“蜜蜂王國探秘”項目在2012年“首屆科技場館科學教育項目展評”中獲得一等獎。該項目面向小學高年級和初中低年級學生,將科技館展品和科學課程緊密結合,以蜜蜂這種常見的昆蟲為載體,讓青少年學習蜜蜂的身體結構、生理、習性以及蜜蜂的社會性等知識;了解水分、空氣、食物對于蜜蜂生存的重要作用,認識環境和生物的息息相關、保護環境的重要意義。如何在一個以場館資源為依托的教育項目中實現上述綜合性的學習目標,本文介紹的項目開發和實施經驗也許會對從事科技場館教育的工作者有所借鑒。
一件展品引發的教育活動
黑龍江省科技館設立了蜜蜂主題展區:主要展品是一個125cm×40cm×165cm的蜜蜂活體生態箱,透過蜂箱透明的展示窗一年四季觀眾都可以觀察到蜜蜂的活動。蜂箱不是完全密閉的,通過玻璃管道將蜂箱和科技館室外連通起來,蜜蜂在大自然和蜂箱中自由進出。展區配套有多媒體視聽素材、多媒體動畫互動系統、蜜蜂模型展示、蜜蜂知識布展墻來配合主題。出于活體動物展品維護的需要,科技館還在戶外建有養蜂場。
蜜蜂展區受到青少年學生的歡迎,最受關注的是與室外連通的活體蜜蜂生態箱。我們注意到,青少年在參觀過程中會生發出很多與蜜蜂相關的問題,但是這些問題需要通過進一步的實驗、討論才有可能解決。為了充分利用和挖掘出展區的展品資源的優勢,我們開發出“蜜蜂王國探秘”這一教育項目,它既延伸了展區的教育功能和展品的教育價值,又與學校教育活動有區別。實物展品為學生的學習創造了更直觀和擬真的情境條件。
啟發式的提問將孩子們帶入活動情境
根據教育項目的設計,第二部分“蜜蜂身體結構之謎”是一個實驗活動。我們希望青少年學生在這個活動中仔細觀察蜜蜂腿部的結構,分析這種結構與蜜蜂運送花粉能力之間的關系,從而理解生物體結構和功能之間的關系。我們在實踐中發現,提問可以讓學生從展區參觀和觀察過程中比較自然地過渡到實驗部分的主題,進入我們預先設計好的實驗情境中。
學生在展區觀察“蜜蜂活體生態箱”時會感到非常興奮,因為這是很多人第一次近距離看到真實的蜂巢及其內部,能看到很多蜜蜂忙碌的身影。好奇心讓他們投入到特別仔細的觀察活動之中。但是,這時候學生的觀察是發散的,輔導員老師為了把孩子們的注意力吸引到下一步預設的實驗中,會提出問題引導他們的深入仔細觀察:“請大家看看連通室內蜂箱和室外的玻璃管道,出入蜂箱的蜜蜂腿部是否上下粗細一樣呢?”學生會發現從蜂巢出去的蜜蜂腿部幾乎上下粗細一樣,而從外面歸巢蜜蜂的腿部總是圓滾滾的。教師會簡單解釋這個圓滾滾的球就是蜜蜂采集到的花粉球。花粉球的引入,有可能讓學生產生了解花粉球最后去了哪里的興趣,但這個不是項目在按下來的實驗中所要研究討論的問題。于是,輔導老師會進一步提出問題: “為什么飛行那么遠的路程蜜蜂仍然能把花粉球結結實實地帶在腿上回家呢?”這些提問不僅給學生留下懸念,激發好奇心,而且逐步把他們的關注點引入到項目實驗中。輔導老師適時提供放大鏡、鑷子、蜜蜂(已死亡)給學生觀察和研究。學生會用顯微鏡觀察蜜蜂的身體結構,測量蜜蜂身體尺寸大小,制作蜜蜂標本,用實驗去解開這個“蜜蜂攜帶大量花粉而不掉”的謎團。
將場館活動拓展到自然環境中
城市學生接觸大自然的機會其實并不多,在戶外參與科學教育活動的機會更少。蜜蜂是最理想、最重要的授粉昆蟲,蜜蜂與蜜源植物的相互依存的關系,決定了它在生態環境和生物多樣性保護領域的重要地位。這些比較宏觀和相對抽象的生態學概念,光通過展區參觀或者課堂講授,很難讓學生有深刻的認識和理解。因此,我們利用黑龍江省科技館戶外養蜂場這個便利的條件,設計“我是小小養蜂人”這個戶外科學考察的環節,幫助學生在真實的情境中學習與蜜蜂相關的生態學概念,探討蜜蜂和生態因子之間的關系。
“小小養蜂人”這個活動中,學生從場館半自然的情境中進入戶外大自然里的觀察研究。他們在養蜂場中穿戴上和養蜂人一樣的防護服裝,和專業養蜂人一起“照顧”蜜蜂。在蜂場,學生會提出很多問題蜜蜂在冬天會凍死嗎?它們是如何越冬的?沒有花的季節它們吃什么?這些問題都可以經過觀察和向職業養蜂人請教得到解答。在得到這些問題的解釋之后,輔導老師再把這些問題的解釋與環境因子中的水、空氣、食物和生物的關系這個概念相關聯,原本比較抽象難懂的生態學理論,由于親身的體驗與驗證,而變得更加具體形象了。
開放、靈活的非正規科學教育活動更有吸引力
“蜜蜂王國探秘”這個項目,我們前期對活動內容、學習材料和工具、學習單的制作都進行了詳細的設計。然而,學生在實際活動中經常會提出很多有趣的問題,因此,在項目實施執行的過程中,我們還必須用開放的心態,回應他們的提問,靈活調整活動的內容和結構。
曾有學生產生這樣的疑問“蜜蜂是如何采集花粉的呢?”這不是我們預先設計的問題,也沒有安排研究活動,但是,我們將尋找答案的機會安排在戶外考察的環節。有學生觀察發現蜜蜂在黃色的小花上面蹭來蹭去,一會兒腿上就粘上了黃色粉末,這就是花粉。這時輔導教師適時地加入授粉以及花在結構方面的知識。戶外環節中的小插曲讓孩子們收獲了新的知識,也呼應了前面的“蜜蜂身體結構之謎”實驗活動,并自然過渡到生態環境保護的層面上。實施過程中類似這樣的經歷幫助我們不斷深化項目內容,根據學生的問題和興趣不斷調整活動內容,讓科技館里的教育變得更有吸引力。
解決操作實施細節問題,提升項目的效果和質量
相比于靜態標本研究,活體生物實驗研究會存在很多不易控制的因素和安全問題,很多輔導教師會望而卻步。其實,經過精心的設計,安全性和實用可操作性的問題能夠得到較好的解決。比如為了避免受到蜜蜂蜇刺傷害,教師可提供已死亡并消毒的蜜蜂來觀察蜜蜂結構,使用安全指套和鑷子進行實驗操作;在養蜂場活動時穿戴養蜂防護服、噴灑保護液、利用特殊熏煙控制蜜蜂活動等,這些做法既保證了安全性,又保障了觀察和實驗的效果。
另外,教育活動中關于科學方法和技能的培養往往體現在細節上。比如測定蜜蜂身體長度,可以引出隨機選取樣本的意義,取樣數目、結果要多次測量取平均值等具體的研究方法和數據處理問題。我們希望通過細化活動,讓學生學習體驗科學研究的方法及其嚴謹性。
為什么能成功?
“蜜蜂王國探秘”這個項目的設計,體現了對科技館資源的充分挖掘利用,不僅拓展了蜜蜂展區展品的功能,利用了科技館展廳中科學工作室的實驗場地、標本和儀器,還延伸到了場館外的資源,把養蜂場這個展品維護的特殊區域也整合利用到項目中,創設了與館內活動相關聯的戶外科學考察活動。
項目活動設計彼此聯系呼應、細節謀劃精心、層次遞進也使項目獲得了很好的效果。從參觀體驗到深入地觀察研究,從室內活動到戶外考察,從場館到家庭,設計者按照邏輯關系來組合安排活動。精心設計的提問、反復琢磨的實驗步驟、有的放矢的戶外科考、引人思考的學習單,每個細節都做到位,整個項目才能達到預期目標。
項目的設計充分發揮了校外教育趣味性和靈活性的特點。在蜜蜂展區里實驗探究蜜蜂的身體結構,分析有助于蜜蜂攜帶花粉的身體特征,在戶外養蜂場中綜合觀察研究蜜蜂與環境的關系,親手做一塊蜜蠟香皂……項目活動提供了一個集體學習平臺,讓參與學生獨立思考、觀察發現并研究探索。有趣的選題、自由寬松的氛圍,凸顯了課外科學教育的特征。在實踐性很強的活動中,學生批判性思維、團隊合作和社會交流等能力,以及社會責任感的培養會更易實現,這些是校外科學教育重要的價值。