先前经验对学生科技场馆学习的影响及启示

摘 要根据建构主义的理论，学生在参观科技场馆之前，头脑中带有各式各样的先前经验，这些经验影响他们参观的过程和学习的效果。其中，先前知识和经历、先前兴趣、参观动机和目标定向是先前经验中最主要的三个方面。基于先前经验的作用，借鉴西方国家科技场馆的经验，应在学生团体参观前开展准备活动，为学生提供知识和概念的铺垫、展厅布局和主要展品的介绍，以及运用科学探究技能的机会。

关键词科技场馆 先前经验 先前知识 准备活动 学生团体

随着终身教育的理念逐渐深入人心，学校之外发生的科学学习越来越受到重视。科技场馆是校外提高科学素质和培养创新人才的重要场所，包括科技馆、天文馆、自然博物馆、科学中心、动物园、植物园、水族馆等在内的与科学教育有关的公共机构。学生团体是参观科技场馆的重点人群，在整个观众群体中占据很大比例，以上海科技馆为例，学生团体占到了50%左右[1]。如何提高学生科技场馆学习的有效性，成为越来越多教育者关注的问题。

先前经验影响学生参观科技场馆的过程和学习效果。根据建构主义的学习理论，学生并不是“空着脑袋”来到科技场馆，而是头脑中充满了各种各样的先前经验和观念。在参观中，学生自觉地将科技场馆的新信息与头脑中已有的观念和经验建立联系，并利用先前经验对新信息进行主动的解释和推测[2]。由于先前经验的作用，科技场馆应重视参观前教育活动的开展。然而，我国的科技场馆还未充分意识到参观前教育活动开展的必要性，没有相应的计划，或仅流于形式，单纯发布活动信息[3]。基于此，本文系统地梳理了影响科技场馆学习的先前经验因素，并为学生团体参观前教育活动的设计提供借鉴和建议。

一、先前经验影响学生科技场馆学习的过程和结果

个体的先前经验对场馆学习起着决定性的作用，这包括先前知识和经历、先前兴趣和偏好、职业背景、社会技能等。其中，先前知识、先前兴趣、参观动机和期待是个体先前经验中最主要的三个方面[4]。这些先前经验影响展品的选择、参观计划的制定和谈话的主题等。

1.先前知识和经历是知识建构的基础

先前知识经验是场馆学习的生长点。每个学习者都是在原有知识的基础上对新信息进行加工，建构自己的理解。先前知识经验越丰富，与参观内容的关系越密切，越有助于学生理解展品，进行有意义的场馆学习。

首先，个体的先前知识与经历决定着学习的方向和内容。Piscitelli和Anderson请77名4-6岁儿童回忆过去参观科技场馆的经历。儿童记忆深刻的展品都与他们熟悉的、日常生活中经常接触的内容有关。比如，很多儿童对恐龙、汽车、飞机等展品记忆深刻，原因是他们在家里经常接触这些玩具[5]。

其次，先前知识和经历与学习结果存在一定的正相关。Anderson和Lucas研究发现，先前参观过科学中心的学生，由于对科技场馆有较多的了解，对科学概念的掌握水平显著高于之前没有参观过该馆的学生[6]。Falk和Storksdieck通过建立回归方程验证了个体情境在场馆学习中的作用，并发现先前知识经验对场馆学习效果具有正向预测作用[4]。Leinhardt和Knutson对观众参观时的对话进行分析发现，观众会主动联系自己的先前知识经验以理解展品或展览的内容。特别是参观某个特展的观众，平均每人提到先前知识经验的次数竟达到6次[7]。

2.适度的先前兴趣对场馆学习起着积极的促进作用

先前兴趣也是先前经验中比较突出的成分，在学习过程中发挥积极作用。Falk和Storksdieck在研究中证实了先前兴趣对场馆学习的效果具有正向预测作用，并发现先前兴趣高的观众从参观中的收获明显好于先前兴趣低的观众[4]。

兴趣对学习的影响作用主要表现在“激发”和“维持”两个方面：一方面，观众先前的兴趣能够激发他们积极投入参观活动；另一方面，兴趣还能维持观众的参观活动，使其对参观的卷入程度更深，投入的时间更长。Doeing和Pekarik指出，兴趣的作用产生于参观的开始阶段，不同的开始阶段将引发不同的期待和参观时的情绪反应[8]。因此，兴趣首先影响观众选择什么样的活动等，其次影响到观众的卷入程度。因此，观众在参观时选择什么内容来学习，是与个人兴趣密切关联的，对于感兴趣的展品，也愿意投入更多的时间进行探究。

然而，先前兴趣是不是越高越好呢？学生可能因为从来没有或是很少参观科技场馆，入馆后就显得非常兴奋。此时，因兴趣过高而产生较高的好奇心，更倾向于“蜻蜓点水”式的参观，对每件展品都摸一摸、试一试，而不能聚焦于特定展品。有关好奇心、新奇性与学习水平的关系理论（见图1）认为：学生进入场馆时所感知到的新奇性，能够产生不同水平的好奇心，这对学习的认知结果产生不同的影响。过高和过低的好奇心导致不良的学习效果，适度的好奇心才能使学生有最大程度的收获[9]。

3.参观动机和目标定向决定参观的方向和探究的深度

Falk等人将参观动机分为六种类型：文化熏陶、接受教育、重复某次经历、社会交往、休闲娱乐和客观因素（包括天气、距离、时间和门票等）[10]。这些动机表明，有的对参观内容较为明确，有的则对参观内容还很模糊。明确的参观动机使学生清楚地知道自己要了解的内容和达到的目标，即产生目标定向，从而更主动地选择展品进行探究。Falk等人研究也发现，参观期待的明确程度显著地影响概念掌握的水平和参观时间的长短[10]。

在参观前为学生提供目标定向，能够促进其科学概念的学习。Anderson和Lucas将八年级学生分为两组，第一组学生参与一个熟悉科技馆的物理环境和展览内容的活动；第二组学生参与一个不提供目标定向的活动，以研究有无目标定向对八年级学生理解科学概念的影响。结果发现，参與目标定向活动的学生对科学概念的掌握程度显著高于无定向的学生[6]。

根据Falk等人提出的情境学习模型，场馆学习是个体环境、物理环境和社会环境共同作用的结果。场馆学习发生在一定的物理环境中，通过与其他个体的互动，将先前经验和新经验建立联系[4]。因此，作为科技场馆学习的主体，学生的先前经验发挥着积极而重要的作用。endprint

二、先前经验的研究对学生团体的启示

根据先前经验的作用，在参观前为学生开展准备活动是非常有必要的。美国等发达国家的科技场馆大多针对学生团体，提供参观前准备活动的资源包。先前准备活动的意义不仅有助于学生熟悉展示内容，对参观产生明确期待，还能将学生的好奇心维持在适度水平，从而促进学生的认知学习。科技场馆的先前准备活动主要包括以下三个方面。

1.科学知识和概念的铺垫

在组织参观前，对将要学习的内容进行简要介绍或提供辅助性的支持，使学生将学习内容与其原有的认知结构特别是与学校科学课程内容联系起来。教师提供知识和概念上的铺垫，有助于学生理解和掌握有关的知识概念，熟悉与参观有关的内容，对场馆参观怀有一定的期待，并为知识建构提供基础。例如，美国自然博物馆向参观陨石展厅的学校教师提供与陨石有关的阅读材料，并引导学生思考问题。比如，请9～12年级学生在参观前阅读与陨石有关的科普文章，并小组讨论“陨石是什么”“科学家如何利用陨石来认识太阳系”“科学家使用哪些工具和技术来研究陨石”等问题。通过阅读和讨论，学生对“陨石”这个陌生的主题有所了解，并与头脑中已有的天文和地理知识建立联系，便于在参观中理解相关内容。

在提供知识铺垫时，必须结合学生的年龄和认知特点，提供不同难度、不同层次的学习材料和活动。以陨石展厅为例，3～5年级，引导学生认识陨石、了解其形态、知道科学家研究陨石的原因，从而对陨石形成初步而感性的认识；6～8年级，引导学生思考从陨石中可以发现地球和太阳系的哪些情况、了解不同的陨石能够反映不同的信息，从而对陨石有较为理性的认识；9～12年级，引导学生认识研究陨石的方法、陨石可以解释哪些天文问题等，从而探究问题的本质，并认识到科学与技术之间的联系。

2.展品和展厅布局的介绍

科技场馆是一个空间巨大、展品繁多的地方。如果参观前对场馆的空间布局和展品情况不够了解，学生进入场馆时必然无从着手，失去方向感和控制感，既不清楚自己要参观的内容，又不能很好地制定参观计划。这样就使场馆学习不能达到预期效果。因此，参观前为学生提供有关展品的介绍和展厅地图，有助于学生消除迷失感，较快适应场馆环境，从而有效地观察和理解展品。比如，美国旧金山探索馆就为前来参观的中小学生提供一份展厅地图，帮助学生熟悉馆内展品和空间布局，从而减少参观时的迷茫感。

3.运用科学探究技能的机会

参观科技场馆其实也是一项科学探究活动，依赖于科学探究的技能。作为中小学科学教育目标之一的科学探究技能，既是学生学习科学的手段，又是学生学习科学的结果。它包括观察、比较、分类、测量、推断与预测、交流与表达等。在参观前，教师可以请学生参与有关科学探究技能的活动。比如，美国旧金山探索馆有个强调观察的准备活动，让每个学生分别观察一支铅笔，每支铅笔看上去基本一样，但在尺寸和磨损程度上略有差别。然后将这些铅笔放在一起打乱顺序，再请学生从中挑出自己的铅笔。这个活动强调了观察是场馆学习的基础，并使学生通过体验对观察技能有了直观而深刻的体会。

当然，科学探究技能的运用并不一定要专门组织活动，也可以渗透在知识和概念之中。以美国自然博物馆的准备活动为例，教师可以引导学生在阅读材料和思考问题时使用观察、比较、分类、推断等方法，将探究技能的运用与知识概念的理解有效地结合起来。

学生的科学学习是一个连续的过程，教师和场馆教育者应该为学生的学校科学学习和科技场馆学习建立有效的衔接。因此，在设计和开展参观前的准备活动时，有必要结合学校科学课程标准，充分整合学校和科技场馆的资源，明确学生参观的目的，引导他们有重点、有针对性地探究展品。这样才更有利于学生结合先前经验，特别是学校科学学习经验，有效地进行场馆学习。

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参考文献

[1] 宋娴，孙阳.西方馆校合作：演进、现状及启示[J].全球教育展望，2013（12）.

[2] 伍新春，谢娟，尚修芹，等.建构主义视角下的科技场馆学习[J].教育研究与实验，2009（6）.

[3] 郑奕.博物馆教育活动研究——观众参观博物馆前、中、后三阶段教育活动的规划与实施[D].上海：复旦大学，2012.

[4] Falk J H，Storksdieck M.Using the contextual model of learning to understand visitor learning from a science center exhibition[J].Science Education，2005（5）.

[5] Piscitelli B.Anderson D.Young childrens perspective of settings and experiences[J]，Museum Management and Curatorship，2001（3）.

[6] Anderson D，Lucas K B.The effectiveness of orienting students to the physical features of a science museum prior to visitation[J].Research in Science Education， 1997（4）.

[7] Leinhardt G.Knutson K.Listening in on Museum Conversations[M].Walnut Creek：AltaMira Press，2004.

[8] Doering Z D，Pekarik A J.Questioning the Entrance Narrative[J].Journal of Museum Education，1996（3）.

[9] Kubota C A，Olstad R G.Effects of novelty-reducing preparation on exploratory behavior and cognitive learning in a science museum setting[J].Journal of Research in Science Teaching，1991（3）.

[10] Falk J H，Moussouri T，Coulson D. The Effect of VisitorsAgendas on Museum Learning[J].Curator：The Museum Journal，1998（2）.

[作者：謝娟（1983-），女，河南郑州人，中国儿童中心科研与信息部助理研究员，硕士。]

【责任编辑 杨 子】endprint