科學(xué)實(shí)踐視角下的高中生物學(xué)研學(xué)旅行探索

［摘要］ 研學(xué)旅行把大自然作為考察研究對象，引世界萬物于課堂，是促進(jìn)科學(xué)實(shí)踐、深化科學(xué)教育變革的重要途徑。通過思辨分析與案例闡釋的方式，研究發(fā)現(xiàn)中小學(xué)研學(xué)旅行具備解決現(xiàn)實(shí)問題、促進(jìn)跨學(xué)科融合與助力探究實(shí)踐內(nèi)化等價值意義；科學(xué)實(shí)踐視角下的高中生物學(xué)研學(xué)旅行可以遵循開展方案設(shè)計比賽、引導(dǎo)專業(yè)閱讀學(xué)習(xí)、走進(jìn)自然世界考察與踐行多元評價反思的基本流程。

［關(guān)鍵詞］ 科學(xué)實(shí)踐；研學(xué)旅行；高中生物學(xué)教學(xué)

2016年11月，教育部等11個部門印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見》，提出將研學(xué)旅行納入中小學(xué)教育教學(xué)計劃。該意見的頒布表明，國家對于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的重視和支持。

新時代中小學(xué)科學(xué)教育，實(shí)際的教育教學(xué)需要注重政策引導(dǎo)和資源保障，為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間和成長機(jī)會，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，進(jìn)一步推動科學(xué)教育改革和創(chuàng)新。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》也提出“教學(xué)過程重實(shí)踐”的基本理念，即“關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是主動參與的過程，讓學(xué)生積極參與動手和動腦的活動”。

具體教學(xué)中，教師要創(chuàng)造條件讓學(xué)生多開展基于生物學(xué)的科學(xué)實(shí)踐活動，加深他們對生物學(xué)概念的理解，提升他們應(yīng)用知識的能力。這對發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)有著極其重要的價值。實(shí)際上，基于高中生物學(xué)的研學(xué)旅行是科學(xué)實(shí)踐的一種表現(xiàn)形式，具體可歸類為“現(xiàn)象觀察的發(fā)現(xiàn)式探究”，這樣，通過在大自然中上課、在大自然中學(xué)習(xí)和應(yīng)用所學(xué)知識，能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一、科學(xué)實(shí)踐視角下中小學(xué)研學(xué)旅行的價值意義

研學(xué)旅行是一種將課堂知識與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的教育活動，通過參觀考察、親身體驗(yàn)和實(shí)地實(shí)踐，讓學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索。它可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力，激發(fā)他們的興趣和學(xué)習(xí)潛能，助力科學(xué)教育改革，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會和成長空間。

1.從紙上解題到解決現(xiàn)實(shí)問題

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，往往側(cè)重理論知識的傳授和書本上的解題練習(xí)，學(xué)生只能通過紙上解題來掌握學(xué)科知識。這種學(xué)習(xí)方式往往忽視實(shí)際操作和遷移應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生難以將所學(xué)知識與生活實(shí)際問題相結(jié)合。與此同時，隨著現(xiàn)代科學(xué)、技術(shù)與社會的發(fā)展，教學(xué)過程中需要更多地進(jìn)行學(xué)科實(shí)踐活動，注重指向現(xiàn)實(shí)的問題解決，在真實(shí)情境問題的解決中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。而研學(xué)旅行提供了一個面向現(xiàn)實(shí)的環(huán)境，讓學(xué)生能夠親身參與實(shí)踐活動，觀察和體驗(yàn)真實(shí)問題并迎接挑戰(zhàn)。通過參觀考察、實(shí)地調(diào)研、實(shí)踐操作等活動，學(xué)生可以在真實(shí)情境之中，自主思考并嘗試解決問題。在研學(xué)旅行中，學(xué)生不僅需要運(yùn)用所學(xué)的理論知識進(jìn)行問題分析和解釋，還需要運(yùn)用實(shí)踐技能和創(chuàng)新思維來尋求解決方案。例如，在參觀科學(xué)博物館時，學(xué)生通過觀察展品、參加實(shí)驗(yàn)、與專家交流，積極探索科學(xué)背后的原理和應(yīng)用。又如，在實(shí)地考察社區(qū)環(huán)境時，學(xué)生認(rèn)真觀察周邊存在的衛(wèi)生和污染問題，與當(dāng)?shù)鼐用窠涣?，思考如何改善環(huán)境質(zhì)量和解決社區(qū)的實(shí)際困難。這樣的實(shí)踐過程，不僅能夠加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，還能有效培養(yǎng)他們的觀察能力、分析能力和創(chuàng)新思維，助力他們從紙上解題轉(zhuǎn)向解決現(xiàn)實(shí)問題。

2.從單科學(xué)習(xí)到促進(jìn)跨學(xué)科融合

傳統(tǒng)的教學(xué)模式更多地以單科為主，學(xué)生分別在各個學(xué)科中學(xué)習(xí)知識，往往難以對所學(xué)知識進(jìn)行跨學(xué)科的整合和應(yīng)用。實(shí)則，現(xiàn)實(shí)中的問題常常是不分學(xué)科的，解決它們時需要綜合多學(xué)科的知識。研學(xué)旅行過程中，學(xué)生遇到的自然現(xiàn)象與景觀背后的成因多是跨學(xué)科的，比如在對茶卡鹽湖生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行考察研究時，就涉及生物學(xué)、化學(xué)、物理、歷史等多門學(xué)科內(nèi)容。具體研學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)安排不同專業(yè)背景的同行人員參與進(jìn)來，如不同學(xué)科的老師、校醫(yī)、導(dǎo)游等。這樣做，有助于針對研學(xué)中觀察到的現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)的問題，從不同專業(yè)視角發(fā)表見解，這就是一種自然的跨學(xué)科交流?？梢姡袑W(xué)旅行可以激發(fā)學(xué)生多學(xué)科探究的興趣和好奇心。通過參與多學(xué)科實(shí)踐活動，學(xué)生能夠親身體驗(yàn)到不同學(xué)科的魅力和應(yīng)用場景，從而激發(fā)他們對這些學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣和熱情。這有助于打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的壁壘，使學(xué)生更加積極主動地進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)和思考。

3.從符號識記理解到助力探究實(shí)踐內(nèi)化

行萬里路勝讀萬卷書。傳統(tǒng)教學(xué)注重符號識記和理解，學(xué)生通過聽講、讀書等方式獲取知識，并在考試中展示對知識的掌握程度。然而，這種學(xué)習(xí)方式往往缺乏與實(shí)際情境的緊密聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生對知識的理解僅停留在表面層次。而研學(xué)旅行提供了很好的實(shí)踐和探究的機(jī)會，促使學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題的解決之中。通過實(shí)地考察和實(shí)踐活動，學(xué)生積極主動地觀察、收集數(shù)據(jù)、分析問題并提出解決方案。他們以親身經(jīng)歷和實(shí)際操作，將知識內(nèi)化為能力和技能，并遷移應(yīng)用于自身實(shí)踐中?？梢姡袑W(xué)旅行作為對課堂教學(xué)有效且重要的補(bǔ)充，能夠幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)“行萬里路”。在研學(xué)旅行的過程中，學(xué)生不僅可以看到大自然波瀾壯闊、千巖競秀的景色，領(lǐng)略當(dāng)?shù)氐臍v史文化、風(fēng)土人情，還可以與同伴在放松的狀態(tài)下交流見識、分享觀點(diǎn)。這種行走過程所帶來的觀察、思考、交流，對學(xué)生的觸動與影響，是單調(diào)的課堂閱讀所無法比擬的。它助力學(xué)生探究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)化，讓行走成為學(xué)生認(rèn)識世界的最好方式。

二、科學(xué)實(shí)踐視角下的高中生物學(xué)研學(xué)旅行流程

1.開展方案設(shè)計比賽，調(diào)動學(xué)生參與

研學(xué)旅行活動開始之前，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生參與生物學(xué)研學(xué)方案設(shè)計比賽。研學(xué)方案設(shè)計大賽能夠調(diào)動學(xué)生參與研學(xué)的積極性，同時培養(yǎng)學(xué)生思考和解決問題的能力、溝通協(xié)作和組織管理的能力等。學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊合作，相互交流，自主設(shè)計研學(xué)方案，包括選擇研究主題、制訂實(shí)施計劃、開展實(shí)地考察等。研學(xué)方案設(shè)計過程中，學(xué)生需要基于自身的生物學(xué)知識，結(jié)合實(shí)際情境進(jìn)行方案確定。最后，由相關(guān)專業(yè)老師們組成評審團(tuán)，對學(xué)生的參賽方案進(jìn)行評審和點(diǎn)評。

具體來說，研學(xué)旅行主要利用暑假時間，其設(shè)計思路如下：充分利用西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境，開展多個選題的研究；以西北地區(qū)有關(guān)文化資源及學(xué)科教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知能力和本地實(shí)際情況整合開發(fā)課程，保證整個課程的實(shí)效性、多樣性與開放性；尊重學(xué)生主體地位，以人為本，以學(xué)生調(diào)查、研究、角色體驗(yàn)等形式為主，組織學(xué)生走進(jìn)大自然，走進(jìn)社會，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。這次研學(xué)方案設(shè)計比賽，經(jīng)過多輪篩選，學(xué)校最終確定了“碧海蒼梧”西北行的研學(xué)旅行課程，其內(nèi)容主要分為以下幾個模塊：搜集相關(guān)知識，確定分組；安全意識教育；初涉西北；繪制植物分布圖；觀察動植物生態(tài)分布規(guī)律；自然設(shè)計師；接觸羚羊；參觀治沙人工植被樣地；制作動植物標(biāo)本；匯報展示交流成果。該研學(xué)方案的得出，為后續(xù)西北行的研學(xué)旅行活動順利開展打下了良好的基礎(chǔ)。

2.引導(dǎo)專業(yè)閱讀學(xué)習(xí)，積淀所需知識

專業(yè)閱讀是指針對特定領(lǐng)域或?qū)W科的文獻(xiàn)、論文、書籍等進(jìn)行系統(tǒng)性閱讀和理解的過程。通過專業(yè)閱讀學(xué)習(xí)，學(xué)生可以深入了解和掌握某一領(lǐng)域的理論、研究方法和發(fā)展方向。這對于積淀學(xué)生研學(xué)旅行所需的知識至關(guān)重要。教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)閱讀學(xué)習(xí)時，首先應(yīng)根據(jù)其興趣和學(xué)習(xí)需求提供合適的閱讀材料。這些材料可以來自權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊、專業(yè)書籍、相關(guān)研究報告等。其次，鼓勵學(xué)生進(jìn)行有目的的閱讀。在選擇閱讀材料時，學(xué)生自主確定本次學(xué)習(xí)目標(biāo)和主要問題，以便更好地理解和應(yīng)用所讀內(nèi)容。具體做法上，他們可以采用批注、摘錄、總結(jié)等方式記錄重要的觀點(diǎn)和信息，形成個人閱讀筆記和思維導(dǎo)圖。最后，還應(yīng)當(dāng)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行批判性思考，即針對文獻(xiàn)中的觀點(diǎn)開展批判性分析，提出自己的觀點(diǎn)主張和理由依據(jù)，并與同伴或老師進(jìn)行交流討論。

具體而言，在研學(xué)方案設(shè)計比賽結(jié)束后，我們組織學(xué)生參加“南菁生物大探索”社團(tuán)，開展西北行的相關(guān)專業(yè)讀本學(xué)習(xí)活動，旨在更好地增進(jìn)對西北地區(qū)及其生態(tài)環(huán)境的了解。學(xué)生主要圍繞《俞你同行：我從隴上走過》和《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)（第3版）》這兩本書開展專業(yè)讀本學(xué)習(xí)。通過閱讀俞敏洪的《俞你同行：我從隴上走過》，學(xué)生可以初步了解祖國大西北的歷史文化、風(fēng)土人情等，點(diǎn)燃探索的興趣。通過閱讀《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)》這本書，學(xué)生在高中生物學(xué)知識的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解生態(tài)學(xué)的專業(yè)知識，為后續(xù)研學(xué)旅行過程中發(fā)現(xiàn)和分析西北的生態(tài)環(huán)境問題儲備知識。此外，我們還組織了研學(xué)讀書分享活動，同學(xué)們交流讀書心得體會，分享想要探索的內(nèi)容，進(jìn)一步積累相關(guān)知識與經(jīng)驗(yàn)。研學(xué)旅行，閱讀先行，在閱讀了解和有所思考的基礎(chǔ)上，研學(xué)旅行才能真正實(shí)現(xiàn)有效、深入。

3.走進(jìn)自然世界考察，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)踐

自然界是科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，蘊(yùn)含著無窮的奧秘和規(guī)律。通過親身參與和觀察，學(xué)生可以深入了解自然現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，并將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際情境中。通過走進(jìn)自然世界進(jìn)行考察，學(xué)生近距離觀察植物、動物、地質(zhì)等自然元素，借助工具和儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和實(shí)驗(yàn)操作。他們親自搭建實(shí)驗(yàn)裝置，開展觀測和記錄，分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。這樣的實(shí)踐過程，不僅可以加深學(xué)生對知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力和科學(xué)思維。同時，走進(jìn)自然世界進(jìn)行考察也能夠讓學(xué)生親身感受到自然的美妙和多樣性。學(xué)生自由欣賞大自然中的壯麗景色，體驗(yàn)不同季節(jié)的變化，感受自然界中各種生命的活力和智慧。這樣的體驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生對自然的敬畏之心和環(huán)境保護(hù)意識。

例如，“碧海蒼梧”西北行研學(xué)路線是以西安市為起點(diǎn)，一路途經(jīng)甘肅、青海等地區(qū)，教師帶領(lǐng)學(xué)生考察茶卡鹽湖、倒淌河、青海湖、七彩丹霞、鳴沙山月牙泉、嘉峪關(guān)、敦煌等地自然風(fēng)貌，感受大自然的奇妙和生物多樣性。在研學(xué)旅行過程中，我們開展了生態(tài)環(huán)境考察、生物多樣性保護(hù)等課題研究，具體如下：（1）鹽湖生態(tài)系統(tǒng)考察研究。在茶卡鹽湖進(jìn)行鹽湖生態(tài)系統(tǒng)的研究，包括鹽湖中的微生物、鹽生植物和適應(yīng)高鹽環(huán)境的動物，主要探索它們的生存策略、相互關(guān)系，以及對鹽湖生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。（2）青海湖生態(tài)系統(tǒng)考察研究。在青海湖地區(qū)進(jìn)行湖泊生態(tài)調(diào)查，觀察湖區(qū)的水生植物和鳥類，如紅嘴鷗、鴛鴦、大山雀等，分析它們之間的食物鏈網(wǎng)，并體驗(yàn)劃船和釣魚活動，近距離感受湖泊的生態(tài)環(huán)境。（3）沙漠生物多樣性調(diào)查研究。在鳴沙山月牙泉研究沙漠生物多樣性，包括對沙漠植物、昆蟲和小型哺乳動物的觀察與調(diào)查，探討它們的適應(yīng)策略和生態(tài)角色，以及沙漠環(huán)境對它們生存的影響。（4）丹霞地貌生物群落研究。在七彩丹霞地區(qū)進(jìn)行地貌生物群落的研究，包括對巖石上的植物、地表小動物、鳥類等的調(diào)查，分析它們與地貌之間的關(guān)系，探討地質(zhì)過程對生物多樣性的影響。（5）嘉峪關(guān)和敦煌歷史文化與生物多樣性研究。結(jié)合嘉峪關(guān)和敦煌等地的歷史文化背景，研究古代人類活動對當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘挠绊?，探討人類與自然的關(guān)系。

4.踐行多元評價反思，提煉研學(xué)成果

基于科學(xué)實(shí)踐的視角進(jìn)行中小學(xué)研學(xué)旅行，還可以通過踐行多元評價反思的方式來提煉研學(xué)成果。傳統(tǒng)的評價方式往往以考試分?jǐn)?shù)為主要標(biāo)準(zhǔn)，忽視了學(xué)生在實(shí)踐活動中所獲得的實(shí)際能力和專業(yè)技能。而多元評價反思的方法則更加注重學(xué)生的整體發(fā)展和個性特點(diǎn)。在研學(xué)旅行結(jié)束后，研究者可以采用多種評價方式，如口頭報告、寫作文或制作展示板等，讓學(xué)生對自己的研學(xué)經(jīng)歷和相關(guān)成果進(jìn)行總結(jié)和呈現(xiàn)。

具體而言，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)研學(xué)過程中所寫的日記、所采集的標(biāo)本、所收集的資料等，通過系統(tǒng)整理、研究，撰寫相關(guān)文章，提煉闡述自己的收獲、觀點(diǎn)、啟發(fā)等。教師則需要做好組織工作，通過自媒體將同學(xué)們的文章發(fā)布出來，并結(jié)集成冊印刷等。與此同時，還可以對每位學(xué)生的研學(xué)情況進(jìn)行評價，包括過程性評價和終結(jié)性評價。其中，本次活動研制的過程性評價量表如表1所示，而終結(jié)性評價可以采用課題報告等形式，從書面任務(wù)、感受分享任務(wù)、觀察任務(wù)與安全意識四個維度組織開展自我評價、同伴評價與教師評價。這一評價的過程，也是進(jìn)一步深化學(xué)生自我反思、總結(jié)研學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)的過程。

現(xiàn)階段，我國研學(xué)旅行還無法成為普及化的大眾教育，只能是少數(shù)學(xué)生、個別學(xué)校的拓展性教育形式。但我們不能因此放棄或忽視這種教育形式，而應(yīng)在積極探索、積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步形成規(guī)范。盡管研學(xué)旅行受到許多現(xiàn)實(shí)條件的限制，但它具有獨(dú)特的育人價值。在其具體實(shí)踐和探究過程中，學(xué)生可以更深入地理解和應(yīng)用所學(xué)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。與此同時，與同伴合作和互動的過程也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作與溝通協(xié)調(diào)能力。這些對學(xué)生的全面成長和終身學(xué)習(xí)能力養(yǎng)成都具有重要意義。在國家重視科學(xué)教育的今天，研學(xué)旅行等拓展性教育形式可以給人才培養(yǎng)帶來啟示和更多選擇，它能讓學(xué)生真切體驗(yàn)到科學(xué)的魅力，培養(yǎng)對科學(xué)的興趣和熱情，從而為未來的科學(xué)研究和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。此外，它也給教師提供機(jī)會進(jìn)行實(shí)踐探索和經(jīng)驗(yàn)積累，有助于教育教學(xué)的改進(jìn)和創(chuàng)新。

［本文系江蘇省“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“學(xué)習(xí)力視角下高中生物研學(xué)旅行活動設(shè)計研究”（項(xiàng)目編號：C-c/2021/02/134）研究成果］

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陶維軍? ?江蘇省南菁高級中學(xué)，高級教師。