激发学习动机,培育科学精神

———对博物馆课程教学方法的探讨*

Science Education and Museums - - — 层论点— -

doi:10.16703/j.cnki.31-2111/n.2018.03.003郭青生.激发学习动机,培育科学精神———对博物馆课程教学方法的探讨[J].科学教育与博物馆,2018( 3):155-160. 上海博物馆 引言近年来, 面向学校开发的课程已经成为博物馆教育的重要形式。 这些课程不仅扩展了博物馆的表现内容,而且加深了对蕴含在博物馆展览、藏品中文化、科学的知识阐释,是对博物馆资源的“活化”,因而受到学生和家长的广泛好评。 由于博物馆课程的主要受众是中小学生, 尤其以学龄前儿童和小学低年级为主, 这也是促使我们进一步思考儿童学习的心理与行为特点的契机。 虽然博物馆对儿童学习问题的探讨刚刚起步, 但从博物馆课程中所获得的心得体会, 经总结归纳可上升为博物馆教育心理学的基础。

除了平常的教育活动之外, 博物馆应当开发一系列课程,使自身的展示内容更加生动、形象,富有感染力。下面就以上海博物馆为例,谈谈我眼中的博物馆课程,希望借此引起大家对儿童教育的关注。 * 本文为作者在 2018 年 3 月 23日第二届《科学教育与博物馆》理事大会暨学术论坛上的报告。 —专家讲堂—

也要比以往多得多, 因此主动获取知识的重要性日渐凸显,提升学习能力成了第一选择。

科学精神是人类对自我和世界的认知方式、行为规范和价值取向, 是长期以来自然科学和人文科学发展所形成的优良传统, 也是人类之所以不断进步的基础。美国科学界将其概括为以下几个特征:好奇心:善于提出问题,并且积极地去寻求答案;尊重实证:思路开阔,考虑不同的、有冲突的实证;批判地思考:权衡、观察和对观察到的事实进行评价;灵活性:接受经证实的结论和重新考虑自己的认识;对变化世界敏感:有尊重生命和环境的觉悟。

1985 年, 美国科学促进会( American association for the Advancement of Science) 启动了一项致力于科学知识普及的中小学课程改革工程——— “2061 计划”(Project 2061)。这项计划的制定者假借哈雷彗星再次临近地球的时间节点2061 年,希望使美国当今的儿童在接受了这一理念指导下的教育之后,适应 21世纪中叶科学技术和社会生活的急剧变化,从而保持美国在世界上的领导地位。

该计划实现得如何?笔者未考察过美国的学校,因而不得其详。 但我曾在美国国家航空航天博物馆(National Air and Space Museum) 观摩了一堂关于人类对飞行器探索历程的课程, 其教学思路让我充分理解了科学精神的含义。

这门课程由一位志愿者讲授, 讲课地点为博物馆展厅,讲课形式为看实物、讲知识和现场讨论。 首先进行事实叙述。在20世纪初,人们为了飞上蓝天,尝试了多种方法,主要有三:(1)扑翼机。模仿鸟类或昆虫,借助翅膀飞起来,但是失败了。 因为人类的体重所限,想要飞起来就必须有一个巨大的翅膀,而扇动如此大的翅膀需要非常发达的肌肉, 达不到这个条件的结果就只能是摔下去。(2)飞艇。受热气球的启发,人们发明了飞艇。 后来,在飞艇上安装了推进和控制的装置,使得其更易于驾驶,可高昂的造价和过低的速度依旧让人却步。(3)固定翼飞机。美国的莱特兄弟在多次试验的基础上, 发明了由固定的机翼产生升力,并依靠自身动力向前推动的飞行器。固定翼飞机经由“飞行者一号”至“飞行者三号”,最终取得功了成 。这是人类历史上第一架能够自由飞行,并且完全可以的操纵 飞机。

接着,展开讨论。 在介绍了飞行器的发展历程之后,话题一转,教师抛出几个问题:衡量一种飞行器成的功 标志是什么?扑翼机、飞艇在当时的失败,是否意味着这些飞行方法都走进了历史的“死胡同” ?随着科技的进步,今天的我们能否让它们起死回生,走出别样的路道 呢? 然后,教师拿出 20 世纪30 年代至 70 年代的飞艇模型。 学生们现发 ,在解决了材料、 动力和充填气体的安全性等问题后,飞艇重获新生。 的确,飞艇大而笨,速度也慢,其但 载重量大,还可垂直起降;留空时间长,能长时间悬停或缓慢行进;燃料消耗低,噪音小,污染小。 如果用于影视拍摄、悬吊重物、森林救火以及娱乐观光等特殊场合,飞艇的缺点反而转化成了固定翼飞机所不具备的优点。

最后,进行总结。经过讨论,学生们一致认为,不存在绝对的失败和成功, 所有事物的优点和缺点在一定的条件下都会相互转化。科学地认识问题,是人类进步的阶梯。

从中可以看出,美国博物馆的教育思想与“2061计划”的培养目标是高度契合的。博物馆课程并非简单地传授知识,尤其不能给出固定的、唯一的结论,而是提供一种理性的思考方法。对于历史研究而言,无论基于历史文献、考古资料、田野实证或是几种方法的综合使用, 许多研究成果仍然只是研究者的假说,而不是绝对的真理。 事实上,这些研究成果很有可能会被一个小小的考古发现所证伪。我想,对于自然科学而言,道理同样如此。

中国博物馆也十分重视对教育目标的探究。 在中国的教育中,历来认为教育不是教人“成器”,而是“成人”“成事”, 因此教育的目的是“立德”“树人”。 叙述一个事实、传递某种知识是必要的,但不应当止步于此。 博物馆教育其实是有层次的,由“具体的知识”到“学习的方法”,再到“科学态度”“人文精神”。 对于历史人文类博物馆,除了介绍文物本身在人类发展过程当中的作用和意义之外,还要重视人文精神的培养;对于自然科学类博物馆,除了介绍展项背后的科学原理,还要重视对科学态度的培养。 所以,博物馆教育要有远大的目标,这样才是有意义的。

激发博物馆学习的动机对于学生来说,博物馆课程并非必修课程,虽然增长知识、锻炼能力是成长过程不可或缺的要素,但其效果并不能立刻显现在应试、升学中。如何激发学生的学习动机,并不断巩固学习兴趣? 其一,博物馆课程必须具备博物馆的特点, 其教学方法应当明显地区别于学校课程;其二,在课堂上以问题为导向,鼓励学生主动表达自己的想法。

实物性是博物馆教育的独特价值。 博物馆中的物是大千世界的缩影,有些属于人类活动的证据,包含着社会生活的变迁;有些属于自然发展的标本,包含着宇宙、地球和生命的基本规律;还有些则是科技进步的凝聚,包含着人类认识世界的方法。这些材料的陈列、展览,其目的都是供人们观察、思考,或者操作、体验。虽然当代博物馆重的“物”的概念已经大大拓展,但通过“格物”的方法获取知识的观念,已经深深地扎根在人们心中。 博物馆课程要尽可能地引进 “物”,这既符合学习者的思维定式,也能有效地激发探究的愿望。

此外,在亲子课程中,家长不只是陪伴孩子读书的保护人,而是要与教师、孩子共同介入,从而构成一个完整的学习。如图1所示,以家庭形式共同完成一个历史年表作为课程作业, 把所学的知识都放到这个漫长的列表中去, 并将当时的生活场景描绘出来。这样,博物馆中的亲子课程就没有变成一场热闹非凡的娱乐活动,依然是一次卓有成效的教育活动。3 博物馆亲子系列课程——“—人类进步的足迹”

目前海, 上 博物馆有着数十门生动有趣的亲子课程,由拥有多年考古、文博、艺术教育经验的教师带队,以多样化的视角切入馆藏,物透 见史、知往鉴来,窥视旧日生活的方方面面,感受我们与过去的温存关联。同时也让父母与孩子一起,享受博物馆里的美好时光,在与文互物的 动中学习知识。对每个人来

之后进行操作体验活动,主要包括两个项目: (1)打水实验,直观感受先民的智慧。活动时,我们在课堂上放置一只盛水的透明塑料盒, 让孩子们轮番用小口尖底瓶打水。 小口尖底瓶是仰韶文化半坡类型的典型水器,为泥质红陶,小口、细颈、深腹、尖底,腹部置一对环形器耳以供穿绳。因为其底尖容易入水,入水后又由于浮力的原因能自动横起灌水。灌水后,瓶的重心降低,可保持瓶身的稳定。 加之口小,搬运时水不易溢出。小口尖底瓶综合运用了水的浮力和器物的重心, 表明当时人们对力学原理已经有了朴素的认识。

(2)器物赏析,思考舞蹈与生活的关系。 彩陶舞蹈纹盆是在青海大通发现的马家窑文化器物。 其内壁绘有三组舞蹈者的形象,舞蹈者手拉手,均朝一个方向甩动辫子,体现了击节踏歌、肢体扭动时强烈的节奏感。纹饰造型简练明快,笔法酣畅老道。当盆中盛水时, 水盆好似平静的池塘, 盆中的人与“”池 中的倒影相映成趣。 这时教师请学生回答问题:从这件器物中我们发现了什么? 为什么在陶器上有会 那么精彩的绘画呢? 画中的人又是为何而舞? 当时的人们极为熟练地掌握了陶器制作的技巧。 对于他们来说,陶器不仅具有良好的使用性能,而且是表达生活情趣的艺术品。 古人的绘画水平达到了很高的水准,即使放在今天也毫不逊色。 农业与手工业分的 工已经出现,器物的制作者可能不是普通的农民,而是专职的工匠甚至艺术家。 原始社会的舞蹈具有表现喜悦、庆祝丰收、欢庆胜利以及祈求上苍或祭祀祖先等多种功能。 对此,学生们纷纷惊叹于古人的创造力。

最后, 教师组织大家共同讨论一个永远值得思考的问题———“人与自然该如何相处”。 这门课之所以定名为“农业革命”,是因为人类培育了新的作物, 农业因此兴起,由采集经济变成生经产 济。农业改变了人类的饮食结构,人体所需的碳水化合物、蛋白质大多来自农作物, 而供肉食的动物也要靠农作物饲养。 然而,农业同时也带来了不可忽视的负面影响,其对土地的开垦和水利的建设以及随人口增长出现的聚落改变了地球上的环境地貌和生态结构,生野动物植 逐渐丧失了生存的基础, 引发了许多物的种灭绝。结语博物馆人应该站在“教育”的高度上,积极投身于教育的实践,由此提升对博物馆课程的认识,并使之成为博物馆教育理论建设的资源。 博物馆课程虽然只是博物馆教育的一个部分, 但必须明确其在博物馆教育中的位置。 在馆校关系上,博物馆是学校教育的“第二课堂”,却不是学校教育的简单延伸,而是提供一种新的学习方法,即观察、思考和体验。

总而言之,对于儿童来说,博物馆营造了一个自主学习的开放空间。博物馆不能拒绝儿童,而要对儿童充满爱护之心。 博物馆课程要把教育的过程转化成学习的过程,并注重激发儿童的学习动机,强化和巩固这种动机。我们相信,博物馆不只是一个严肃的殿更堂, 是一个适合冥想、适合观赏、适合思辨适、合创造、适合生活的精神家园! [1]唐友波,郭青生.上海博物馆的社会教育:理念与实践[J]中

国博物馆,2001(2):66-72. [2]郭青生.兴趣是学习的先导———谈谈上海博物馆未年成 人教育的尝试[M]// 博物馆教育新视阈.北京:文物出版社, 2009:41-51.

( 2018-03-23 收稿, 2018-06-14 修回) 作者简介:郭青生( 1956—),男,研究员,从事博物馆教育工作, E-mail: guoqingsheng160@163.com。

创作来服务。

科技创新、 文化建设不仅依赖于社会的物质保障, 还有赖于能够激发创新的社会文化环境和广大公众具备较高的科学素质。而且,创新文化和科学普及对于先进文化的形成,对于人与自然、经济、社会的可持续发展及促进人的全面发展, 同样具有十分重要的作用, 它们是关乎中华民族长远发展的百年大计。科技创新与科学普及“两翼齐飞”习近平总书记强调:科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼, 要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军, 难以实现科技成果快速转化。 希望广大科技工作者以提高全民科学素质为己任,把普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法作为义不容辞的责任,在全社会推动形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围,使蕴藏在亿万人民中间的创新智慧充分释放、创新力量充分涌流。

[3]总书记的重要讲话,阐释了科技创新、科学普及与实现创新发展的辩证关系。公民科学素养提高了,创新土壤会更加扎实,创新驱动社会发展会更有力;在更多高精尖领域让科技创新取得突破, 社会对创新价值的认知和理解就会更充分, 人们对科技知识的向往就会更强烈。

科技创新与科学普及如同鸟之双翼、车之双轮。历史上所有伟大的科技创新, 都曾在推动人类文明进步方面作出巨大贡献。 顶级科技创新或许只是少数科学家的劳动成果,但绝不是智慧的“私藏品”。科技工作者应以通俗易懂的方式让高科技也能接地气,把更多的论文成果通俗易懂地传播给公众,让更多人理解并欣赏科技创新的乐趣, 共享科技创新给生活带来的可喜变化。

科技创新与科学普及要齐头并进, 不可偏废其一。“穷理以致其知,反躬以践其实。”科学研究既要追求知识和真理, 也要服务于经济社会发展和群众生产生活。 科技资源既要“顶天”,又要“立地”,如此才能形成推动社会发展的新引擎。

引力波、暗物质、纳米技术、机器人、石墨烯、物 联网……虽然科学家们的研究课题可能若干年后才会大规模应用,多数人短时间内尚不能“吃透”,但公众的学习、了解和关注本身就是推动科研前进的动力。

科技创新要靶向发力、矢志不渝;科学普及要放下身段,善于利用新媒体手段传播知识。二者都需从现实出发,着眼未来,只有两翼齐飞,才能广播创新的种子,放大创新的力量,引领中国向着世界科技强国不断前进。

2010 年推出的《中国科协科普人才发展规划纲要(2010—2020)》是新中国成立以来,首次以规划的形式对科普人才的培养和使用作出的宏观安排和部署。 由此可见,加快科普人才的培养、促进科普能力的提升,是我们必须面对与亟待解决的问题。科学家应关注科学传播工作2015 年,在第十七届中国科协年会开幕式致辞时,中国科协主席韩启德多次提及《星际穿越》中我国家科学 的科普缺位。 另有某知名媒体人在某著名高校与权威学者关于“转基因”问题的激辩,也显示出中国科学家在科普方面的软弱无力。

现实中, 有不少像褚君浩院士这样热心科普的顶级科学家, 但也有些科学家在心态上对科普存在“别扭”情绪,带有长久以来的偏见与误解。 总体而言致, 力于科普工作的科学家相对较少部。在 分科研人员眼里从事科普是不务正业,没有创新性,科研搞不下去了才去搞科普。 还有一些科学家不擅长与公众沟通, 在交流传授的过程中有意无意地使用枯燥的专业术语与公式, 做不到把复杂深奥的科学问题通俗化、简单化,无法吸引公众,更别说让公众理解掌握了。

在科学知识的生产早已专业化、职业化的时代,科学知识的普及、 传播也在不断走向专业化和职业化。科学家不再是当今科普工作的职业主体,但这并不意味着科学家可以回避其社会责任。作为科学知识生产者,科学家在科学传播链中仍然扮演着“第一发球员”的角色,是人类认识科学的源泉所在,具有特殊而重要的地位。科学家积极关注科学普及、参与科普活动仍是当代社会以及现代科技发展的时代要求。这作为一个倡导、一种呼吁,应该说是合情合理的。

1. 武汉科学技术馆2. 广州广美科展工程有限公司 引言每个地方都有自己独特的自然风貌、人文历史,博物馆应将这些地方特色融入陈列设计中, 从而塑造各馆的个性。从日常生活出发进行解读,易于观众加深对科学的理解。这既符合人们的认知规律,也避免了“千馆一面”的现象。不过,地方特色并非名胜古迹、历史名人之类地方资源的简单陈列,我们必须仔细斟酌并慎重选择, 使之与博物馆的展示主题和表现内容相吻合。

笔者选取了美国博物馆的案例作为参照, 讨论如何在展览中使用地方资源。 美国是世界上儿童博物馆最多的国家, 其中不少都有自己鲜明的个性特点。 布鲁克林儿童博物馆和波士顿儿童博物馆从社会文化的层面,对所在地区进行分析,并在展览中与观众进行探讨。与之相对应的是,武汉科学技术馆和贵州科技馆在儿童展厅的设计中, 同样尝试了将地方资源转化为博物馆的展示内容。美国儿童博物馆中的地方特色国际博物馆协会早在1972 年就提出“博物馆应成为其所处的社会整合的一部分”,而美国儿童博物 馆协会 2007 年的年会主题“拥抱地方多元性”也强调了这项议题的重要性, 指出儿童博物馆要利用自己的工作,帮助儿童了解不同文化的人们。以布鲁克林儿童博物馆和波士顿儿童博物馆为例, 两馆一直都在践行自己的文化使命, 其实践可以作为我们参照的标杆。1.1

创办于 1899 年的布鲁克林儿童博物馆是美国第一个专门为儿童设立的博物馆, 也是世界上第一个儿童博物馆。这个拥有百年历史的博物馆,其定位是“世界的布鲁克林”,即博物馆是布鲁克林献给世界的礼物。

美国是一个民族大熔炉,这也是“世界之都”纽约的一大特征, 而纽约的布鲁克林区几乎拥有来自全球各地的移民。 这些居民在交流的过程中经常因为语言、文化不同而产生误解,因为信仰、习惯不同而产生冲撞, 甚至由于肤色的差异而导致种族歧视。 这样的社会问题就是布鲁克林的地方特色。

布鲁克林儿童博物馆始终关注当地的文化冲突, 并致力于改变这一状况, 让不同的人们相互理解,彼此包容,和谐共处。因此,该馆的宗旨就是帮助

先来看看贵州有些什么? 贵州境内岩溶分布范围广泛,形态类型齐全,地域分布明显,构成了一种特殊的岩溶生态系统。同样,在我们的生活中“洞”也无处不在———宇宙中的黑洞、动物挖掘的洞、城市的地下管线……“洞”对儿童来说代表着神秘和未知,也激发着他们的好奇心,用眼观察,用耳聆听,用手触摸。 因此, 我们提炼出展览的主题:“洞察秋毫” ———认识你周围的世界。 通过“洞”把科学和生活变得更有趣味,为观众营造一个互动学习的亲子场所。

围绕“洞”的元素设计展厅环境,形成统一风格。在建筑外观,我们设计了许多大大小小的洞。室外的观众可以透过这些洞看到里面, 室内的观众也可以透过这些洞看到外面。由于展厅层高不到3 m,我们在上方吊顶处镂空,允许阳光射入,不会令人觉得压抑,也有利于消防喷淋。 此外,我们还在天花板上绘制了各式各样向下张望的动物眼睛, 与抬头仰视的观众互为对照。

“洞”开启了我们发现的视野,各个展项合理分布在“自然中的洞”与“城市中的洞”中。比如“洞里面是什么? ”,猜猜里面藏着哪种动物;比如“小孔成像”,说明了光沿直线传播的性质;比如“会唱歌的洞”,敲击长短不齐的水产管, 生高低不一的声音;还有“房子也是洞”,让孩子们通过砌墙挖洞,建造一座 遮风挡雨又透气的房子……

另外“,蜈蚣琴”的外观为卡通蜈蚣虫,有些孩子会到爬 蜈蚣的上背 当马骑。对此,我们把这一展项放到展墙内,并墙掏在 上 洞,让观众用手拍打蜈蚣的不同部位,触发内部的电子琴发音。 又如,将利用镜面反射原理的“窥视无穷”展项也放在洞里,让观众看到一个真正的“无底洞”。结语综述上所 , 儿童展览可以利用地方资源转化形成自身特色。 打个比方:照相,对于同样的事物可以是近景、远景,也可以是写特 ,从不同角度呈现事物的不同侧笔面。 者认为博物馆不妨选择合适的入切点,呈现出主题策划与展项设计的地方特色。 [1]陈涵郁.博物馆如何回应多元文化社会? 以波士顿儿童博

物馆的展示为例[J].博物馆学季刊,2011( 2):43-63. [2]爱德华·P·亚历山大,玛丽·亚历山大.博物馆的变迁博:物馆历史与功能读本[M].陈双双,译.南京:译林出版社, 2014. [3]温新红.中国式科技馆:“众馆一面”怎破么 ? [N].中国科学

报,2016- 05-13(01). ( 2018-06-13 收稿, 2018-06-21 修回) 作者简介:瞿胜清( 1962—),男,从事科技馆展览教育工作, E-mail: 290930702@qq.com。

技馆的展示资源,设计了“重建血液循环系统”活动,优化博物馆的教育功能。

研究背景

1.1

非正式学习环境凭借其丰富的学习资源、 灵活的学习方式成为学习科学领域关注的焦点。 当下,

[3]教育工作者开始致力于非正式教育活动的设计和实施,并将其作为学校教育的有效补充,抑或纳入学校教育的组成部分。 我国对于非正式学习环境的探索刚刚起步, 如何更好地利用其优势进行教育实践活动存在着诸多问题, 主要表现为以下三个方面:( 1)非正式环境下的学习目标是多元性的, 经过设计的环境过去一直侧重于吸引观众并保持其积极参与,但经验的形成往往并不以学习为依据。 4(]2)非正式

[环境中新媒体的应用产生进一步的疑问: 如何以及何时在教育活动过程中使用技术? 今天的科技馆呈现出一种极端现象———“重陈列、轻教育”,只带来了短暂的新鲜感, 无法让观众接触深层次的科学内容。 利用先进的技术却仅达到走马观花的效果,从

[5]

说明 图示

说明 图示

充分利用学生的生活经验或观念, 使他们可以调用所学知识解决生活中的实际问题

( 1)从与生活息息相关的话题引入活动( 2)构建人体血液循环系统模型

图 2 人体血液循环系统示意图 图 3 “构建人体血液循环系统模型”环节的设计思路

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