浅谈植物园开展探究式学习的实践与探索
——以“实验小学走进植物园”科学教育项目为例
庄晓琳[1]
（厦门市园林植物园，厦门，361006）
摘要 厦门市园林植物园作为非正式环境下的科学教育场所，在普及科学知识、提升科学素养方面承担着重大的社会责任，是正规教育的有力补充和延伸。厦门市园林植物园“实验小学走进植物园”项目运用探究式学习方法，引导学生发现问题、思考问题、解决问题，本文通过对“实验小学走进植物园”项目活动的设计与实施、活动效果与存在不足等进行分析发现，项目活动的效果良好，是植物园开展科学教育的新亮点。
关键词 植物园 探究式学习 学习方式
科学是通过有系统的观察和实验，去研究我们周围的现象和事件。科学教育有助于培养学生对世界的好奇心，锻炼他们的科学思维。通过科学活动，青少年可培养对科学的兴趣，从而积极主动地学习科学。植物园作为国家重要的科普教育基地，在科普教育中发挥着举足轻重的作用，[2]承担着普及科学知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神等重要责任。植物园开展青少年探究式学习教育活动是科普教育活动的创新，旨在培育青少年的思考能力、实践能力，在提高青少年科学素质的同时，增强青少年对自然的情感，激发保护自然的热情。
1 探究式学习定义和探究式科学学习的优点
探究式学习是指学生在老师的指导下，以主体的姿态探究科学研究的情境或途径，引导学生通过个体探索和小组合作相结合的方式，利用发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，学会学习，培养分析信息、解决问题的能力，进而培养学生的创新意识和实践能力。[3]
科学教育强调通过探究活动，锻炼学生的科学素养。这些学习活动所涉及的技能很多，包括测量、观察、分析数据、设计和实验等。通过探究的过程，学生能够明白科学的本质，并获得所需的科学知识和科学技能；学生们能独立地学习、发现问题、思考问题，并做出明智的判断和解决问题。
2 植物园开展探究式教育活动目的与优势
植物园不仅是进行活植物收集、保存和研究的重要机构，同时也是传播植物科学知识和进行环境教育的重要场所，在生物多样性保护、生态环境教育和可持续发展中发挥着重要的作用。[4]植物园作为校外的第二课堂，单纯的说教式教育已经不能够满足现代教育的需求，以学生为主，开展探究式的自主式学习是未来教育发展的新趋势。作为非正式环境下的科学学习场所，植物园开展探究式学习拥有三大优势：首先，植物园拥有丰富的自然资源，依托这些自然资源能够开展形式多样的探究式学习，增加学习的趣味性；其次，植物园能提供真实的学习环境，创造问题情境，促使学生主动探究，并且在真实的环境下学习，还能让学生获得感性认知，激发对自然的好奇，培养他们热爱自然的情感；最后，由植物园拥有专业知识的技术人员担任户外学习的导师，引导学生进行观察、思考、探究和讨论，保证学习的科学性。
3 “实验小学走进植物园”项目设计与实施
3.1 开展“实验小学走进植物园”项目的意义
“实验小学走进植物园”项目是实验小学与植物园合作开展的校馆合作项目，植物园作为非正式环境下的教育场所，充分发挥社会教育功能，将场馆教育资源主动纳入学校科学课程教学计划，打造与学校教学内容结合互补的科学教育课程。旨在通过课程的学习，使学生体验科学探究的过程，掌握基本的植物知识；培养学生提问的习惯，初步学习观察、调查、比较、分类等方法；并能够利用科学方法和科学知识初步理解身边的自然现象和解决某些简单的实际问题；培养对自然的好奇心，创新意识、环境保护意识、合作意识，为今后的学习、生活奠定良好的基础。“实验小学走进植物园”项目就是在此背景下进行设计与开发的，课程以学生为主体，老师为引导者，为植物园开展科学教育活动带来一个全新的切入点。
3.2 “实验小学走进植物园”项目设计
“实验小学走进植物园”项目课程主要针对小学三年级学生开展，通过结合小学科学课程、植物园自身资源以及该阶段学生的认知水平等，设计符合三年级学生的探究式课程，这套“走进植物园”系列课程共有六个主题，帮助学生掌握绿色开花植物的六大器官、植物的多样性、植物与环境之间的关系等方面的知识。课程还根据三年级学生能够运用基本的逻辑思考完成基本分类和认识互相关系，能够根据数字、长度、重量、体积等具体的依据进行分类，能够进行初级的逻辑操作等认知水平，围绕主题设计了观察、测量、分类、实验、游戏、分享等环节（见表1），培养学生分析问题、互助协作、动手探究的能力，加深其对科学知识的理解，激发对科学的兴趣，形成科学的态度。
表1 “走进植物园”之“叶之密语”主题课程设置
3.3 “实验小学走进植物园”项目实施
“实验小学走进植物园”项目每个月完成一次主题课程，每学年完成一系列主题课程（见表2），项目开始之前，植物园专业技术人员还走入学校为参加课程的学生举办一场主题讲座，讲座内容包括该项目课程的主要内容、户外课程的学习方法、问卷调查等。
表2 “实验小学走进植物园”项目课程安排
4 活动效果评估
“实验小学走进植物园”项目课程均是在户外通过学生亲自参与完成的，在户外教学中，学生的参与积极性较高，能够认真参与每个环节的学习。为不断完善“实验小学走进植物园”项目，植物园通过访谈法、观察法进行定性评估；以问卷调查进行定量评估，其中发放调查问卷225份，回收201份，回收率89.3%，其中有效问卷201份，有效率100%。
4.1 探究式学习能够激发学生学习兴趣，有利于学生对知识的理解与掌握
通过此次课程的问卷调查可以看出，学生对户外探究式课程较为喜欢，97%的学生希望再次参加此类课程，93.3%的学生认为通过探究式学习获得更多的知识，并且愿意通过户外探究的方式获得知识（见图1）。将探究式学习加入科学课程不仅能够向学生提供丰富有趣的学习资源、真实的学习情境，为学生创造自主探究的条件，还能够激发学生学习兴趣、求知欲，有利于学生对知识的理解和掌握。以学生完成的“叶之密语”学习单为例，叶的基本知识点的准确率达到92.3%，可以看出学生基本掌握知识点，顺利完成课程的知识目标。
图1 对获得知识方式的选择
4.2 探究式学习方式能够培养学生科学思维、提高实践能力
“实验小学走进植物园”项目每个主题课程都设置了植物观察环节，例如“叶之密语”之叶片对对碰，让学生通过视觉、听觉、嗅觉、触觉等多种感官去了解植物。利用真实的环境、直观性的实物，引导学生科学有序地进行观察，由外至内、从整体到局部等，并通过观察寻找共同点与不同点，进一步进行分类与总结。另外，操作实践环节一直贯穿整个课程之中，将学习过程演变为科学调查、科学实验等过程，例如“叶形小调查”“人工授粉”等。在探究过程中，通过实践操作不仅能增强学生的学习兴趣，而且能发挥学生的主观能动性，让学生在实践活动、分析归纳、调整实践、获得结论的过程中，锻炼科学思维。通过观察与访谈可以得知，引导学生开展多种形式的感知以及实践操作，有利于发展学生的观察力和形象思维，并为形成正确而深刻的理性认识奠定基础，学生能够通过观察、思考、实践、结论等环节不断提出问题、思考问题、解决问题。
4.3 探究式学习方式可以培养学生的团队协作能力和语言表达能力
“实验小学走进植物园”项目均要求学生按小组进行分工协作完成各个环节的任务，在整个课程中，学生们均能互相配合进行沟通合作，例如在“花花世界”的人工授粉环节，每个小组要自行讨论先拟定一个授粉方案，同学们需将各自观察的信息进行分类、比较，随后将自己获得的信息与小组成员进行分享、讨论，然后将小组讨论分析的结果汇总成一份授粉方案，根据授粉方案小组完成人工授粉环节，并根据实践对授粉方案进行修改与调整，最后将授粉方案与其他小组成员进行汇报，学生通过合理的小组合作方式解决问题，往往达到事半功倍的效果；[5]并且通过探究过程为学生提供充分自由表达、质疑、讨论问题的机会，培养学生的团队合作意识和语言表达能力，让学生将自己所学知识应用于解决实际问题（见图2、图3）。
图2 探究式学习中学生处理问题的方式选择
图3 探究式学习过程中学生完成的任务
4.4 户外探究式学习能够激发学生对自然的情感意识
“实验小学走进植物园”项目每个主题课程均在植物园专类园中进行，户外教学不仅让学生在学习知识方面有更直观的感受，而且在关于植物、自然保护方面更有教育优势，虽然在教室里面也可以了解各种植物知识，但是当学生身临其境，感受到自然带给他的美好、舒适感时，更能激发他们爱护自然、感恩自然、保护自然的态度和情谊。
5 不足之处
“实验小学走进植物园”项目是结合植物园资源、学校三年级课程开发实践的，是非正式环境下科学教育的一种全新尝试，为了更好地达到教学目标，在植物园开展户外探究式学习的设计和实施过程中，还需要继续改进。
首先，“实验小学走进植物园”项目课程是根据学生的认知水平和特点开展的，小学三年级的学生习惯在教室课堂上进行学习，户外教学过程中学生专注力不够持久，容易被外部环境所吸引，因此在课程上需要增加多元的教学方式，提高学生专注力。
其次，三年级学生还不善于主动地去学习知识以及运用所学的知识解决问题，因此在课程设置上需要循序渐进，以一个个探究环节来引导学生进行学习，培养学生的科学思维和实践能力。
最后，探究式学习以学生为主，但与传统教室内授课相比，对老师有更高的要求，除了负责设计问题情境、引导学生探究、课程控制、课程评估等各项工作外，探究式学习涉及多个学科知识，老师不仅需要专业知识，还需要掌握科研程序和实验的操作、资料收集与分析的方法、科学语言的表达等知识，才能指导学生科学有效地学习。
参考文献
［1］汪明丽：《我国植物园科普教育公共科学活动的研究——以武汉植物园为例》，华中科技大学硕士学位论文，2015。
［2］王效新：《在教学中实施探究性学习的重要性》，《教育教学论坛》2013年第23期。
［3］何祖霞：《面向青少年的植物园科普教育策略》，《农业科技与信息》（现代园林）2013年第8期。
［4］王磊：《浅谈小学信息技术课堂上探究式学习的创新》，《现代教师教学研究》2014年第2期。
[1] 庄晓琳，厦门市园林植物园科普人员，科技管理工程师，研究方向为科学教育。
[2] 汪明丽：《我国植物园科普教育公共科学活动的研究——以武汉植物园为例》，华中科技大学硕士学位论文，2015。
[3] 王效新：《在教学中实施探究性学习的重要性》，《教育教学论坛》2013年第23期。
[4] 何祖霞：《面向青少年的植物园科普教育策略》，《农业科技与信息》（现代园林）2013年第8期。
[5] 王磊：《浅谈小学信息技术课堂上探究式学习的创新》，《现代教师教学研究》2014年第2期。