金 淼 盧君輝 趙洪濤
研究性學習,是個體仿照研究的過程來學習知識,從而在掌握知識的同時,體驗、理解和應用研究方法,獲得研究能力的一種學習方式,簡單說,就是個體以研究的方式學習的過程[1]。針對未成年人的研究性學習,是學生在教師的指導下,從自然、社會和生活中選擇和確定課題來進行研究,并在研究過程中去主動獲取知識、應用知識、解決問題的一種學習活動或課程[2,3]。由于其與分科課程、講授式教學以及標準化測評等的差異,受到廣泛關注,由高中學段逐漸向初中、小學學段拓展。研究性學習倡導發(fā)揮學生的主體意識和主動性,在研究實踐中提升學生的科學素養(yǎng)和綜合能力,其中學生是學習的主體,知識(包括描述性知識、程序性知識和策略性知識等)的理解和應用是學習的目標,研究是學習的過程,這三部分在研究主題和研究過程中實現整合,具備自主性、實踐性、過程性、情境性、問題性和探究性等特點。
提到研究性學習,常與探究性學習(hands-on inquiry based learning,HIBL)產生聯系,二者源于對探究學習(inquiry-learning)的理解并拓展而來,有時未加以區(qū)分被視為同義詞而通用,學習的內容一般指向科學。但在中文語境中,科學探究是指通過社會調查、實地觀察和實驗等進行猜想、假設、檢驗假設的實踐活動;科學研究則指為了增進人類的知識以及利用這些知識去發(fā)明新的技術而進行的系統(tǒng)的創(chuàng)造性工作(1)來源:cnki概念知識元庫http://concept.cnki.net/。。前者是一種實踐體驗,后者具備職業(yè)屬性。結合本土化的使用情境,前者普遍用于針對未成年人學習的過程、方式以及教學法的教育學范疇,后者普遍適用于成人的專業(yè)性工作?;诳茖W探究的探究式學習強調通過基于已有認知和生活經驗(生活概念、準科學概念)的實踐活動促進科學概念(包括科學知識概念和科學本身的概念)的建構和理解[4],關注初級認知;而研究性學習更強調科學概念在對真實、復雜問題分析、評價和創(chuàng)造中的應用,強調高級認知。此外,二者在起點、過程、目標等方面均存在一定差異性,后文將詳述。考慮科學研究的先進性、模范性及學生與科學家從事探究活動的共性[5],筆者認為:在未成年人階段,將研究和學習并列提出的研究性學習包含了科學研究的全方面,需要具備一定的專業(yè)背景,包括學科背景和能力背景(研究基礎或職業(yè)基礎),還包括知識和能力的再習得,獲得判斷、分析和應用的能力(研究能力或職業(yè)能力),體現職業(yè)性、社會性和科學倫理等科學本質中關于科學事業(yè)的描述,是一種集考察探究、職業(yè)體驗和社會參與為一體的綜合性學習體驗。
2017年,教育部辦公廳推出首批204家全國中小學生研學實踐教育基地,2018年增加了377家。全部581家研學實踐教育基地中,105家實踐基地名稱中含“博物館”,此外還包括多家科技館、紀念館、陳列館、科普館等[6,7]。各省市結合自身的實際情況,陸續(xù)搭建省、市級的科普場館研學實踐平臺,場館作為研學實踐基地建設的重要組成部分,開發(fā)、組織和實施了眾多研究性學習實踐活動和課程,通過教育部門和學校有計劃地組織安排,以館校結合方式開展的研究性學習實踐,是學校教育和校外教育銜接的創(chuàng)新形式,成為博物館教育活動的形式之一。
為充分理解博物館研究性學習活動的內涵和特點,本文以北京自然博物館“水族達人訓練營”活動為例,對基于博物館資源開展研究性學習實踐活動的內容設計和形式組織進行了探索。
“水族達人訓練營”是北京自然博物館依托展廳資源——水生生物廳,結合《義務教育生物學課程標準》,參考《以大概念理念進行科學教育》設計和實施的面向初中一、二年級學生,以館校結合方式開展的研究性學習活動(見表1)?;顒右猿踔小渡飳W》的學科核心概念和內容為主體,結合可操作性和可實現性,從“如何養(yǎng)活一缸觀賞魚”出發(fā)組織開展。活動全流程共分九個階段,根據需要分別在博物館和學校完成,每一階段從知識技能、過程方法和情感態(tài)度價值觀角度,設置了階段性目標供活動組織者設計表現性評價標準(見表2)。
表1 “水族達人訓練營”研究性學習實踐課程主要內容
表2 階段三學習目標
本項活動的靈感來源于博物館和學校教師的交流(館校合作的出發(fā)點),從校園內的真實問題出發(fā)(階段九),結合博物館資源條件向上拓展延伸形成活動整體?;顒舆x擇的研究對象、研究內容、研究方法以及研究過程等符合參與者的知識水平、智力水平和能力水平,問題的提出、過程的執(zhí)行和結果的實現能夠由學生直接接觸、快速學習并親身實踐,確保學生在過程中的真實參與和理解,學習維度中“+”表示各個維度之間的直接遞進關系,“回憶+理解”表示對已有科學概念(生物多樣性)的回憶并理解現實情境(水族館中的生物多樣性),“回憶+記憶+理解”表示回憶已有科學概念、記憶新內容及對新內容的理解。根據活動需要,結合化學、物理、工程實踐等內容,在真實性任務中實現跨學科整合。
學生在一個學期內,圍繞一個研究問題拆分形成九個階段或單元開展深度學習和實踐,知識和能力不斷遞進和累積,滿足了研究的過程性,也體會了研究工作的單調、枯燥,以及在團隊合作和分工過程中需要承擔責任等情感、態(tài)度、價值觀內容。活動最后的開放性任務和實踐性任務,重新將研究過程整合并遷移,屬于活動效果評價的一部分。長時間、多次的連續(xù)活動,保證了學習的深度和廣度及目標的實現,但也占用了大量的校內課時,對學校(特別是中學階段)的教學計劃和組織提出了挑戰(zhàn)。
基于自然、生活和社會提出研究性問題,確定研究對象、組織研究內容,選擇研究方法,在過程中實踐、分析、判斷,共同組成了研究性學習的研究情境。在研究情境中,學生是具備能力背景的“研究者”(研究基礎),活動組織者轉變?yōu)橐龑д?、監(jiān)督者和評價者,博物館資源(實物、文字、圖片、人員等)是知識和方法的提供者,學生通過真研究、真實踐,將知識和方法的習得、能力的提高融入具體的應用、遷移、分析和判斷等研究實踐中(職業(yè)能力)?!八暹_人訓練營”活動借助博物館的多種資源,從以下幾個方面為研究性學習的開展創(chuàng)設了研究情境:
1. 研究問題的提出和研究對象的選擇
研究性學習實踐,學生主體性和自主性的體現需要學生的知識結構、智力水平與研究的內容和環(huán)境條件相匹配。因此,研究問題應來源于自然、社會和生活等身邊事物,通過對真實世界的觀察和思考引發(fā)問題并確定研究對象,能讓學生通過實踐解決復雜問題,研究的對象和內容(或主要對象和內容)應該可直接獲得、接觸和理解。本活動通過階段一的“試錯”,保證學生的生活經驗和生活實踐位于同一起點,自主發(fā)現問題和提出問題,確定和理解研究對象,并將研究問題與研究對象和博物館資源建立聯系。在完全開放的條件下,如何將問題的提出限定在一定范圍、環(huán)境和條件下,而非天馬行空,需要組織者的智慧。本活動的試錯過程雖是教師設計安排的,但學生在試錯中聚焦和確認問題,仍能感到自己發(fā)現并提出問題的成就感,從而實現學生的自主性。后續(xù)研究問題的回答需要基于學生過往學習經歷中對生物個體、生物與環(huán)境、生物與能量等科學概念的理解及其他綜合實踐能力,體現學生具備研究基礎。
2. 研究方法和研究過程的確定和實踐
研究方法包括觀察法、調查法、實驗法、文獻法、實踐法、思辨法等。在研究性學習過程中,根據具體的研究問題和內容,可供選擇的學習和實踐方法是多樣的。在“水族達人訓練營”活動中,學生基于實驗和實踐,進入水生館的真實情境,將博物館資源作為“參考文獻”,通過閱讀文字、圖片等“文獻”學習獲得信息,通過訪談、觀察等直接借鑒博物館從業(yè)者(飼養(yǎng)員)的工作經驗,并結合生活實踐、學科知識,分階段解決問題,在博物館科學教師的講授、指導(調查法)下快速掌握信息、提升能力,多種方法合力推動研究進程,從而促進研究問題的解決。以本活動中探究三湖慈鯛的生存環(huán)境為例,學生“基于已有認知和生活經驗”,可以作出溫度、陽光、空氣等環(huán)境因素具有影響力的假設(科學探究),但并不具備提出和探究水環(huán)境(包括氨氮、亞硝酸鹽等理化因素和具體指標)以及最適溫度、pH值等內容具體影響的能力,而需通過“文獻研究”、調查、訪談等方法快速獲得科學信息,并在實踐和實驗中具體應用、分析和判斷,從而實現研究過程(科學研究)。通過直接講授、設備操作、閱讀和理解展覽內容以及對話經驗從業(yè)者獲取間接經驗等等,學生可以將多數研究方法應用在自己的研究中,并在研究實踐過程中不斷作出分析、判斷、重復、調整等。同理,科學家通過文獻研究,結合專業(yè)背景,提出具體研究方法并通過實踐檢驗研究的過程,體現了研究性學習在高級認知學習過程中的教育價值。
3. 研究資源的獲得
在研究性學習活動中,涉及研究對象、實驗材料、儀器等多種研究資源,研究資源要符合現實可獲得性。義務教育階段,特別是以國家課程、地方課程或校本課程為基礎,針對學生開展的學習內容,應具有普適性,即全體學生能夠參與并完成。選擇的研究方法,研究對象,過程中所需的各類材料、儀器,應由課程的組織者提供支持,并符合學生的能力水平,保證學生能理解和駕馭?;顒幽繕酥赶虻牟皇茄芯砍晒?,而是過程中的高級認知,因此不強調獲得突破性、創(chuàng)新性的研究成果。此外,個性化的需求和內容(如大型儀器設備、大額資金投入),更適合個體的深入學習,例如個別學生的個別活動,但缺乏普遍意義。博物館作為公益性社會教育機構,一方面,大多數向公眾免費開放;另一方面,基本陳列的形式和內容及其深度、廣度經過廣泛的觀眾調查和專業(yè)策劃,可以滿足不同年齡和知識結構的觀眾,兩方面合力保證了博物館資源的普適性?!八暹_人訓練營”的活動設計,通過博物館的基本陳列、工作人員的參與,結合博物館簡易、快捷、高效、易得的學習資源,從而使得研究性學習內容具有普適性。
博物館包括現象類博物館和物質類博物館,前者以現象的再現為主體,后者以物的呈現為主體[8]。自然科學類博物館,區(qū)別于科學中心,本質上更偏向于物質類博物館。它借助陳列,通過對實物的呈現,輔以圖片、文字和多媒體等多種動、靜態(tài)展現形式,客觀陳述了特定主題的基本信息、價值判斷、研究成果等內容,呈現史實、證據、結論、現象、過程、爭議等,突出真實性和科學性,具備作為“科學文獻”或“文獻綜述”的價值。作為服務于科學傳播和科學普及的社會教育資源,展覽內容的科普化表達,使之成為一種區(qū)別于專業(yè)論文、經過“科普翻譯”、更容易被理解的“科學文獻”,是未成年人或非專業(yè)人士獲取信息并對信息進行篩選、整合、關聯、加工處理的優(yōu)良載體,同時有助于培養(yǎng)未成年人面對博物館等社會資源的學習方法和學習能力,助力其終身學習。
針對已具備一定科學概念和科學思維的未成年人,重視歷史資料,應用已有科學概念,結合他人研究成果,學習新內容并將學習經驗遷移,進而應用、分析、判斷、評價,開展實踐、進行驗證、提出質疑,甚至開展發(fā)明創(chuàng)新的研究性學習,實現對“科學是基于證據的”科學本質觀的理解,提升高階認知,是研究性學習的價值體現。博物館中標本收藏、科學研究、展覽陳列的“文獻價值”為未成年人的科學研究提供了“肩膀”和“腳手架”,提高了起點,提供了支撐,提升了效率,與學校的研究性學習實踐活動相呼應,可以為館校結合提供新思路。
近些年,博物館行業(yè)結合自身優(yōu)勢資源和特色資源,特別是參考課程標準,引入教育學理念和教育方法,借助基于問題(項目、實踐等)的學習、5E教學法等,設計和組織開展了多樣化的優(yōu)質場館教育活動和教育課程內容,價值不斷提升。但區(qū)別于傳統(tǒng)的場館教育活動,研究性學習活動從研究情境的構建,主題的選擇、內容的設計、過程的實施到教育目標的實現等均對博物館提出了更高的要求,不能簡單理解為教育活動的疊加和拼湊,而應是圍繞一個主題的系統(tǒng)性、綜合性、漸進式的學習過程(全環(huán)節(jié)),或者是基于學校研究性學習的內容整體,完成內容整體中的一個或幾個環(huán)節(jié)(部分環(huán)節(jié)),兩種方式代表了利用博物館資源開展研究性學習中場館和學校之間關系的不同維度。
全環(huán)節(jié)參與的研究性學習活動基于場館中的藏品、展示和研究等特色資源,重點關注博物館中研究情境的可實現性,為學生提供提出研究問題、搜集和篩選研究信息、確定研究對象、實踐研究方法、體驗研究過程、得出研究結論的全流程。博物館中的資源要能夠提供完善的內容鏈條,呼應研究問題,內容的選擇要參考和結合學校的教學計劃,實現館校結合,如“水族達人訓練營”活動。
部分環(huán)節(jié)參與的研究性學習活動可僅選擇研究性學習課程整體中的一個或幾個環(huán)節(jié),博物館作為資源提供者參與其中,重點發(fā)揮和利用博物館的“文獻”價值。以開展生物多樣性的研究性學習為例,學校制定教學內容和計劃,可以利用自然博物館中的相關展示內容,結合藏品和展品中蘊含的地理區(qū)域性特征,綜合提取便于研究性學習開展的信息、內容和形式,為學生研究校園、社區(qū)或公園中的生物多樣性提供支撐。
以上兩種形式均可涵蓋自然科學領域和人文社會科學領域。在研究性學習活動中,不管是通過全環(huán)節(jié)的館校結合還是部分環(huán)節(jié)的館校合作,都能有效發(fā)揮博物館的教育價值。
在組織研究過程的考量中,可以首先通過分解和整合長時程活動,形成多個階段或單元,從對單一復雜問題的解決逐漸轉變成圍繞一個問題的多個連續(xù)性子問題;各階段或單元以拼圖或遞進的方式,將對單一知識、技能和內容的理解、應用、分析和判斷,擴展建立形成多個相關知識、技能和內容的聯系和綜合,指向研究實踐整體,使之結構化、系統(tǒng)化;多項單一、零散的活動組成持續(xù)的、連續(xù)的、靈活的過程性內容,從而實現場館教育活動的系列化。針對特定年齡段學生團體開展的研究性學習實踐,以已有認知、科學概念和能力為起點,以開展基于場館資源的學習、應用、分析、判斷、重復檢驗等研究過程的組織和實現為內容/目標,以研究過程各階段和單元間的系統(tǒng)設定為結構,以研究實踐/學習中學生的表現為評價[9],起點、內容、目標、結構、評價共同指向基于館校結合的研究性學習課程化建設,滿足課程的課程目標、課程內容、課程結構和課程評價四要素。《普通高中“研究性學習”實施指南(試行)》(2001)中明確提出了開展研究性學習的學習目的、學習特點、學習內容、學習實施和學習評價,直接將研究性學習定位于一門“課程”,發(fā)展后的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》(2017),將研究性學習納入“考察探究”類,同樣定位為“課程”??梢哉J為,利用博物館資源組織開展的研究性學習活動為博物館教育由活動、系列活動向課程化轉變提供了參考,是博物館教育內涵不斷拓展、“館校合作”深度發(fā)展的產物。