朱幼文

近10年来，笔者通过主持或参与研究课题、审读论文和教案、参与部分教育项目的研讨和开发，目睹了各地科技博物馆教育活动的快速发展与设计水平的巨大进步。10年前，科技博物馆教育项目与其它博物馆基本是同一水平，到今天已处于明显领先地位。其中重要原因之一，是“科技场馆科学教育项目展评”“科技场馆科学教育项目培育”(1)朱幼文：中国科学技术馆研究员；研究方向：科技博物馆理论，展览设计，教育活动设计；通讯地址：北京市朝阳区北辰东路5号中国科技馆；邮编：100012；Email：zhuyouwen1987@sina.com.(以下简称“展评”“培育”)在激励各地科技博物馆开发教育项目、引领和推广先进设计理念与思路、培育设计能力等方面发挥的重要作用。

本文聚焦于“展评”“培育”的发展过程及其优秀案例，分析其在教育项目设计理念和思路上的亮点，揭示其提升项目设计能力与水平方面的作用，并展望今后的发展方向。

一、 “展评”“培育”引发教育理念、设计思路变化

十几年前，许多科技博物馆还在争论展厅里要不要开展教育活动、应开展什么样的教育活动，而业界内外对某些科技博物馆“重展轻教”“以展代教”“有展无教”的现象多有诟病。2006年6月，中国科学技术协会、教育部、中央精神文明建设指导委员会办公室联合发布《关于开展“科技馆活动进校园”工作的通知》(科协发青字[2006]35号)，这是我国国家部委发布的第一个关于“馆校结合”的正式文件(2)“科技馆活动进校园”即指科普场馆(主要是科技类博物馆，以及部分其它青少年校外科技教育机构)的“馆校结合”。。同年8月，中国科协青少年科技中心启动了“科技馆活动进校园”的试点工作。

经过5年的试点并产生一批成熟项目之后，2012年中国科协青少年科技中心联合中国自然科学博物馆协会(3)2019年改名为中国自然科学博物馆学会。、中国科技馆等机构举办首届“展评”，第二年又开展了“培育”。此后，逢双数年“展评”，逢单数年“培育”。截止2020年底，已举办了5届“展评”、4届“培育”。

在“展评”“培育”初期，许多科技博物馆尚不明确如何与学校教育相结合，学校参与“馆校结合”积极性不高，普遍依赖政府文件强制学校来博物馆，项目的总体水平更与今天不可同日而语。

(一) 理念与思路突破之一：对接《课标》，“合”而不同

所谓“培育”，既包括项目的申报、评审、中期检查，也包括项目的设计、实施和项目团队的培训、交流。在2015年第二届“培育”期间，重庆科技馆、上海自然博物馆、辽宁科技馆、绍兴科技馆经过多年的实践探索与研究，发现对接中小学科学、物理、化学、自然等科目的《课程标准》(以下简称《课标》)开发和实施“馆校结合”项目，是与学校教学相结合、有效吸引学校参与的突破点。他们以不同表述方式提出了“对接《课标》、‘合’而不同”的“馆校结合”理念[1-5]。所谓“合”，就是要吻合《课标》的教学目标、教学内容、教育理念，以满足学校需求；所谓“不同”，则是要区别于课堂教学，坚持科技博物馆的资源优势与教育特征[1]。如重庆科技馆，2015年9月推出5个系列的85门课程，既对接了学校教学内容，又具有科技馆鲜明特色，一举扭转了以往各地普遍存在的“馆求校”局面，广受师生的欢迎，学校排队预约，馆方应接不暇，并因此在2016年第三届“展评”中荣获唯一的“特别奖”。

中国科协青少年科技中心敏锐地发现了这一突破，迅速组织研究课题，并依据研究成果在2017年修订了《科普场馆科学教育项目设计方案登记表》《科普场馆科学教育项目评审标准》(以下简称《设计方案》《评审标准》)。在这两个文件中，从“项目研发背景与目标”“项目设计概述”到“教学目标”“教学内容”，均要求与《课标》对接；在“活动形式与场馆特色”的评审标准中则强调要“充分利用场馆展教资源和社会资源，发挥科技博物馆教育理念、特征与活动形式特长，与学校课堂教学形成互补”[2]。

如果说“对接《课标》、‘合’而不同”是“馆校结合”的理念，《设计方案》《评审标准》则将其转化为项目的设计思路与价值观，并具有很强的操作性。《设计方案》《评审标准》实施后，80%以上的“展评”“培育”项目关注了对接《课标》，明显突出了科技博物馆特色，提升了设计水平。上海师范大学课题组曾对2018年第四届“展评”项目进行了调研分析，发现“对接《课标》”和“展品资源利用度”是“馆校结合”项目的重要特点和设计要素[3]。而在《自然科学博物馆研究》杂志收到的投稿中，有80多篇论文研究和运用《课标》、科技博物馆特色资源。

(二) 理念与思路突破之二：引进教育学理论与方法

对接《课标》，首先要研究《课标》。《课标》的教学内容、教学目标、教育理念、教学方式，均包含着深刻的教育学理论与方法内涵。而分析和发挥科技博物馆自身资源优势与教育特征，同样离不开教育学的理论和方法。不论是教育界，还是科技博物馆，很早就有人提倡建构主义理论、认知理论和体验式学习、探究式学习等教学法。但在科技博物馆的实践中，如何引导观众通过体验、探究实现科学认知、知识建构，而不是通过讲解和说教来灌输碎片化的知识，一直是理论与实践的双重难题。

2016年第三届“展评”，合肥科技馆“展无止境”系列活动获得二等奖，但该项目的重要意义后来才被逐渐认识。该项目在“离心现象”展品辅导中，将质量、转速、半径三个要素及其科学现象分解开来，采用控制变量的方式(保持其中两个要素不变，改变另一个要素)，引导观众分四步进行对比体验，从而在未讲解原理的情况下实现了科学认知，在展品辅导中真正实现了体验式学习、探究式学习。这一教学设计后来被归纳总结为“分解-体验-认知”模式[4]。第三届“展评”荣获一等奖的上海自然博物馆“鸟类是如何适应飞行的?”项目，也是最早成功运用体验式、探究式教学法的代表之一[5]。

2017年发布的《设计方案》《评审标准》对于学情分析、多维教学目标、核心概念、教学策略、情境导入等提出了明确要求，这直接促使各地科技博物馆要学习、了解和运用教育学的理论和方法。而在2017年“培育”过程中，又将运用教育学的理论和方法进行教学设计作为重点培训内容。

2018年第四届“展评”中，实施《设计方案》《评审标准》和培训的效果初步显现，教育学理论和方法的运用明显增多，突出代表是获一等奖的重庆科技馆“探秘电磁”[6]、山西科技馆“‘科学有曰’之激情世界杯”[7]和上海自然博物馆“飞鸟探秘”系列活动[8]。前二者采用“5E教学法”，后者采用“基于实物的学习(OBL)”，且三个项目在各个教学阶段还分别运用了探究式学习、体验式学习、情境教学、情境学习等教学法。上述项目多种教学法的灵活运用，实现了良好的教学效果。

第四届“展评”中令人惊喜的还有同时荣获一等奖和特别奖的合肥科技馆“趣味科学课之‘科学有道’”，它引进了“跨学科概念”，将科学方法、科学思想作为教学重点，而不再仅仅是传授科学知识[9]；而上海自然博物馆“飞鸟探秘”系列活动和山西科技馆“‘科学有曰’之激情世界杯”，则将碎片化的知识点迁移、聚焦、上升为“学科核心概念”[12,13]。这三个项目的共同特点之一，在于其教学目标、教学内容中贯彻了“核心概念”的教育学思想。

教育学理论、方法的成功应用，标志着科技博物馆“馆校结合”项目又上了一个新台阶。

“对接《课标》，‘合’而不同”，解决了“馆校结合”项目对于学校吸引力的问题，科技博物馆不再单纯依赖政府文件的强制要求，使“馆校结合”真正具有了生命力；引进教育学的理论和方法，使“对接《课标》，‘合’而不同”更有灵魂、更有深度，提升了“馆校结合”项目的水平和教学效果。这是科技博物馆“馆校结合”在数量和质量上迅速走在全国各类博物馆前列的重要原因之一。

二、 由“馆校结合”辐射到其它教育项目

大多数“馆校结合”项目本身即科技博物馆教育活动项目，其成功经验当然也适用于大多数其它教育活动。因此，“展评”“培育”带来的理念与思路突破，迅速辐射到了科技博物馆其它教育项目上。

(一) 教学设计科学化、规范化的引领

《设计方案》《评审标准》要求：要对教学对象的现有知识水平、认知能力、社会经验、兴趣等进行细致的“学情分析”；要设计具有“核心概念”的“多维教学目标”；要采用明确、具体的“教学方法”；教学各阶段要制定“阶段性目标”“设计意图”“教学策略”，要有“情境导入”……这使各科技博物馆从实践中、从“展评”获奖项目身上领悟到：这是提升项目设计水平与效果的有效途径，可将其引入其它教育活动之中。于是，许多科技博物馆将《设计方案》《评审标准》作为各种教育项目通用的教案格式和评价依据，使教学设计更加科学化、规范化，更有针对性、操作性。

(二) 教育理念、教学法、教学模式的推广

《设计方案》《评审标准》的实施和“展评”“培育”项目的评审，促使教育项目设计者学习、采用最适宜的教育理念、教学法、教学模式。有的科技博物馆直接将“展评”获奖项目教案作为借鉴效仿的样板，而“展评”“培育”中孵化诞生的先进模式、思路，也被迅速移植到了其它教育项目之中，并在这一过程有了新的发展和突破。

在合肥科技馆“展无止境”系列活动“分解-体验-认知”的基础上，又发展出“对比-体验-认知”“模拟-体验-认知”“强化-体验-认知”模式。合肥科技馆、山西科技馆在2017年第五届全国科技馆辅导员大赛中，运用“XX-体验-认知”模式设计的展品辅导取得了引人瞩目的好成绩。之后，许多科技博物馆在各种教育项目中采用了“XX-体验-认知”模式，使体验式学习、探究式学习的应用更加广泛、更有深度、更具实际效果。

“展评”“培育”对于先进教育理念、教学法的引领、示范作用也十分明显，许多科技博物馆正是通过“展评”的获奖项目和“培育”的培训，了解了“基于实物的体验式学习”“基于实践的探究式学习”等教育理念和5E学习环、基于项目的学习、基于问题的学习、情境学习、情境教学等教学法。目前，它们已成为许多科技博物馆最常用的教育理念和教学法。虽然有的科技博物馆最初只是照猫画虎地模仿，或迫于《设计方案》《评审标准》的要求而简单地套用，但在这一过程中可逐步领会其真谛、掌握其技巧，渐入合理、有效、灵活运用的佳境。

(三) 学习、运用教育学理论和方法的引导

“展评”“培育”带来的“教学设计科学化、规范化”和“教育理念、教学法、教学模式的推广”，本身即具有引导教育项目设计人员学习、运用教育学理论和方法的作用，并且这些理论和方法广泛适用于“馆校结合”之外其它教育问题的研究与项目设计。自2017年以来，不论是《自然科学博物馆研究》杂志，还是相关学术研讨会的投稿中，均可看到越来越多的论文、教案运用了教育学理论和方法。仅在2017—2020年出版的22期《自然科学博物馆研究》杂志中，就有67篇论文和教案较深程度地运用了建构主义、情境认知与学习理论、多元学习理论、探究式学习、体验式学习等教育学理论和方法，并且与此前的博物馆教育论文不同。这些论文和教案不仅普遍在理论与实践结合上比较紧密，而且更有学术深度、更具实践操作性、更有博物馆特色，是我国博物馆教育学理论建设与发展新阶段的标志之一。

三、 今后的发展——进一步“对接《课标》，‘合’而不同”与引进教育思想、教学法

在看到取得重大突破的同时，还应看到不足，而最大的不足也恰恰是“对接《课标》，‘合’而不同”与教育学理论、方法研究和运用得不充分、不深入、不到位。前面列举的优秀案例，不论是在“展评”项目中，还是在科技博物馆的其它教育项目中，都只是少数；并且还有许多没参加“展评”“培育”的科技博物馆，尚未从上述优秀案例中直接获得启发。今后科技博物馆教育项目水平的进一步提高，仍须从这两个“突破点”着力，并“由点到面”“全面开花”。

(一) 关注《课标》，由知识碎片到“核心概念”

美国2013年《新一代科学教育标准》中提出了科学教育的“三个维度”，“学科核心概念”与“跨学科概念”是其中的两个维度。美国教育学家威金斯对“学科核心概念”的解释是：贯穿本学科的具有持久价值的概念、原理以及利于学生理解学习内容的关键思想，它们如同学科的主干，贯穿于学科之中，连接着学科内部知识[10]。而“跨学科概念”中的科学方法、科学精神、科学思想、科学价值观，不仅适用于天、地、生、数、理、化、工程技术等各个学科，而且适用于个人发展、社会生活。笔者认为：“学科核心概念”如同该学科知识体系的“梁”和“柱”，“跨学科概念”则如同各学科知识体系和整体科学素养的“基石”，而一般知识点仅相当于学科知识体系中的“砖”。为便于叙述，本文将“学科核心概念”“跨学科概念”统称为“核心概念”。

某些“馆校结合”项目在设计时只关注了对接《课标》中的某些教学内容(知识点)，未能对接其教学目标与“核心概念”。在科技博物馆的其它教育项目中，类似情况也不少。为此建议：一是关注各个《课标》“科学知识”课程目标中的“学科核心概念”，而2017年教育部颁布的《小学科学课程标准》提出“应帮助学生形成”的18个“主要概念”也是“学科核心概念”；二是关注《课标》“科学探究”课程目标中关于科学方法的“跨学科概念”；三是关注《课标》“科学态度”“科学、技术、社会、环境”课程目标中关于科学精神、科学思想、科学价值观的“跨学科概念”。

上述国内外科学教育文件不约而同地强调“核心概念”，既说明其在受众构建知识体系、形成科学素质中的重要作用，也表明了近年来国内外科学教育发展中的新趋势、新理念。

第三、四届“展评”获一等奖的上海自然博物馆“鸟类是如何适应飞行的?”[10]和“飞鸟探秘”系列活动[13]，虽分别着眼于鸟的躯体、翅膀、羽毛、喙、爪、鸟巢等，但均聚焦于生命科学的“学科核心概念”之一“生物体结构与功能的统一”。第四届“展评”获一等奖的山西科技馆“‘科学有曰’之激情世界杯”[12]，聚焦于物质科学的“学科核心概念”之一“力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态”。第五届“展评”获二等奖的辽宁科技馆“牛顿‘说’，末日下的奇迹年”，则生动诠释了以实证为核心的科学认识论、方法论、价值观这一原本比较抽象的“跨学科概念”。

(二) 将《课标》教育理念与科技博物馆教育理念相结合

在美国，20世纪80年代末、90年代初发布的《2061计划》系列文件成为后来科学教育改革的纲领性指导文件，该文件中提出要“像科学家探究科学一样学习科学”[11]；1996年颁布的《国家科学教育标准》提出“科学探究是科学与科学学习的核心”，科学探究不仅是教学方法，也是教学内容和教学目标[12]，有人将其归纳为“以探究为核心的科学教育”理念；2013年颁布的《新一代科学教育标准》提出了科学教育的“三个维度”(科学与工程实践、跨学科概念、学科核心概念)，教育理念发展为“基于科学与工程实践的跨学科探究式学习”[13]。

在中国，2001年《3—6年级科学课程标准(实验稿)》，提出“科学学习要以探究为核心”的教育理念，提及“探究”152次；2011年《初中科学课程标准》提及“探究”215次；2017年《小学科学课程标准》在倡导“探究式学习”的同时，强调科学课是“实践性课程”“综合性课程”，提及“探究”164次。

由此可见，“科学探究”是当代科学教育改革的主旋律，也是日臻发展完善的教育理念的核心元素。

某些科技博物馆的“馆校结合”项目未能真正对接《课标》的教育理念，有的文件虽写有以“基于实物的体验式学习”和“基于实践的探究式学习”为教育理念，但仅停留在“穿靴戴帽”的层次，未能真正与科技博物馆的展品特征、教育特征相结合，未能真正贯彻到教学的各个环节。

科技博物馆最主要、最有代表性的信息载体是展品。不论是自然标本、仪器设备等实物展品，还是以实验装置、机械工具、自然或生活中科学现象为原型而研发的展品，均是以某种“现象”(形态、成分、反应、运动状态等)表现其承载的科学信息，而不是以文字、语言、图表等形式。这些展品或原型，当初都是科学家自然考察、科学研究、科学实验、科技发明的对象、器材或产物。当初，科学家们正是通过对于这些“现象”的观察体验(包括视觉、听觉、嗅觉、触觉等)和分析，获得了认知，并归纳为我们今天在教科书中所看到的原理和知识。在教育学上，科学家的这些认知被称为“直接经验”(指通过亲身实践获得的知识)。而科学家的研究、考察、实验的过程就是科学探究实践的过程[14]。

科技博物馆通过展品、环境、辅助展示装置和教育活动等的设计，使观众体验和关注其中的“现象”；并可将“科学家们以科研为目的的科学探究实践”，转化为“观众以学习为目的的科学探究实践”。比如，在著名的美国旧金山探索馆中，观众在操作体验许多基础科学展品时，就如同在做一项科学实验，由此使观众实现对于展品信息的认知，获得“直接经验”。而且这种体验和认知，并不局限于展品的原理和知识，还有科学家在探究过程中体现的科学方法、科学思想、科学精神、科技与社会关系等信息[19]。

如果从教学信息载体、教学方式、知识属性、教学形式等方面进行对比，就会得出科技博物馆不同于学校的教育特征(见图1)。

图1 学校与科技博物馆的教育特征对比[19]

“基于实物的体验式学习”和“基于实践的探究式学习”，既吻合了当代科学教育和《课标》中的先进理念，又体现了科技博物馆的资源优势与教育特征，并与学校课堂教学明显不同。这要求在教学设计时，要设法让学生通过基于实物的体验、基于实践的探究获得直接经验，实现科学认知。

第四届“展评”荣获一等奖的郑州科技馆“T博士讲科学”的教育理念是“像科学家一样想事情、做事情”[15]，并通过教学设计，将“科学家们以科研为目的的科学探究实践”转化为“观众以学习为目的的科学探究实践”，这实际是美国《2061计划》文件中“像科学家探究科学一样学习科学”教育理念的体现。而第五届“展评”荣获一等奖的北京自然博物馆“小小研究生”科学探究暑期班，则直接以“像科学家探究科学一样学习科学”为教育理念，其教学过程与高校研究生的科研过程极其相似，只是把科研的对象换成了博物馆中的展品[16]。这两个项目在引导学生通过探究学习科学知识的同时，也使学生们在亲身实践中感悟并运用了科学方法、科学精神、科学思想。

(三) 更充分、更灵活地学习并应用教学法

不论是实现具有“核心概念”的教学目标，还是贯彻先进的教育理念，均须通过运用教学法进行教学设计。目前某些教育项目设计文件中虽写有一些教学法的名称，但或仍是以讲解、说教为主，或是虽有动手实验、制作的环节，但学生们多半是机械地按照老师的“规定动作”“固定套路”去执行，成了“操作工”“装配工”，缺乏自主探究、自主认知，仍有灌输式教育之嫌；有的项目运用教学法比较“生硬”，不够娴熟和灵活。根据“展评”优秀项目的经验，本文归纳了以下运用教学法的路径。

1. 设计探究、教学流程的教学法

某些教学法具有相对固定的教学流程或环节，比如：

5E教学法——引入(Engage)→探究(Explore)→解释(Explain)→迁移(Elaborate)→评价(Evaluate)；

基于问题的学习(Problem-based Learning, PBL)——提出问题→界定、分析问题→探究、解决问题→展示结果→评价、反馈；

基于项目的学习(Project-based Learning, PBL)——选定项目→制定计划→活动研究→作品制作→成果交流与评估。

美国国家研究理事会主持制定了两版国家科学教育标准。为了在学校中推广探究式教学，2000年该理事会又推出了“课堂探究的基本特征和不同程度”(参见表1)。其中的5个基本特征，也可看作是探究式教学的内容和环节，形成了“问题→证据→解释→评价→发表”的教学流程。

表1 课堂探究的基本特征和不同程度[17]

上述教学流程有一个共同特点：与科学研究或工程设计的工作内容及流程非常相似，从教学流程上将“科学家们以科研为目的的科学探究实践”转化为“观众以学习为目的的科学探究实践”。上述教学流程分别适用于不同教学内容、不同教学任务、不同条件和情况下的探究式学习。如重庆科技馆“探秘电磁”、山西科技馆“‘科学有曰’之激情世界杯”和“乐高飞轮车与惯性”[18]等教案，均采用了5E教学法的教学流程；而科技博物馆的STEM教育项目，大多采用基于项目的学习(PBL)的教学流程。

但上述教学流程不可能覆盖所有不同的问题、项目、条件和情况，并且大多数教学法原本针对课堂教学而设计，不一定完全适用于科技博物馆特殊的教学资源与条件。因此，科技博物馆虽应借鉴、但不必生搬硬套某一教学流程，应根据自身的情况加以选择和灵活运用。

上海自然博物馆的“飞鸟探秘”系列活动，根据基于自然标本资源进行教学的特点，采用了“基于实物的学习”(OBL)教学模式，教学流程是“观察→描述→提问→求证→诠释→迁移”，兼有5E教学法和基于问题的学习(Pbl)的元素，其中的“观察”“描述”环节，又很有“基于实物(展品)的问题制学习”的特点[13]。

第五届“展评”荣获一等奖的厦门科技馆“鲁班的工具箱”，根据STEM教育的需要与科技馆展品的特点，借鉴5E教学法与基于项目的学习(PBL)，创造了“基于展品的项目制学习”教学模式，形成了“导入任务→观察展品→实验探究→设计方案→运用制作→知识迁移→成果交流”的教学流程。其中第1～3个环节，分别利用展品导入问题和任务、通过观察展品了解榫卯的结构与原理、用展品做实验进一步探究榫卯结构与功能的关系，既实现了项目研发所需知识的探究式学习，又在STEM教学中成功地融入了基于展品的体验与探究，形成了具有科技馆特色的STEM教学模式[19]。

“基于实物的学习”(也可称为“基于展品的问题制学习”)“基于展品的项目制学习”教学模式，与5E教学法、基于问题的学习(PBL)、基于项目的学习(PBL)相比，一是更充分地利用了科技博物馆展品资源，二是更好地适应了科技博物馆的教学环境；三是丰富和优化了科技博物馆基于展品的教学模式。这体现出项目设计者对于教育学理论、方法和科技博物馆资源优势、教育特征的深刻理解与创造性运用，使科技博物馆中的体验式学习、探究式学习更有自身特色、更加丰富多彩、更加灵活有效。

2. 引导体验、认知策略的教学法

“体验”，是近年来博物馆、游乐园的常用词汇。但与目前其它博物馆、游乐园强调感受经历、愉悦心情的“体验”不同，科技博物馆的“体验”是出于教育目的、追求认知效果。在科技博物馆中，应是基于探究式学习、体验式学习、认知理论而设计的“体验”。

合肥科技馆“离心现象”展品辅导，将一根栓有小球的绳子作为辅助器材，设计了观众的四步体验过程，在小球重量、绳子长度、转速三个因素中，每次体验时控制其中两个因素不变、只改变另一个因素。虽然没有讲解原理，但观众经过上述体验过程，对于导致“离心力”大小变化的规律有了准确认知。中国科技馆陈闯将其归纳为“分解-体验-认知”教学模式，并为“手蓄电池”“椭圆焦点”“最速降线”等多件科技馆经典展品设计了“分解-体验-认知”的辅导模式[9]。后来，经过更多科技博物馆案例的更深入分析，现已提炼归纳出4种“XX-体验-认知”模式：

分解-体验-认知——将多个科学现象、因素分解出来，引导观众分别进行体验，实现科学认知；

对比-体验-认知——引导观众对不同因素导致的不同现象进行对比性体验，实现科学认知；

模拟-体验-认知——模拟科学家科学实验、科学考察的方法与过程，引导观众对于关键科学现象进行体验，实现科学认知；

强化-体验-认知——把原本不显著的关键科学现象强化出来，引导观众进行体验，实现科学认知[20]。

上述几种“XX-体验-认知”模式，经常混合运用；或某一“体验-认知”过程的设计，可以兼用两种以上“XX-体验-认知”模式。比如“离心现象”展品辅导，就同时运用了“分解-体验-认知”和“对比-体验-认知”。

须强调的是：“XX-体验”的根本目的是为了“认知”，即科学教育需要的是可以引导探究、认知、获得直接经验的 “XX-体验”，不是为了“体验”而体验。在“XX-体验-认知”的设计中，首先要分析、找到其中的关键知识点、现象、过程和环节，再设计出可以让观众直接感知上述关键知识点、现象、过程和环节的体验方法，从而实现科学认知[25]。游乐园中的过山车和电子游戏厅中的游艺机，科学性、知识性、趣味性、体验性皆有，但为什么体验过后并未实现对于科学知识的理解？就是因为它没有“XX-体验-认知”的设计，未能营造具有认知意义的有效体验。

教育学中的多感官学习教学法，原本是强调通过接收视觉、听觉、嗅觉、触觉、运动等多感官的信息进行学习；科技博物馆则更强调通过“基于实物的多感官体验”、获得直接经验来实现多感官学习。在上述“XX-体验-认知”模式中，均包含“基于实物的多感官体验”成份。

3. 营造探究、学习情境的教学法

在科技博物馆教学过程中经常运用“情境教学法”(Situational Approach)，通过讲故事、做游戏、猜谜语、角色扮演、观看影视或戏剧等方法，引发好奇、疑问、惊异等情感，激发学习和探究欲望，以营造有利于受众进入学习进程的心理状态。教学实践中经常出现的一个误区是：“为趣味性而趣味性”“为讲故事而讲故事”……趣味性活动形式或元素未能与教学内容、教学法有机结合，未能起到激发科学探究的兴趣和情感、引导进入学习进程的作用，没有发挥“情境创设/情境导入”应有的作用。

上海自然博物馆“飞鸟探秘”系列活动的“千足百喙觅真凶”教案中，以讲故事+角色扮演的方式创设“问题+任务情境”。鸟食仓库发生失窃案，现场留下了一些作案的痕迹。假如你是一名侦探，如何根据被窃食物种类(是肉类还是植物类？如是肉类，是哺乳动物、昆虫还是鸟禽、鱼虾？如是植物，是树叶、草叶还是坚果、草籽？)、现场留下的喙印和爪印等线索来侦破案情？上述故事情节中设计了所要学习、运用的科学知识(生物体结构与功能、习性的关系)和将要探究的线索与方法。

重庆科技馆的“探秘电磁”，首先进行“电池小火车”实验：在没有动力驱动的情况下，一个电池与磁铁的组合体在铜丝缠绕的“隧道”中像小火车一样跑了起来。这是一个让观众感到违背常识的现象，“这是怎么回事？”强烈的好奇心和探究欲望被激发出来。辅导员进一步做实验：单独放入磁铁或者电池，“小火车”不会运行；但当二者组合放入“隧道”，“小火车”便会自动运行起来，“这又是为什么？”这是一个利用“认知冲突”创设的“问题情境”，问题中蕴含着电与磁的关系，电池、磁铁分与合的不同现象又引导着观众通过对比观察进行探究[11]。

山西科技馆的“‘科学有曰’之激情世界杯”，首先让观众踢球，要求把球绕过障碍射入球门，几乎所有观众都失败了；然后播放2018年足球世界杯录像，看C罗等著名运动员如何踢出“香蕉球”“落叶球”的奇妙轨迹，球绕过人墙射入球门。这是通过“参与+视频”的方法营造了一个“挑战+惊奇”的“问题情境”，不仅引出教学内容“伯努利原理”“马格努斯效应”“力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态”，并为下一步对比观察和实验探究的教学方法做了铺垫[12]。

第四届“展评”荣获一等奖的黑龙江科技馆“让运动无所不‘能’——探寻碰撞中的科学”，展品变身“暗箱”，增加神秘感，创设“悬念情境”，导出问题，激发头脑风暴，将学生的好奇心和注意力转化为对“暗箱”中机械装置的探究[11]。

上述教案所创设的情境，均实现了教学内容、教学法与趣味性元素“三位一体”的有机融合。

“情境学习”(Situated learning)的核心是营造一个为观众进行探究式学习的“实践场”，使所学的知识或技能“在哪里用，就在哪里学”。

北京自然博物馆“小小研究生”科学探究暑期班，中小学生就像高校生命科学专业研究生一样，以“前期铺垫、引出问题→制定研究方案→观察记录→整理数据、分析讨论→撰写论文、分享交流”的流程，针对馆内的海洋动物开展课题研究，在研究的实践过程中学习运用科学知识、科学方法和科学思想。这一“小小研究生”的“情境”，营造了“在哪里用，就在哪里学”的“科学探究实践场”[21]。

上海自然博物馆“飞鸟探秘”系列活动中的“天生建筑师”活动教案，假定学生是一名建筑设计师[13]，“候鸟的新衣”假定学生是一个裁缝，“千足百喙觅真凶”假定学生是一个侦探……这种“角色扮演”与科学家进行科学探究异曲同工。特别是后者，现场观察、推理分析、侦察寻证的过程与科学家的科学探究过程极其相似。这种“角色扮演+在哪里用就在哪里学”，其实是“情境教学+情境学习”的综合运用。

科技博物馆教育活动，须比学校课堂具有更强的趣味性，教学内容、教学法与趣味性有机融合的“情境创设/情境导入”，是必不可少的教学策略，用好“情境教学法”和“情境学习法”，可事半功倍。

4. 多种教学法的综合运用

上述各种教学法，有的特征表现为教学流程，有的关注感知、认知的过程与方法，有的侧重于营造教学的情境……前述之优秀项目，在不同情况下、不同环节中、为达成不同的教学效果，灵活地综合运用了多种教学法，体现了较高的教学设计水平。

表2 部分“展评”获奖项目中多种教学法的应用[11-13,24]

四、 结语

自《全民科学素质行动计划纲要》颁布以来，各级政府高度关注公民科学素质建设，并重视科技博物馆在其中的作用；中国科协、中国自然科学博物馆学会等行业领导机构的大力引导与推动科技博物馆开展教育活动；越来越多的科技博物馆重视并积极开发教育活动；社会公众对科技博物馆科学教育的需求越来越旺盛。正是在上述社会背景和业界内外需求的共同作用下，“展评”“培育”得以诞生和发展。

“对接《课标》，‘合’而不同”，引进教育学理论与方法，既是我国科技博物馆教育项目取得长足进步的两个重要原因和显著标志，也是今后进一步提高设计水平、增强教育效果的途径与思路，甚至对科技博物馆的展览设计也具有借鉴和启发意义。

一个优秀的科技博物馆教育项目，须有明确的教学对象并分析了解其认知能力、认知水平，须制定具有“核心概念”的多维教学目标并围绕其设计教学内容，须有清晰的教育理念并通过具体的教学法将其落实于教学过程，须为之设计可实现有效科学认知的体验、探究环节，须营造可激发学习兴趣并有利于体验、探究的“情境”……“馆校结合”项目的对象是年龄层次最为集中和认知能力、认知水平最为明确的群体，其学情分析较之年龄、文化程度、职业背景复杂的普通观众群体更为简单，教学目标、教学内容、教学法、教学过程、教学环节与“情境”等教学设计，也具有更易操作的基础。因此，科技博物馆教育团队由“馆校结合”项目入手，学习掌握了教学设计的方法和技巧之后，再面对更为多样化的其他观众群体，就多了几分“底气”。由此可见，将“馆校结合”作为我国科技博物馆提升教育活动能力与水平的突破口，有其内在的合理性。

感谢各地科技博物馆为本文提供的优秀案例，感谢他们为笔者、为业界同行带来的重要启示。更感谢“展评”“培育”为全国同行提供了学习、交流、推广的平台，期待它成为著名的科普品牌工程，不仅为“馆校结合”带来新的突破，更推动科技博物馆的科学教育整体迈上新的台阶。