演化的力量

劉雅竹 楊夢(mèng)霞

博物館在中小學(xué)研學(xué)旅行中具有重要的價(jià)值，針對(duì)不同需求的觀眾設(shè)計(jì)不同的課程有利于提升研學(xué)旅行的質(zhì)量。本文以上海自然博物館“演化的力量”精品研學(xué)課程為例，闡述依托博物館資源和學(xué)生需求，利用“問(wèn)題式學(xué)習(xí)”（PBL）教育理論開(kāi)發(fā)課程的理念和思路，并通過(guò)實(shí)踐研究和反思總結(jié)探討博物館如何助力中小學(xué)生更好地開(kāi)展研學(xué)實(shí)踐，使“研”和“游”真正結(jié)合起來(lái)。本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)驗(yàn)證了以PBL為理論基礎(chǔ)進(jìn)行博物館研學(xué)課程開(kāi)發(fā)的可行性和優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生在實(shí)物體驗(yàn)、自主探究的實(shí)踐中對(duì)生命演化有了更多的思考和認(rèn)識(shí)。

活動(dòng)定位

針對(duì)不同規(guī)模、不同需求的研學(xué)團(tuán)隊(duì)，我館設(shè)計(jì)的研學(xué)課程分為2種類型，一是深度學(xué)習(xí)，面向目的性強(qiáng)、規(guī)模較小的研學(xué)團(tuán)隊(duì)，以“展區(qū)+課堂”主題精品課程為主;二是淺層學(xué)習(xí)，以講解和展區(qū)學(xué)習(xí)單為主?！把莼牧α俊睂儆谏疃葘W(xué)習(xí)研學(xué)課程，在120分鐘的活動(dòng)中，學(xué)生從化石人手，重返中生代，揭開(kāi)鳥(niǎo)類演化之謎，感受演化背后的力量，并通過(guò)問(wèn)題式學(xué)習(xí)，探究生物演化的證據(jù)、研究方法和自然選擇對(duì)演化的影響。

活動(dòng)目標(biāo)

科學(xué)知識(shí)目標(biāo)：了解化石是存留在古代地層中的古生物遺體，遺物或遺跡;了解演化是生物在不同世代之間具有差異的現(xiàn)象;理解化石作為演化證據(jù)的優(yōu)勢(shì)和局限性。

科學(xué)探究目標(biāo)：學(xué)習(xí)從觀察中發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)進(jìn)行假設(shè);通過(guò)觀察收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的推理和驗(yàn)證;準(zhǔn)確表述自己的觀點(diǎn)。

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)：對(duì)生命世界充滿好奇心，初步養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和勤于實(shí)踐、樂(lè)于探究的科學(xué)精神;通過(guò)共同探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，懂得尊重他人，學(xué)會(huì)與他人合作與分享。

科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)：學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，勤于反思，通過(guò)了解演化與環(huán)境的關(guān)系，反思環(huán)境問(wèn)題對(duì)人類未來(lái)的影響;學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法思考和解決問(wèn)題，成為創(chuàng)造性的思想者。

活動(dòng)內(nèi)容

針對(duì)教育部提出“學(xué)會(huì)動(dòng)手動(dòng)腦，學(xué)會(huì)生存生活，學(xué)會(huì)做人做事，促進(jìn)形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀”的研學(xué)目標(biāo)，結(jié)合初中《科學(xué)》《生命科學(xué)》關(guān)于演化的內(nèi)容，綜合利用展區(qū)資源和古生物課程資源，以問(wèn)題式學(xué)習(xí)為教學(xué)理念，結(jié)合展覽參觀、探究學(xué)習(xí)單、課堂實(shí)踐、拓展討論多種活動(dòng)形式，引導(dǎo)學(xué)生在博物館中主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主探究、深入思考，打造教育性與實(shí)踐性兼?zhèn)涞难袑W(xué)課程。

引入主題

活動(dòng)內(nèi)容：利用館內(nèi)“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”劇場(chǎng)展示寒武紀(jì)云南澄江帽天山的場(chǎng)景，引導(dǎo)學(xué)生思考劇場(chǎng)中的場(chǎng)景是依據(jù)什么還原出來(lái)的，展示真正的化石標(biāo)本，介紹澄江生物群的有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生明確化石的概念。通過(guò)“達(dá)爾文中心”的展示和講解，幫助學(xué)生初步理解達(dá)爾文“生存競(jìng)爭(zhēng)-自然選擇”的經(jīng)典進(jìn)化理論;引導(dǎo)學(xué)生觀察“馬的演化歷程”展項(xiàng)，對(duì)比始祖馬、三趾馬和真馬的化石年代與形態(tài)差別，幫助學(xué)生理解化石作為生物演化理論支撐的作用。

教學(xué)分析：受眾作為初中學(xué)生，對(duì)于演化理論還沒(méi)有經(jīng)歷系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可能只有淺顯的印象，需要教師借助展品介紹：學(xué)生對(duì)于化石的作用可能局限于證明古生物的存在，對(duì)化石在支撐演化理論上的作用需要教師引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)。

展開(kāi)探究

活動(dòng)內(nèi)容：引導(dǎo)學(xué)生觀察早期鳥(niǎo)類化石特征，并引出“怎樣運(yùn)用化石證據(jù)尋找鳥(niǎo)類祖先”的問(wèn)題。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，針對(duì)這一問(wèn)題分組利用化石標(biāo)本、展區(qū)圖文等進(jìn)行資料的收集，對(duì)所收集到的信息進(jìn)行歸納、整理，通過(guò)參照模型和教師答疑的方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)有羽恐龍及鳥(niǎo)類化石的相關(guān)特征。

教師提供材料說(shuō)明翼龍與古鳥(niǎo)類曾共享同一片天空，它們的形態(tài)、習(xí)性也很相似。教師提問(wèn)：“是否能據(jù)此斷定翼龍與鳥(niǎo)類來(lái)自共同祖先？能否利用化石區(qū)分其中的差別？”組織學(xué)生展開(kāi)討論，充分陳述自己的觀點(diǎn)，觀察對(duì)比早期鳥(niǎo)類、有羽恐龍、翼龍的化石特征，認(rèn)識(shí)化石證據(jù)在推斷物種間親緣關(guān)系時(shí)的作用。

教師根據(jù)學(xué)生思維發(fā)散情況適當(dāng)延伸，讓學(xué)生思考影響生物形態(tài)習(xí)性的2種因素：遺傳變異（共同祖先的影響）與自然選擇（相似環(huán)境選擇下的趨同演化）。

教學(xué)分析：學(xué)生對(duì)恐龍和鳥(niǎo)類骨骼不太熟悉，在化石特征觀察上可能遇到困難，教師可以訓(xùn)練他們科學(xué)觀察。對(duì)有羽恐龍、翼龍和鳥(niǎo)類三者之間比較，旨在引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)飛行功能的表面現(xiàn)象，看到三者骨骼結(jié)構(gòu)差異的本質(zhì)，鍛煉學(xué)生觀察分析、辨明事物本質(zhì)的能力，同時(shí)也對(duì)后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容起到引導(dǎo)和銜接的作用。

應(yīng)用實(shí)踐

活動(dòng)內(nèi)容：利用視頻展示三葉蟲(chóng)的形態(tài)特征、生存環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生思考三葉蟲(chóng)有何特別之處。發(fā)下紙模制作材料，學(xué)生通過(guò)紙模認(rèn)識(shí)三葉蟲(chóng)的基本結(jié)構(gòu)。接著發(fā)放不同時(shí)期代表性的三葉蟲(chóng)化石，介紹寒武紀(jì)至泥盆紀(jì)的環(huán)境變化大事記，提出核心問(wèn)題：“自然選擇對(duì)三葉蟲(chóng)的演化產(chǎn)生了怎樣的影響？”學(xué)生針對(duì)這一問(wèn)題分組利用化石、閱讀材料等進(jìn)行資料的收集，整理環(huán)境變化大事記，歸納三葉蟲(chóng)的演化歷程，分析影響其演化的原因。教師對(duì)學(xué)生的討論進(jìn)行總結(jié)，并介紹三葉蟲(chóng)演化史上的3次大滅絕。

教師帶領(lǐng)學(xué)生觀察館內(nèi)的現(xiàn)生動(dòng)物鱟，了解它的生活習(xí)性，介紹鱟的祖先與三葉蟲(chóng)同期生存，皆屬于節(jié)肢動(dòng)物中十分古老的類群，鱟挺過(guò)了數(shù)次大滅絕，有“活化石”之稱。學(xué)生觀察鱟的特征，分析其祖先與三葉蟲(chóng)之間的相同與不同之處。思考為什么鱟能存活至今，而三葉蟲(chóng)卻滅絕了。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多的“活化石”現(xiàn)象，了解它們對(duì)逆境的適應(yīng)性，討論大滅絕幸存者們多種多樣的“通關(guān)方法”，思考它們對(duì)人類的啟示。

教學(xué)分析：學(xué)生對(duì)三葉蟲(chóng)的了解可能僅停留在有所耳聞的階段，對(duì)它的生活時(shí)期、身體結(jié)構(gòu)較為陌生。讓學(xué)生自己動(dòng)手制作三葉蟲(chóng)紙模，并為他們提供不同時(shí)期的化石標(biāo)本，可以幫助學(xué)生更好地了解三葉蟲(chóng)的身體結(jié)構(gòu)和演化歷程，提升他們的興趣。

闡釋拓展

活動(dòng)內(nèi)容：學(xué)生通過(guò)小組討論，闡釋對(duì)化石和演化的理解，思考與現(xiàn)實(shí)的關(guān)聯(lián)及人類未來(lái)的演化方向。討論問(wèn)題包括“怎樣將現(xiàn)代人類的信息保留到億萬(wàn)年后”“演化是否還在繼續(xù)”“人類將何去何從”。教師引導(dǎo)學(xué)生討論環(huán)境變化對(duì)人類未來(lái)演化的影響，最后組織學(xué)生總結(jié)和分享本次活動(dòng)的收獲。

教學(xué)分析：對(duì)于很多學(xué)生而言，演化發(fā)生在遠(yuǎn)古時(shí)期，很難判斷現(xiàn)實(shí)中是否還在發(fā)生，對(duì)此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際設(shè)計(jì)檢驗(yàn)演化是否還在繼續(xù)的方法。

活動(dòng)特點(diǎn)

“演化的力量”是一項(xiàng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提高學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的綜合性博物館研學(xué)實(shí)踐課程，課程的亮點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。

兼具情境性和體驗(yàn)性

作為在博物館內(nèi)開(kāi)展的研學(xué)課程，本課程充分利用場(chǎng)館資源優(yōu)勢(shì)，既能用豐富的展陳為學(xué)習(xí)營(yíng)造良好的情境，又通過(guò)與同學(xué)、觀眾、教師的互動(dòng)為學(xué)生提供了綜合實(shí)踐的機(jī)會(huì)，學(xué)生成為研學(xué)過(guò)程的核心，在沉浸式的環(huán)境中完成自主探究學(xué)習(xí)。

兼具針對(duì)性和靈活性

與其他場(chǎng)館、機(jī)構(gòu)的研學(xué)產(chǎn)品相比，本課程的開(kāi)發(fā)始終堅(jiān)持分眾化策略，一方面，研學(xué)內(nèi)容考慮到當(dāng)下主流的學(xué)校研學(xué)團(tuán)隊(duì)需求，與小學(xué)、中學(xué)及高中的課標(biāo)進(jìn)行對(duì)接，成為學(xué)校教育的拓展和延伸。另一方面，基于PBL的研學(xué)課程也充分考慮了不同目的、不同學(xué)習(xí)能力的研學(xué)群體，為他們提供更靈活、更多元的選擇。

遵循受眾認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律

精品研學(xué)課程可細(xì)分為主題講解、展區(qū)探究、自然課堂、主題討論4個(gè)主要環(huán)節(jié)，遵循參與、探究、實(shí)踐、遷移、拓展、評(píng)價(jià)的認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律，將館內(nèi)優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行優(yōu)化組合，建立以閉環(huán)、漸進(jìn)、有效為特點(diǎn)的研學(xué)路線模式。