科技馆展厅内探究式教育活动初探
如今，我国的科技馆事业较从前有了飞速发展。“公众理解科学”的逐渐渗透，以及越来越多的对外交流与合作拓宽了中国科技馆人的思想和视野。中国的科技馆不再仅局限于常规教育展览，临时展厅、特色主题教育活动已成为常态化的展览、展示教育手段。随着观众对科学知识的渴求程度的逐步提升，在辅导讲解、各类表演之外，也可改变教育活动的形式，让参与者从中获取直接经验，有所感悟和收获。
1 科技馆内开展探究教育活动的目的
在大多数观众眼里，科技馆是一个休闲、游览、甚至娱乐的场所，带着学习目的前来的观众并不在多数。此外，展品数量多、展厅面积大，观众的参观经常是随机无序的。因此，科技馆需要开展一些教育活动与常设展览并行，由活动组织者有计划、有目的地为参与者提供学习的条件，并令他们从中获取知识和心得。无论是国内还是国外，各个博物馆、科技馆中都采用了这种展览和教育并存的模式。科技馆内的动手参与展项较多，为教育活动的开展提供了更多可能性，有必要在教育活动模式上进行更多探索和改进。
探究式学习是由美国芝加哥大学教授施瓦布在1960年左右提出的[1]。早在20世纪初期，教育家杜威便提出了探究学习的初始观念。在美国，学生从幼儿园时期便开始体验探究式教学。美国20世纪80年代提出的“2061”计划以及科学素养导航图，更是为美国的探究式学习提供了非常完备的理论依据。在温?哈伦编著的《科学教育的原则和大概念》一书中，着重写到了科学教育应致力于的几方面：“理解科学的大概念（包括科学概念、关于科学本身和科学在社会中所起作用的概念）；收集和运用实证的科学能力及科学态度。”它强调了学生获取的科学知识中应该至少有部分是从不同形式的科学探究经验中获得的。美加地区的很多科学馆都是提倡让观众进行亲身“动手”与“参与”。让观众在亲自动手，获探究式学习时代。博物馆策划、设计、制作具有观众参观性的陈列展览或其他活动项目，使人们不仅可以亲自参与动手操作，同时还要用脑思考，从而对有关内容获得真正的认知。经过多年发展，欧美非正规教育场所的探究式活动已经到了比较成熟的阶段。
在非正规教育场所（如科技馆、博物馆等）尝试推广探究式教学法有其积极意义。科技馆作为非正规教育场所，有必要在探究式学习方面做出尝试和贡献；并具备让学生亲身操作体验、还原实验情境、获取直接经验的硬件资源和条件；此外，带领学生展开探究学习可以提高科技馆辅导教师的教学水平。
2 探究式教育活动开展实施
2.1 选定恰当的展品
在探究式教育活动的开发前期，展品范围的选定十分重要[2]。在科技馆展厅中的展品往往分为几大类：以图文版、模型等形式为主的静态展示展品；将核心科技原理提炼出来，并直观地展现在观众面前的动态演示型展品（如双曲隧道、伸缩的线圈等展品）；实现原理展现的同时，还可以模拟再现科学实验场景，为观众营造体验科技、了解科技情境的参与体验型展品（如法拉第实验、手蓄电池等展品）。
由于展厅内观众流动性较大，参与体验型的展品往往能让观众深入其中，并有兴趣了解展品背后的人文历史故事。辅导教师应该选定参与体验型展品为活动依托，并对展品展示内容通过模拟再现科学实境的形式，引导观众操作、观察、体验展品，把展品看作是科学实验装置，让参与者进行相关探究实验，并与同伴展开交流、讨论，通过展品所展示的科学现象，自己发现和得出结论，从中获取直接经验。参与者通过这样一个有系统的探究式活动，不仅可以对现有定理、结论有一定的掌握，还能够通过科技发展的进程更直观地加深对科技与社会关系的理解，并培养敢于质疑，勇于实践探索的科学精神，使教育活动的效果由“知识与技能”上升到“过程与方法”乃至“情感、态度、价值观的层面”。
2.2 聚焦活动参与对象
来科技馆参观的观众年龄层次分布较广，在活动设计的前期，要对观众的年龄层和需求进行系统分析。通过统计，观众主要分为五类：
通过表1不难看出，观众之间的差异十分明显，因此在探究式教育活动策划初期，需要特别聚焦在某一个群体，再针对选定群体的特性进行活动主体设计。由于10岁以上的青少年已经具备一定的理解分析能力，并有学校老师来做系统组织，因此，展厅内的探究活动更主要侧重于小学高年级和中学生。
2.3 活动内容设计
2.3.1 明确活动内容的主题和探究目的。
要做一场真正的“探究”式活动，首先要明确“探究”的定义。与传统活动的不同之处在于，参与者需要自己去搜集例证、得出结论并进行验证。在选定适合的展品和确定面向对象（中学生为主）之后，还需要确定本次活动要达到的目的。例如，“让同学们对原电池的构造有更形象化的认识”，辅导教师需要把活动针对的目标作为基础，筛选具有探究性质的展品进行分析和内容设计。
2.3.2 充足的准备、测试工作
每一个较为成熟的教育活动实施前，都需要进行大量的准备、预演、试讲工作。探究式教育活动更是如此，让参与者进行探究活动之前，辅导教师需要针对活动的流程进行反复测试，以中国科技馆探索与发现A厅的活动《手蓄电池探究式学习》为例，辅导教师在活动前期，对吸水纸蘸盐水、肥皂水、醋、洗衣粉等均进行了反复测试并记录数据。最终选定了与最初伏打实验中一样的盐水作为活动材料。与此同时，辅导教师尝试了多种正确或错误的伏打电堆搭建方法，站在参与者的角度进行思考、比对并分析，为活动开展的顺利进行付出了大量努力。
2.3.3 有趣的活动开场 展厅内的探究式活动与教室内的探究式活动的区别在于外部环境干扰过多，因此，在活动内容的引入上则更需要开动脑筋，如何吸引参与者的注意力继续深入参与活动是一个主要问题。以中国科技馆探索与发现A厅现有活动《愤怒的小钢珠》为例，用知名手机游戏《愤怒的小鸟》进行引入，看看谁可以用3枚钢珠、一枚磁铁将目标打的更远？通过生动、形象的场景设计，在教师的引导下，参与者的兴致很快被调动起来，在后续的测试、提出假设、教师点评等环节中，参与者的流失率基本为0%。
2.3.4 辅导教师扮演“启发者”角色
探究式活动并不代表让参与者从头“玩”到尾。辅导教师在活动的进程中同样扮演了重要角色。在活动的初始阶段，辅导教师需告诉参与者在活动过程中，同伴之间的沟通非常重要。活动进行时，辅导教师要作为监督者，观察活动环节的进度，并适时提出下一个问题。青少年在参与探究式学习的过程中，总会碰到1-2个难点，以《手蓄电池》为例，在搭建多层伏打电池时，学生容易将纸的位置摆放错误，辅导教师需要抓住问题产生的时机，适当引导学生进行到下一步环节。
2.3.5 随着活动的开展场次的增多不断调整
随着探究式活动开展场次的增多，辅导教师应该注意总结、归纳各场次中遇到的问题并给予分析。由于每位参与者的年龄、知识层级都有区别，辅导教师应适时调整自身辅导时的切入点和对活动过程中难点的把控。如有条件，在探究式活动实施的初期，最好用多媒体设备进行录像，加以分析。
3 对展厅内开展探究式活动特征的总结归纳
有别于课堂式探究性学习，展厅内的探究式活动对学生们的专注性和教师的引入手段、引导方式都有着更高的要求。经过多次活动实施，笔者认为展厅内的探究式活动有以下特征：
1）由于场地等原因局限，学生们较课堂上课相比准备不足，教师引入科学问题时要更生动，吸引学生的注意力。可加入多媒体教学环节，通过影片复原当时科学家探究情景，增加学生的代入感。
2）活动的设置最好需要几个参与者合作完成，教师提出的问题难度要适中。
3）参与者需要在活动过程中，自己提出解决问题的思路，提出论证方法并动手实践，解决问题。
4）参与者在活动的进程中进行沟通有助于提高专注性和解决问题的效率。
5）教师在活动中要多关注参与者思路的变化。
6）教师利用科学方法引导参与者进行数据的分析。
7）学习单为辅助材料，帮助参与者记录数据，分析结果。
8）教师需要在适当的时候做出提示。
9）周围参观环境左右探究式教学效果。
在以上这些特征中，第一点、第七点有别于封闭式环境中的探究式活动，教师必须要在活动开展前做好详实的准备工作。第九点所提到的参观环境较为随机，需要较为合理的预约制度进行配合。展厅内的情况相对封闭式环境来讲不可控外因较多，需要不断总结归纳经验，调整活动时间、形式及内容。
4 展厅内探究式学习的发展方向及配套措施
4.1 馆校结合成为未来趋势
如今学校来展厅的参观团体，大多为“春游”的形式，或是为了完成学校的学分和作业。校内科学课和科技馆相互联系已经成为了一个大趋势。作为非正规教育场所，科技馆内的探究式活动有必要和学校方面建立长期联系[3]。和传统学校相比，科技场馆并不要求观众一定要学到某项知识，而是更加注重学习、探索和发现的过程。青少年们在科技馆里获取知识的方式多种多样，再不仅仅局限于课堂授课，为了能让青少年们在情境中感受科学的奇妙，并为学校的科学课堂做有益补充，在展厅内开展探究性学习活动是十分有必要的。
2015年，北京市中考物理题在中国科技馆内选定了2件展品作为依托，这也表明，馆校结合将成为未来中小学校科学教育的大方向。科技场馆应该多借助现有的科普展览资源开发教育活动。
4.2 预约制度需要完善
为了保证活动质量，每场活动的参与人数需要严格限定在范围之内。在淡季时期可以联系中小学校，采用以班级为单位提前预约的方式，并细分组展开活动。在节假日等旺季时段，不建议在展厅开展探究性教育活动。
4.3 培养具备相关能力素质的科技辅导教师
展厅中嘈杂的环境很难让参与者集中注意力，但是有展品作为依托，展厅又是让参与者获取直接经验并有所感悟的绝佳场所。如何调和环境因素对参与者带来的干扰？笔者认为，开展一场成功的探究式活动对辅导教师的引导、控场、沟通能力都有很高的需求。科技场馆应该对科普教师组织相应的培训，争取能让更多的科普教师具备组织开展探究性活动的能力。
4.4 可与其他类型的教育活动形成套系思路推广
并不是只有探究式的教育活动才具有教育效果，无论是传统辅导讲解、还是科学表演或是动手制作，每种类型的活动都有其优劣势。可以针对不同年龄的参与者、或是以不同的选题进行活动套系的组合，以菜单的形式对学校、散客进行推广。相信此类“套餐”式教育活动可以协助学校帮助学生们构建其自身的知识框架，让学习更具有系统性和连续性。
