上海自然博物馆“恐龙肤色的猜想”活动的策划与开发

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安徽省合肥市包河区教育体育局 引言上海自然博物馆(上海科技馆分馆)结合常设展区,开展了一系列科普教育活动,希望能让参与者在活动中模拟科学家的身份,体验科学研究的过程,观察、记录和分析身边现象,感受大自然的神奇,进而树立保护生态环境的意识。本文选取“恐龙肤色的猜想”活动,具体阐述场馆环境中教育活动的设计与开发,并深入分析此项活动的学习效果。1 “恐龙肤色的猜想”活动概述

“恐龙肤色的猜想”活动参考上海市小学自然课程标准中的培养目标:通过观察和交流,认识恐龙这类史前生物;了解恐龙的形态习性、生活年代和生存环境;激发研究史前生物的兴趣;培养收集和整理资料的能力。 通过逐步改进的方式,博物馆、古生物学家和策划人三方反复沟通,历经两轮迭代修改,挖掘提炼知识点,优化精细活动流程,最终完成了此项活动的设计方案。

如表1所示“,恐龙肤色的猜想” 活动分为活动前、活动中、活动后三个部分。针对中小学生,以角色扮演的形式展开科学探究活动, 依据生物进化论以及现生动物特征,并借助化石识别、模型实验、资料分析等古生物学的研究方法, 推断恐龙的皮肤颜色 和纹理,探究动物对生存环境的适应。

为配合活动实施,还特别设计了相应的学习单。如图 1所示,学习单从“我”的视角呈现问题,涵盖记忆性问题、收敛性问题、发散性问题以及批判性问题四种题型。 通过这些开放性问题, 鼓励学生大胆假设、小心论证,抽丝剥茧、追根溯源,思考恐龙肤色与其周围环境的关系。2 “恐龙肤色的猜想”活动评估

为验证“恐龙肤色的猜想”活动设计方案的适切性和可行性,笔者通过课堂观察和课后反馈的形式,对活动的参与情况和学生的学习效果进行调查。( 1)在活动过程中,拍摄全程录像,以收集视频数据,便于后期对教师与学生之间的互动(包括行为和话语)进行质性分析。(2)在活动结束后,开展问卷调查和现场访谈,了解学生对活动的意见与建议。2.1

非正式环境下的科学学习, 包括日常环境中的学习、 经过设计的场景中的学习以及基于项目的学习。博物馆围绕某一主题的展品展项,配以精心设计的活动,发挥其教育功能,是经过设计的场景学习的重要组成部分。

美国国家研究理事会报告《非正式环境下的科学学习:人、场所与活动》( Learning Science in Infor-

带领学生参观“生命长河”展区中的“古今生物”主题区,跨越时空走进多姿多彩的生命世界,领悟古往今来的物种画卷,观察史前生物与现生动物皮肤的异同。

带领学生参观“演化之道”展区,沿着“时光之轴”,游历生命发展的进程,探寻生物演化的规律。重点讲解“恐龙盛世”展项群中的暴龙机械仿真模型,学习有关恐龙的背景知识。 1 观看影片

播放一些视频资料(如上海自然博物馆的“逃出白垩纪”剧场),以增加趣味性,但最好不要选择动画片,一则科学性欠严谨,二则会干扰下面的学习。2 布置任务

陈述主题之后,给予学生一些提示,指导其猜想恐龙的皮肤质地,并填写学习单,为恐龙绘上纹理、涂上颜色。接着,发放沙盘模型,结合当时的生态环境,尝试摆放树木、河流、山丘等道具,将完成的恐龙模型置于适合的生活场景中。 对学生进行分组,要求他们分别站在恐龙和古生物学家的角度,通过协作学习的方式,亲身体验和实践想象中的角色,更好地理解角色所处的情境,这将有利于提高学生参与活动的积极性。 3 交流与分享

举办一场辩论比赛,讲述各自对于恐龙肤色的见解。最后,教师对各组恐龙模型作品给予点评,并告诉大家:这个问题今至 还没有明确的答案,等待我们发挥集体的智慧共同探去 索。

写一篇有关恐龙肤色猜想的推理性文章。

“恐龙肤色的猜想”活动学习单

亿万年前,恐龙家族曾雄霸天下,在地球上主宰了一切,可最终还是没有逃脱中生代末大灭绝的命运。 它们的化石历经沧桑保存至今,人们正在据此努力了解这些神秘的庞然大物。有的问题已经有了答案,比如恐龙的食性、生存环境、奔跑速度等。 但是还有不少谜团没有解开,比如恐龙的声音以及皮肤的颜色等。 揭秘这些无法保存下来的信息,一直是古生物学家们非常苦恼的事。 今天,我们就来推测一下恐龙的肤色吧!

mal Environments: People, Place and Pursuits)建议,应从发展科学兴趣、理解科学知识、从事科学推理、参与科学实践、反思科学本质和认同科学事业六个方面对非正式科学学习环境中的学习活动设计进行评价。这六个方面犹如组成一根麻绳的六股分支,相互缠绕在一起,构成分析科学学习的工具系统。它们既是非正式环境下科学学习目标设计需要考虑的内容,也是评估科学学习活动的学习效果所参照的指标。

本文采取这一研究工具,从兴趣、知识、能力、态度、行为和情感等维度,尝试对“恐龙肤色的猜想”活动进行调查, 评估其是否达到了设计方案所预期的认知目标。(1)发展科学兴趣兴趣和动机是场馆学习的重要因素, 学生在活动过程中感到激动、 兴奋以及萌发学习的动机都意味着科学学习正在产生。 兴趣对于促进学生自主学习起着巨大的作用, 它能帮助学生尽可能地维持学习并加深记忆。激发学习兴趣的方式有很多,比如呈现新奇的事物、建立新旧经验的联系等。

从视频录像来看,学生们对“恐龙肤色的猜想”活动非常感兴趣,参与度也相当高。这在很多环节中都得以体现,比如“观看影片”环节巧妙地引出了活动的主角———恐龙,调动了活动的现场氛围,激发了学生的学习热情。如表2所示,学生们自然而然地把自己的先前经验与电影的故事情节相结合, 部分学生甚至事先已经对恐龙有了初步认识, 能准确辨别 话语和行为

T:小朋友们,请大家认真观看啊,看完了之后我要提问哦…… T话没说完,被 S1 打断。(画面出现一只恐龙在草原上漫步) S1:梁龙! 梁龙! 梁龙! (嘴里一直在念) S1看到自己认识的恐龙,非常兴奋。S2:嗯,的确是梁龙。(随声附和) S2 对 S1的观点表示认同。S1:看! 它的身体好大啊! (指向荧幕) S3联想到美国科幻冒险电影《侏罗纪公园》,认为当时处于侏S3:我敢肯定,这是侏罗纪,绝对是! 以前我看过……(自言自罗纪。语) S4 与 S5互动频繁,对恐龙的类型开展讨论。S4:这是不是腕龙? (望向 S5) S5双眼紧盯荧幕,沉浸在影片的故事情节中。S5:不是,这是吃肉的恐龙,快压扁它! (挥舞双臂) S6自认为很了解恐龙,顿时心生自豪。S6:这叫嗜鸟龙! (神态得意) * 注:本次活动共有1名科学教师和12 名学生,对这 13人进行编码,教师的编号为T,学生的编号为 S1~S12

图片 话语

T:下面就请各位同学说一说自己的看法。T 启动头脑风暴, K1:我拿到的图片是铸镰龙。 我认为它和啄木鸟让学生们各抒己一样,长着羽毛。见。T:你的理由是什么? (微笑) K1 将先前知识与K1:因为它们都生活在森林里。 我记得以前在书现有情况相结合,上看过,好像铸镰龙最后进化成鸟类了。 你看,它并给出合理的解长得很像啄木鸟,前爪特别尖锐,并且都是杂食释。动物,所以羽毛的颜色也差不多。G1 根据现生动物T:大家同意他的观点吗? (环顾教室)的羽毛特征,表达G1:不同意(!举手回答)了异议。T:为什么? G1:我觉得铸镰龙长得像鹦鹉,羽毛的色彩很艳丽。(若有所思) K2:我拿到的图片是腕龙。我认为它是棕红色的。K2 根据腕龙的食T:你怎么知道它是棕红色?性,推测其肤色。K2:因为它是世界上最大的恐龙之一,是最厉害G2 指出 K2 的错的一种食肉动物! (略有迟疑)误,并说明动物肤G2:胡说! 腕龙是食草动物,性格很温和,会被其色与生存环境之他攻击性强的动物吃掉,所以它的皮肤颜色必须间的关系。起到隐蔽的效果,才能保护自己。 比方说,天气很热,在一个干旱的小树林里,叶子都枯了,腕龙的颜色跟周围的环境接近, 都是红红的。(打断 K2的话) G3:我拿到的图片是橡树龙。 我认为它可能是草G3 与 K3 针对橡绿色的。 因为它是食草动物,生活在草丛里。树龙的肤色展开K3:难道草原动物都是绿色的? 说不定橡树龙像了激烈的讨论。花花绿绿的毛毛虫一样,为了吓唬天敌,是土黄T 没有给出标准答色的。案,是下而 留 想象G3:我是的说可能,没说一定。 老师,到底我们谁的空间。说的对? (表情疑惑) T:非常好,大家说的都很有道理。(点头肯定)

如表 3所示,从视频录像来看,在“恐龙肤色的猜想”活动中,学生们没有凭空猜想,而是根据客观事实,寻找各种直接或间接的证据,得出了自己的结论。事实上,这个推理的过程必须有据可循并且逻辑缜密,因为一旦稍有疏忽,其他人就会找到反驳的机会。

皮肤属于软组织, 只有在极为特殊的条件下才能保存下来。 恐龙死去后,随着时间的流逝,它的皮肤表面会变干、变硬,埋藏它的细粒泥浆会形成其皮肤的印模。如果埋藏恐龙的沉积物足够结实,就能在有机组织消失前完整保留它的形态, 并把留有皮肤结构的印痕保存在沉积物中。目前,全球已经出土了十余枚恐龙皮肤的印痕化石, 证明恐龙就像其他爬行动物一样,皮肤表面具有粗糙的鳞片结构,有的鳞片上还长着骨刺或是瘤状突起。 然而, 凡事总有例外, 恐龙并不都是皮糙肉厚的, 它们同时也是披羽者。近年来,越来越多带有羽毛印痕的恐龙化石在世界各地被发现。另外,对肤色的选择是一切皆有可能的,有的恐龙进化成和环境一致的保护色,还有的恐龙则进化成醒目的警戒色。(4)参与科学实践参与科学实践具体是指运用科学方法和科学工具,与他人共同参与科学活动和学习实践。“恐龙肤色的猜想”活动为学生提供了协作学习的机会,通过发现问题、分析问题和解决问题的过程,建构对自然世界和物质世界的意义。

从视频录像来看, 学生们都描绘了自己心目中的恐龙,画出了恐龙皮肤的颜色和纹理,并能做到自圆其说,完成了科学探究的基本任务。他们大致总结出三种观点:一是“色彩鲜艳论”。 恐龙虽然早已灭绝,但它们的某些种类进化成鸟类繁衍至今,因此作 话语和行为 T:同学们,你见们 过恐龙吗? S1:见过! S2:怎么可能,它们都灭绝了! S1:我见过的是恐龙化石。S3:我见过鳄鱼,鳄鱼就是恐龙的近亲! S4:说不定世上真有恐龙,只是科学家还没有发现。

研究, E-mail: 598089672@qq.com。 2017-02-25 修回)

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