伊麗莎白·阿利森 卡瑞恩·滕克斯 凱西·哈德曼

摘 要 通過詳細描述美國“鵜鶘之家”科學實驗室的“親臨海灣”體驗課程，介紹了這一科學探究活動的教學策略，借助室內(nèi)與戶外相結合的方式使教學效果事半功倍。

關鍵詞 科學教育 戶外 海洋生物

0 引言

“那是什么？”一位學生喊道，他在便攜式顯微鏡里看到了一只小型水母。這些阿拉巴馬的二年級學生個個都對這里充滿了興奮與好奇。“鵜鶘之家”科學實驗室是一所位于當?shù)氐淖匀恢行?，由一家教育基金會支持，致力于向大眾普及推廣關于海洋生物及沿海棲息地的知識。它重點關注學齡前兒童至六年級學生的動手實踐學習，經(jīng)常為周邊地區(qū)的學生組織日常實驗課程。這天，學生們參加了一場名為“親臨海灣”的短途戶外探險之旅，并在旅途前后開展了室內(nèi)課堂活動，整個活動大約持續(xù)2 h。

改進戶外學習的環(huán)境并不意味著需要建造一座建筑或花園。有時候，開拓一個戶外空間也可以利用現(xiàn)有的自然空間來實施創(chuàng)意。通過縝密計劃、使用工具和招募志愿者，學生們經(jīng)常去玩耍的海灘也能變成一個充滿全新學習體驗的戶外教室。因此，將現(xiàn)有的戶外環(huán)境再造為經(jīng)驗性課堂，關鍵在于分析特定年級的學習內(nèi)容，并去探索周邊能為學生提供學習機會和參與體驗的自然環(huán)境。例如，一堂四年級的科學課程可以通過比較沙子在陰涼處和陽光直射下的溫度來了解能量的傳遞和轉換。在這個例子中，溫度計是唯一需要的工具。

設計這種學習順序是為了鼓勵一種觀念，那就是學生、他們的家人以及鄰居可以被視為周邊環(huán)境的專家。在“親臨海灣”體驗活動中，學生們身處莫比爾灣東岸的小型社區(qū)。莫比爾灣的河口由墨西哥灣的五條河流匯合而成，作為全國第二大河流三角洲，莫比爾—騰索河三角洲具有豐富的生物多樣性。如果合理利用，這里可為學生提供一個理想的關于環(huán)境科學和生命科學的學習場所。

在接下來的環(huán)節(jié)中，學生們將了解當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中水分的鹽度和各種各樣的海洋生物。通過社區(qū)和學校的學習經(jīng)驗，學生們對莫比爾灣中的野生生物，以及它們對環(huán)境的作用會有一個較為深刻的認識。戶外體驗的經(jīng)歷在幫助學生身臨其境的同時，也使他們對學習主題有了一個更加深入的理解。

1 參與（Engage）

學生們走進“鵜鶘之家”后，便立刻開始自由活動。他們在實驗室里來回走動，仔細觀察瓶瓶罐罐，觸摸形形色色的標本。有的與同學交頭接耳，低聲討論——“快看這條魚的魚鱗！”“我以前抓到過類似的一條！”

在幾分鐘的自由活動后，學生們被要求圍坐在科學教師的旁邊?？茖W教師開始回顧之前學過的知識，他指著一只褐鵜鶘的標本，問道：“褐鵜鶘與海灣的其他生物有什么區(qū)別？”一位學生答道：“它們是棕色的，并且它們吃魚?！笨茖W教師說：“對！那么它們的特別之處在哪里呢？”另一個學生指出：“它們用嘴鏟起食物，然后整個吞下去！”這樣的一問一答開啟了一場關于褐鵜鶘為適應環(huán)境而形成的特定性狀的討論。學生們學會了使用例如“喙”和“食道”之類的專業(yè)術語，并且細致描述了鵜鶘“潛入水中并鏟起魚”的過程?？茖W教師拿著一張印有“生境”的教學卡，開始把討論導向莫比爾灣的生境。莫比爾灣為何如此特殊且獨一無二？莫比爾灣與其他的海灘及河流有什么不同？有了先前的知識和經(jīng)歷，學生們迫不及待地開始分享他們在附近的河流、小溪或海灣釣魚、捕蝦和游泳的體驗。

討論繼續(xù)進行。學生們看著莫比爾灣的地圖，發(fā)現(xiàn)這里是海水倒灌區(qū)域，淡水從河流流入，海水則從峽灣流入。隨著探索的深入，大家形成了一個觀點——海水和淡水在莫比爾灣中混合，攪動起水底的殘渣和沉淀物?？茖W教師向大家介紹了新的概念“苦咸水”：堿度大于硬度的水，其Ph值大于7，含大量中性鹽。

2 探究（Explore）

2.1 課堂實驗

學生們來到課桌前，開始進行第一項實驗。每張桌子上都放有三只杯子，分別貼有標簽“1”、“2”、“3”。學生們被要求判斷哪一杯是鹽水，哪一杯是淡水，哪一杯是苦咸水。大家使用了各種方法來推測杯中的水，有些湊近杯子聞了聞，有些拿起放大鏡觀察水中可見的物質(zhì)。“我能在這杯中聞到咸咸的氣味！”“我覺得這杯是淡水，因為它看上去十分清澈！”

學生們寫下他們的猜想后，彼此交流各自的觀察結果，并發(fā)表自己的見解。奇普說：“我認為1號是鹽水，因為它和我在海邊看到的海水一樣。”梅瑞狄斯回應說：“我不同意，我認為1號是苦咸水，因為1號看起來比3號更渾濁一些，是淡水和鹽水混合起來形成的?！憋@而易見，這些學生已經(jīng)能夠?qū)⑦@次實驗與先前學到的知識相互聯(lián)系起來，即通過看和聞來分辨兩種不同的液體。接著，請學生在實驗手冊上用一句話來描述這三杯液體。他們的回答非常生動，杰瑞米寫道“苦咸水里有一點點沉淀”，凱拉寫道“鹽水聞起來又咸又酸”。

2.2 海灣探索

將學習拓展到教室甚至科學實驗室之外，能夠豐富學生的體驗，加深他們的理解。接下來，學生們乘車來到了莫比爾灣，并換上了可以涉水的鞋子。當他們慢慢走近海岸線時，器材設備已經(jīng)準備就緒。5名學生為一組，每組分配一位家長或志愿者來協(xié)助操作相關器材設備。

海灘上為學生準備的漁網(wǎng)被一字排開，旁邊還擺放著兩張手拋網(wǎng)。兩名家長穿上防水靴，將一張圍網(wǎng)放入深水中。在學生們熟悉了周圍環(huán)境之后，每人都分到了一張小漁網(wǎng)，在岸邊捕撈海洋生物。必須提醒他們只能在及踝深的水域內(nèi)進行活動。另安排兩名志愿者、一名家長和一名職前教師分批次指導學生如何使用手拋網(wǎng)。

家長們慢慢地將圍網(wǎng)收回。當他們靠近岸邊時，學生們跑過去收集從水中捕撈上來的生物。他們被鼓勵利用先前的知識和經(jīng)驗來辨認這些生物?！翱矗∫粭l米諾魚！”同時，科學教師使用尋根問底的方式來教授新的知識點：“米諾魚吃什么？”“什么動物吃米諾魚？”各種各樣的海洋生物被放置于水桶中，等待進一步的研究。接著，學生們根據(jù)各自的興趣在周圍進行自由活動。一些學生開始挖沙子，而另一些則再次嘗試把漁網(wǎng)扔出去。研究結束后，捕撈的海洋生物被放回到海灣中。

3 解釋（Explain）

完成了戶外的探究活動，學生們換好鞋，乘坐巴士回到“鵜鶘之家”。在巴士上，大家回顧了當天的經(jīng)歷，并再次與他們的日常生活進行聯(lián)系?；氐秸n堂，學生們開始討論在海灣邊觀察到的各種生物。在科學教師的帶領下，學生們學習了所見到的每一種海洋生物的名稱，并在莫比爾灣地圖上進行標注和涂色，強化對周邊區(qū)域的空間概念。

之后，學生們提交了詳細的觀察報告。一名學生在報告中寫道，他捉到的一只蝦缺了好幾條腿。另一名學生通過便攜式顯微鏡，觀察到一只櫛水母緩慢地游過目鏡。其他學生則就他們在岸邊和防波堤上發(fā)現(xiàn)的不同鳥類發(fā)表了評論。

4 遷移（Extend）

科學教師把一只從海灣捕到的蝦扔到魚缸中，蝦慢慢沉入魚缸的底部，接著開始快速游動起來，突然被躲在巖石后面的螃蟹抓住，便成了螃蟹的小點心。這群年輕的學生們并沒有被嚇到，一名學生大叫道：“食物鏈”?！皼]錯，”科學老師笑著說，“這就是正在進行中的食物鏈。”

離開“鵜鶘之家”后，學習并沒有結束?？茖W教師與大家分享了《Jubilee！》一書，對活動進行拓展。學生們通過文字和圖表將他們的所學知識形成觀察報告后，集結成冊制作板報，并與其他班級進行交流分享。

不同年級的學生來到“鵜鶘之家”，都會關注不同的學習主題。對于二年級學生來說，學習的重點在于不同類型的水、當?shù)氐牡乩憝h(huán)境特征以及當?shù)厣车膭游锾卣鳌τ谖迥昙壍膶W生來說，海灘考察活動更為復雜，包括了六個點位的樣本收集，他們要親自使用圍網(wǎng)收集海洋生物進行觀察。

5 評價（Evaluate）

我們會用一些方法評估二年級學生對于“親臨海灣”探究活動的理解，包括在“鵜鶘之家”進行的課堂實驗和小組討論、在莫比爾灣進行的科學調(diào)查。作為實地考察的總結性評估，學生們就當?shù)睾Ｑ笊镞M行了研究記錄，并完成了詳細的圖文報告。

6 結語

戶外空間可以為科學教育提供最有價值的資源。將學生們帶到真實的、熟悉的自然環(huán)境中，能夠使他們對科學概念快速地產(chǎn)生關聯(lián)和定義。當學生們在海灣自由探索的時候，他們能將先前的經(jīng)歷與新學的內(nèi)容相互聯(lián)系起來。他們手捧海洋生物，忙碌而好奇地觀察著它們，然后把它們放回水中。最終，孩子們對各種生物如何在棲息地內(nèi)生存有了進一步的了解，同時他們也成了當?shù)厣车膶＜?，并與家人、鄰居分享新的知識。

文章來源

Elizabeth Allison， Karyn Tunks， Kacie Hardman. Down by the bay： The resources of a nature center help second-grade students become experts in their local environment[J]. Science and Children， 2017（3）： 29-33.

Abstract Through a detailed description of the "down by the bay" educational activity， the author introduced the indoor/outdoor investigation of the Pelican's Nest， which has a valid impact on the students.

Keywords science education， outdoor， marine animals