xué)科學(xué)中的“植物與環(huán)境關(guān)系”作為國家植物園水杉林研學(xué)的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，圍繞“生物多樣性”核心概念設(shè)計5課時的探究和學(xué)習(xí)活動，讓學(xué)生在問題研究中完成宣傳保護“孓遺植物——水杉”的校園展覽任務(wù)。

雖然，科學(xué)主題研學(xué)實踐活動的學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇需要依托課標，但是在具體的內(nèi)容設(shè)計上，不能只是了解科學(xué)知識，也不能完全是讓學(xué)生完成科學(xué)學(xué)科的題目，要注重發(fā)展性、綜合性、生成性和實踐性?？梢砸詫W(xué)習(xí)內(nèi)容是否需要離開學(xué)校去目的地完成作為內(nèi)容開發(fā)的檢測標準之一，如果在校內(nèi)就可以完成，那么學(xué)習(xí)內(nèi)容就需要調(diào)整。也就是說，研學(xué)實踐活動的學(xué)習(xí)內(nèi)容不能只是知識的積累、原理的說明和實驗的設(shè)計，還需要有學(xué)生在目的地才能完成的體驗活動和探究任務(wù)。

3.在學(xué)習(xí)任務(wù)中完成學(xué)生學(xué)習(xí)評價

從學(xué)習(xí)過程角度看，評價一般分為終結(jié)性評價和形成性評價。形成性評價主要在過程中進行，也是研學(xué)旅行這類綜合實踐活動課程應(yīng)該主要采用的評價類型。形成性評價通過觀察、問答、訪談、作品展示等方式對學(xué)生在研學(xué)旅行過程中的表現(xiàn)進行記錄?？茖W(xué)主題研學(xué)實踐除了一般性的表現(xiàn)，還涉及研究態(tài)度、安全操作、研究小組的合理分工等方面的記錄。同時，科學(xué)主題研學(xué)實踐最終還會讓學(xué)生提交研究報告、研究小論文、研究作品等研究成果，并進行研究成果展示或匯報作為終結(jié)性評價內(nèi)容。在國家植物園水杉林研學(xué)實踐活動中，學(xué)生圍繞“水杉是否可以在北京大面積推廣種植”這一總驅(qū)動性問題，解決一系列的子研究問題，過程中形成小組活動規(guī)劃方案、觀察記錄單、圖片拍攝、研究資料搜集等過程性記錄作為過程性評價材料，最終還需要生成利用信息技術(shù)制作的“保護水杉”宣傳海報在校園展覽，以互評、師評的方式開展終結(jié)性評價。實際上，學(xué)生完成海報制作總?cè)蝿?wù)的過程就是研究和學(xué)習(xí)的過程，也是自我評估和改進的過程。學(xué)生自己可以通過學(xué)習(xí)任務(wù)的達成度來自我評估研究性學(xué)習(xí)的進展，明確是否需要更多的幫助和更深度的研究，在真實的自主研究和自主學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)突破和提升。

本文系北京市海淀區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃一般課題“學(xué)校教師主題課程開發(fā)能力提升研究”（課題編號：HDGH20210630）的階段成果