“草船借箭”情景式小型展览的设计开发
——探索科学与语文相结合的进校园活动新形式
张志坚 左超 秦媛媛 叶肖娜 李志忠[1]
（中国科学技术馆，北京，100012）
摘要 本文介绍了一个在中国科技馆开展的小型展览，以“草船借箭”为主题，以科技馆活动进校园为目的，尝试将科学与语文相融合，设计背景环境和小型展项，并采用“情景式”的教学方法，开发出一个小型展览项目。通过活动效果评估，同学对展览活动的内容和形式都非常满意，并且学校教师对该项展览也给予了肯定和支持。该项展览的开发也为科技馆进校园活动探索了新的形式。
关键词 科技馆 小型展览 情景式教学 学科融合
2017年中国科技馆与北京市209所中小学校签约“馆校结合基地校”，中国科技馆展览教育中心围绕五大工作项目：场馆活动、创新人才培养、馆本课程开发、科技教师培训、科技馆进校园进行深度规划，为学校开展丰富的主题活动，如“备战中考季”“开学第一课”等。[2]与此同时，学校对科技馆教育的需求也日渐旺盛。
但目前科技馆进校园的形式较为单一，大多数均为科学表演和较为简单的动手制作，学生深度参与、长时间探究和反复深入学习的机会较少。其他地区科技馆还会配合科普大篷车携带小型展品进入校园，但对于北京地区的学校，尤其是距离科技馆较远的学校来说，科技馆活动进校园成为学生接触科技馆教育的有效手段，但依然存在频率低、持续时间短、承载学生有限、活动形式少的局限。通过访谈和调查，学校对于更多的活动形式、更系统的活动内容、更深入的活动内涵有非常大的需求，同时学校在“科技节”“科技周”等活动时期非常希望能够有更为丰富的科技馆资源进入学校，深度加强馆校合作。
因此，开发一种切入青少年兴趣点，与学校教育结合紧密，承载人数多，能深度参与，且具有科技馆特色的教育形式，就显得较为重要。围绕这一需求，中国科技馆计划开发一项小型展览。
1 展览教育形式
1.1 “情景式”教学
“情景式”教育是近几年提出的新型教育模式，是在活动过程中设计和布置多样的情景，以特定的主题或故事为线索并设计环节，引入一定的形象和角色，让学生在生动的情景中，在轻松的氛围下完成学习。“情景式”教育利于学生依循情景脉络把握学习内容并实现知识的迁移，也更能激发学生的积极性。[3]
1.2 “情景式”教学的应用
“情景式”教学在学校教学、医学教学、法律教学等领域都得到了应用，学校的“情景式”教学多用于语文、历史、物理等学科，科技馆教育也逐渐吸纳“情景式”教学的方法和内涵。
在语文、历史的“情景式”教学案例中，教师多利用图画、音乐、多媒体等手段构建课程场景，以班级或小组为单位，采用游戏、人物模拟等形式推动情节，让学生深入、直观地感受人物心理、性格特点、情绪变化、情节设计等，更好地理解作者的态度或历史人物的特征。在物理的“情景式”教学案例中，教师多利用问题创设情境，引导学生进行探究式学习，提高观察和归纳能力，形成知识来源于实践的科学态度。在学校的教学中，多利用情景式的手段增加学生的参与感，提高学习积极性和主动性，避免学习效果浮于纸面，激发探究思维。但学校受到场地、规模、人员的限制，无法大体量地搭建和设计场景和故事内容，学生的沉浸感不强。[4][5][6][7][8][9][10]
国内科技馆中开展的“情景式”教学多为教育活动形式，利用问题创设情境，加入实验、科学表演、动手做等形式，在与观众的互动中传达科学知识。与其他教育活动形式相比，观众的参与感增强，但观众仍属于较“被动”接受的角色，活动的主导或科学知识的主要传播者是科技馆辅导员。[11]合肥科技馆分析了科技馆情景式教学的特征：①搭建真实的教学情境；②采用实验、游戏与互动等方式丰富情境；③注重受众的参与。[12]台湾中央大学开发的“爱丽丝漫游仙境”活动，以童话情节为基础，设计了八大主题、九项实验和两项动手做，进行互动式科学演示。[13]让观众在参观时，既能感受童话情节，又能获取科学知识，增加趣味性。
“情景式”教育活动能引起青少年兴趣，可以深度参与活动，符合教育活动开发需求，因此将“情景式”教学作为教育的形式，通过设计小型展览来构建活动情景。
2 展览内容设计
2.1 科学与语文的学科融合
近年来，语文教育越来越受到教育部及学校的重视。义务教育语文课程标准中明确指出，要认识中华文化的丰厚博大，汲取民族文化智慧；倡导自主、合作、探究的学习方式，重视在实践中领悟文化内涵和语文应用规律，努力建设开发有活力的语文课程。[14]
优秀传统文化凝聚着中华民族自强不息的精神追求和历久弥新的精神财富。经典的历史故事、谚语，脍炙人口的唐诗、宋词中也隐藏着古人的科技素养和创新。古人的智慧造就的华夏文明推动着世界文明的发展。
但是在学习这些传统文化时，常常忽略了故事背后的科技知识。因此，用“情景式”教学结合语文课程、科学课程以及科技馆教育是一种很好的方法。将传统文化中的科技知识与故事本身相结合，挖掘故事中与小学科学课标相对应的科技知识点，创设以故事为现象、以故事形象为载体、以故事背景中的实际问题为导向的探究式学习情境，在探究学习科技知识中感受故事形象的思想和心路历程，感受创设情境带来的时代感，提高发现问题、解决问题的能力，培养学生的阅读理解能力和思辨能力。同时加强学生对传统文化记忆和理解，增强科技素养。
2.2 梳理与科学相关的语文课文
以人教版小学语文课本为例，笔者梳理了在一到六年级小学语文中与科学技术相关的课文，并且按中国古代科技、世界近代科技、现代科技、未来科技四种方式进行了分类，具体分类如表1所示。
表1 语文课文中与科学相关内容
通过表中分类可以看出，现在的语文课本中科学的内容成分很多，不仅有中国古代科技，让人出乎意料的是中国现代科技相关的课文占比最高，而这也是科技馆展览中的重要组成部分，为语文与科学的相互结合奠定了基础。
2.3 确定展览主题
通过语文和科学的分析，《草船借箭》这篇课文是很多学生耳熟能详的，而且其中涉及的科学技术内容比较多（见表2），因此确定以“草船借箭”为主题设计小型展览。
表2 《草船借箭》课文中与科学课程标准对应内容
2.4 “草船借箭”小型展览内容设计
展览基于人教版《草船借箭》课文，以课文中故事的发展为线索，结合其中的科技元素，通过科技的角度来展示“草船借箭”成功的原因。
展览背景会通过课文原文引入，直观地由课文延伸到科学内容，既可以温习语文课文，又可以体验科学实验活动。
展览以开展进校园活动为目的，“情景式”背景环境和展项设计时，以小型化、可拆分、模块化、可移动的形式进行设计。
整个展览分为六个区域：序言、战船准备、天气预测、行驶路线、成功借箭、动手活动区。
图1 展览区域分布
2.4.1 第一部分 序言
（1）背景介绍
介绍“草船借箭”故事发生的背景。
（2）弓箭发展史
简要介绍我国历史上弓箭的发展历程，冷兵器时代、旧石器时代、新石器时代、近代、现代，弓箭由于功能的变化，逐步发生变化。
1）对应课文[15]
有一天，周瑜请诸葛亮商议军事，说：“我们就要跟曹军交战。水上交战，用什么兵器最好？”诸葛亮说：“用弓箭最好。”
2）展项：静态陈列不同类型的弓箭
学生通过观看弓箭的不同形状，了解不同时期弓箭的发展。同时配合弓箭体验的教育活动。
（3）体验射箭
介绍射箭的技术，射箭技术由若干技术动作组成，同时也需要身体感知的配合，特别是肌肉的空间感知能力。学生通过体验不同靶位的射箭姿势，体验射箭。
2.4.2 第二部分 战船准备
（1）对应课文
诸葛亮说：“你借给我二十条船，每条船上要三十名军士。船用青布幔子遮起来，还要一千多个草把子，排在船的两边。我自有妙用。第三天管保有十万支箭。不过不能让都督知道。他要是知道了，我的计划就完了。”
（2）展项：光线与颜色
展项通过变换光线强度，观察不同颜色船的变化。学生对比不同光线后会发现，在微弱光线下，黑色小船不容易被看到。了解物体在不同环境中的颜色是由固有色和光源色决定的。光线照射到物体上会产生吸收、反射、透射等现象，因此物体在不同的光线照射下可以呈现不同的色彩效果。
图2 装置1
2.4.3 第三部分 天气预测——雾的形成
（1）对应课文
鲁肃问他：“你叫我来做什么？”诸葛亮说：“请你一起去取箭。”鲁肃问：“哪里去取？”诸葛亮说：“不用问，去了就知道。”诸葛亮吩咐把二十条船用绳索连接起来，朝北岸开去。这时候大雾漫天，江上连面对面都看不清。天还没亮，船已经靠近曹军的水寨。
（2）展项：雾的形成
展项通过加湿器模拟雾的形成。通过对比光线穿透空气、雾，来观察丁达尔现象。通过直观感受雾的自然现象，让学生了解雾的形成规律，让学生认识丁达尔现象。
图3 装置2
2.4.4 第四部分 行驶路线
（1）抛物线
1）对应课文
天还没亮，船已经靠近曹军的水寨。诸葛亮下令把船头朝西，船尾朝东，一字摆开，又叫船上的军士一边擂鼓，一边大声呐喊。
诸葛亮又下令把船掉过来，船头朝东，船尾朝西，仍旧擂鼓呐喊，逼近曹军水寨去受箭。
图4 装置3
2）展项：抛物线
展示通过释放小球，观察小球行动轨迹形成的抛物线。让学生对抛物线的研究有直观认知。
（2）平衡
1）对应课文
诸葛亮又下令把船掉过来，船头朝东，船尾朝西，仍旧擂鼓呐喊，逼近曹军水寨去受箭。天渐渐亮了，雾还没有散。这时候，船两边的草把子上都插满了箭。
2）展项：平衡的小船
展项以小船的模型，让学生在船体两侧放置重物（箭矢形状），探究小船的平衡性。通过平衡装置，让学生了解平衡的特点，延伸平衡的应用。
图5 装置4
2.4.5 第五部分 成功借箭
（1）对应课文
二十条船靠岸的时候，周瑜派来的五百个军士正好来到江边搬箭。每条船大约有五六千支箭，二十条船总共有十万多支。鲁肃见了周瑜，告诉他借箭的经过。周瑜长叹一声，说：“诸葛亮神机妙算，我真比不上他！”
（2）展项：算筹
展项图文结合动手摆放，展示古代的计数方法。让学生体验古代的计数方法，并对比现代计数方法。
2.4.6 第六部分 动手活动区
该区域开展教育活动“木牛流马”。相传，木牛流马为三国时期蜀汉丞相诸葛亮发明的运输工具，分为木牛和流马。由于年代久远，木牛流马的样貌、工作原理现已无法考证。
该教育活动是以中国科技馆复原的“木牛流马”文创产品为基础，开展的动手制作活动。中国科技馆复原的木牛主要部件包括车箱和固定腿、车辕、车轴、活动腿，“木牛”的腿底部为圆弧。运输时，通过合理分配装载物调整木牛的重心，依靠动能和势能相互转化，使固定和活动腿底部圆弧交替支撑，达到摆动式前行的效果。
图6 装置5
3 展览活动的实施
学生：五年级学生。
人数：每场20人。
活动时间：40分钟。
3.1 学生角色扮演
活动为学生准备诸葛亮的羽扇纶巾，当学生穿戴上后自然就会进入角色，很大程度上增强了学生参与活动的兴趣。
3.2 教师引导
教师以背景介绍和问题引导的方式，从旁观者的第三视角，为学生呈现当时诸葛亮需要思考的问题。学生以诸葛亮的身份进入活动，引发关于问题的思考，引导学生通过体验展项，寻找问题的答案，做出判断，然后教师引导回归故事线索。活动整体以故事线索为背景，中间穿插展项体验和互动体验。
3.3 实施情况
在中国科技馆共开展教育活动11场，还为2019国际科技馆能力建设高级工作坊的学员进行了活动展示。该项展览开展进校园活动1次，展览进入北京市东城区和平里第一小学，为五年级学生开展了10场活动。
4 展览的活动效果评估
依据中国科技馆《科普蓝皮书·科技馆体系》中基于展厅的教育活动评估体系研究，[16]设计了活动效果的观众问卷。通过学生问卷调查和教师访谈，对该活动进行了效果评估，共收回有效问卷130份。
4.1 知识目标
关于问卷中两道知识题目的反馈，其中124人回答正确，占比95%，可以反映出本活动在知识的普及方面能够很好地实现目标（见图7）。
图7 知识目标分析
4.2 学生对活动的整体感受
通过图8可以看出，学生对活动的整体感受：能收获科学知识，活动形式新奇有趣，讲解生动、幽默，远高于负面的选项，说明学生整体非常认可该项展览活动的活动内容、活动形式和过程实施。
图8 学生的整体感受
4.3 活动内容满意度
在调查学生中，90%的学生对活动内容表示特别满意和比较满意（见图9）。在具体的活动内容中，学生对活动的新奇特别和好玩有趣更加满意（见图10），说明该项展览的内容中，“情景式”的环境和展项、体验等内容的设计更能够引起学生的兴趣。
图9 活动内容满意度
图10 活动内容满意度
4.4 活动形式满意度
在调查学生中，89%的学生对活动形式表示特别满意和比较满意（见图11）。在具体的活动形式中，学生对活动的形式活泼更加满意（见图12），进一步说明该项展览活动较为新奇活泼的形式更能够引起学生的兴趣。
图11 活动形式满意度
图12 活动形式满意度
4.5 教师访谈
与和平里一小的教师进行了访谈，科学教师和语文教师对该项展览活动都给予肯定，每位教师都认可活动激发了学生的兴趣。语文和科学双学科深度联动，既有益于学生对语文课文的理解，又激发了学生对科学知识的深度思考，使学生的学习更具主动性与延伸性，这无疑促进了学生对知识的深度理解。
5 讨论与展望
“草船借箭”情景式小型展览，以《草船借箭》课文为主线，更加贴近学校的学科教育。语文和科学融合，通过科学让学生既可以去深入探究，又可以促进其对语文课文有更深的认识。更为有趣的是，该小型展览不仅得到科学教师的支持，同时语文教师对本活动也给予很大程度的肯定和支持，这在学科教学中是较为罕见的。展览以情景式的教学方式开展活动，通过环境、互动、角色扮演等方式，能够最大限度引起学生的兴趣，展项的加入给予学生探究的空间，能够让学生深入了解科学原理。
在设计展览之初考虑到要进校园的因素，在设计展项时考虑了小型化、可移动。但是背景板依旧还是标准KT板，在搬运过程中反而成为最困难的环节。因此后续会考虑如何设计更加简便易携带的环境背景。
该项展览作为科技馆活动进校园的一种创新形式，能够弥补现有活动形式单一，学生参与度不深、无法长时间探究和反复学习的不足；紧密结合学校教育，将科学与语文相融合，并采用“情景式”的教学方法，为科技馆进校园活动探索出一种新的形式。
参考文献
［1］廖红：《中国科学技术馆馆校合作的实践与思考》，《科普研究》2019年第2期。
［2］李广：《情景教学法在物理实验教学中的实践研究》，《教育观察》（下半月）2017年第7期。
［3］吴新华：《浅谈小学语文情景式教学应用研究》，《读与写》（教育教学刊）2012年第7期。
［4］孟丽：《浅议小学语文情景式教学》，《学周刊》2013年第3期。
［5］吴洪明：《试论问题情景式教学与科学思维方法的培养》，《化学教学》2001年第9期。
［6］饶晓琴：《论中学历史科的情景式教学》，《中学历史教学参考》2004年第4期。
［7］潘长宏：《浅谈情景式教学的运用》，《科教文汇》2009年第20期。
［8］李明明：《小学语文的情景式教学》，《科技信息》2012年第3期。
［9］莫宝庆：《情景式教学对培养学生知识应用能力的促进作用》，《医学教育探索》2007年第6期。
［10］肖燕、孙华：《馆校合作 开创科教戏剧新局面》，第十届馆校结合科学教育论坛，2018。
［11］黄媛：《情境式教育活动的设计分析——以展教活动方案〈认识离心现象〉为例》，《自然科学博物馆研究》2017年第S2期。
［12］朱庆琪：《情景式的科学演示》，第八届海峡两岸科学传播论坛，2018。
［13］中华人民共和国教育部：《义务小学语文课程标准》，北京师范大学出版社，2011。
［14］课程教材研究所、小学语文课程教材研究开发中心：《语文》（五年级 下册），人民教育出版社。
［15］殷皓主编《中国现代科技馆体系发展报告No.1》，社会科学文献出版社，2019。
[1] 通讯作者：张志坚，中国科学技术馆副研究馆员，研究方向为科技馆教育、教育活动评估、科普展览策划。
[2] 廖红：《中国科学技术馆馆校合作的实践与思考》，《科普研究》2019年第2期。
[3] 李广：《情景教学法在物理实验教学中的实践研究》，《教育观察》（下半月）2017年第7期。
[4] 吴新华：《浅谈小学语文情景式教学应用研究》，《读与写》（教育教学刊）2012年第7期。
[5] 孟丽：《浅议小学语文情景式教学》，《学周刊》2013年第3期。
[6] 吴洪明：《试论问题情景式教学与科学思维方法的培养》，《化学教学》2001年第9期。
[7] 饶晓琴：《论中学历史科的情景式教学》，《中学历史教学参考》2004年第4期。
[8] 潘长宏：《浅谈情景式教学的运用》，《科教文汇》2009年第20期。
[9] 李明明：《小学语文的情景式教学》，《科技信息》2012年第3期。
[10] 莫宝庆：《情景式教学对培养学生知识应用能力的促进作用》，《医学教育探索》2007年第6期。
[11] 肖燕、孙华：《馆校合作 开创科教戏剧新局面》，第十届馆校结合科学教育论坛，2018。
[12] 黄媛：《情境式教育活动的设计分析——以展教活动方案〈认识离心现象〉为例》，《自然科学博物馆研究》2017年第S2期。
[13] 朱庆琪：《情景式的科学演示》，第八届海峡两岸科学传播论坛，2018。
[14] 中华人民共和国教育部：《义务小学语文课程标准》，北京师范大学出版社，2011。
[15] 课程教材研究所、小学语文课程教材研究开发中心：《语文》（五年级 下册），人民教育出版社。
[16] 殷皓主编《中国现代科技馆体系发展报告No.1》，社会科学文献出版社，2019。