馆校合作是一种利用校外资源促进学生发展的有效途径。本研究在系统分析馆校合作教育价值及实践路径基础上，开展了馆校合作教学活动设计，并以4年级《科学》“矿物与我们的生活”主题教学为例，探索如何将陕西自然博物馆资源引入小学科学教学。研究发现，馆校合作提升了学生的科学观念、科学思维、科学实践能力及科学兴趣。
《义务教育科学课程标准（2022年版）》着重提出要发挥科技馆、博物馆、天文馆等科普场馆的科学教育功能[1]。2023年教育部等十八部门发布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》及2025年教育部办公厅印发的《中小学科学教育工作指南》，均提及科学教育要调动高校、科研院所、科技场馆、青少年宫、博物馆、科技企业等力量，开发馆校融合课程，为学生构建多类型科学教育实践活动基地，组织区域内学校定期开展校外科学探究实践活动[2-3]。博物馆作为一种资源丰富的教育场域，其教育价值受到教育领域和社会各界的广泛认可。一方面，馆内丰富的藏品资源能有效拓展学校教学资源[4]；另一方面，馆内创设的互动式体验场景为学习者创设了沉浸式的学习环境，能有效提升教育质量[5]。馆校合作教育的核心在于通过博物馆与学校的协同，有效整合优质资源，提供多元化的学习支持，进而提升教育质量[6]。小学科学教育中开展馆校合作教学，不仅能为学生打开通向科学世界的奇妙大门，更能将教室延伸到充满探索乐趣的博物馆空间。然而，当前馆校合作实施过程中尚存在一些问题，比如场馆资源未能与小学科学课程实现有效衔接；博物馆的教育活动多以社团性的小实验、小制作、科技竞赛等形式开展，较少面向整个班级的学生；特别是博物馆组织的教育活动不符合学生认知特点（过于简单或复杂的情况时有发生）等，限制了博物馆发挥其作为第二课堂的重要作用。
馆校合作教学设计理念
建构主义与具身认知理论均强调，情境对学习具有促进具身体验、激发主体性和深化参与的作用[7-8]。馆校合作教学中，博物馆能创设可观察、可触摸、可思考的情境，是常规教学中较难创设的真实情境[9]。本研究以ADDIE理论为教学设计框架，从分析、设计、开发、实施与评价5个环节入手，系统论证馆校合作案例教学设计。分析阶段，整合课程内容及馆藏资源，确定活动主题。设计阶段，基于课程标准及学情，明确活动目标、活动场景、活动策略、组织模式及评价方式。开发阶段，根据活动特征及学情，开发学习单和教学辅助材料、评价标准及工具。实施阶段，根据活动方案对学校教师及博物馆相关人员进行培训，做好学生参观与学习相关工作。评价阶段，采用视频分析法、纸笔测试及问卷调查方式对学生科学素养进行评价。

学生在科技馆开展探究性学习

馆校合作教学设计
以场馆资源为依托确定活动主题
陕西自然博物馆关于矿物的展厅包括“地质万象”展厅和“煤海之光”展厅，配有专门的科普教室向大众科普岩石的基本状况、用途及各类仪器知识。依据新课标的核心概念及西安地区采用的苏教版小学《科学》教材内容，本研究对陕西自然博物馆各场馆具体的展品资源进行了深入分析，整理出了适宜于开展馆校合作的活动内容和配套博物馆展品资源（表1）。本研究以4年级第5单元第3节“矿物与我们的生活”为主题，依托展厅资源，引导学生系统学习岩石知识，树立合理利用矿产资源的意识。

以核心素养为支点设计活动目标
依据课程标准中核心素养及相关主题3—4年级的学习目标“举例说明人类如何通过利用矿产资源进行工业生产，并树立合理利用矿产资源的意识”，设计本次活动的教学目标。
科学观念 初步认识地球上岩石的基本状况，知道从铁矿石到铁制品的生产过程，知道石膏的多种用途。
科学思维 能根据观察到的矿物特征和已知信息，推断矿物在生活中的可能用途；能用图示、表格等形式规范记录观测数据，通过统计图表分析信息，初步构建“结构—性质—用途”的关联思维。
科学实践 能结合多种感官观察并选用适切工具，准确描述矿物样本的形态特征及相关现象。
科学态度与责任感 了解矿产资源开发利用对环境的影响，树立合理利用矿产资源的意识，并在实践中参与资源保护与节约利用。
以混合学习为翘板推进教学实施
研究将教学活动分为馆前、馆中、馆后3个环节。馆前，介绍学习主题及博物馆情况，讲解安全准则。馆中，按照“小小探索家（生活物品中矿物成分）—探索石膏的制作及实际应用—体验从矿石到制品的生产过程”逻辑线索设计各个环节的教学活动、学生活动及配套学习资源。各环节均采用问题导向及任务驱动的教学策略，通过任务单形式引导学生深度参与教学各环节的活动。教学活动涵盖小组资料搜集与整理、场馆参观体验、动手实践、成果展示交流等多种形式，既发挥了教师在教学实施过程中的主导作用，又凸显了学生在学习过程中的主体地位。比如，“小小探索家”活动以“常见包含矿物的物品原材料是什么”为驱动问题，让学生以小组形式开展调查，并完成学习单。馆后，阅读课本知识，完成课后作业，填写试卷与问卷。
馆校合作教学实录
实施对象
研究选取小学4年级2个平行班（54人/班），分为实验班和对照班，分别开展馆校合作主题学习和常规科学教学。2个班级分别由教学经验相当的教师执教，控制教学内容与环节的一致性，排除干扰因素。
实施过程
2024年12月6日下午，教师组织学生入场，在博物馆参观探究过程中，每个小组安排1位博物馆展教人员或学校教师跟随录像和拍照、维持秩序，并保障学生安全。
我是小小探险家“地质万象”展馆
导入与任务布置 教师展示生活物品图片，如铅笔芯、爽身粉、水晶杯、赭石颜料等，提问：这些物品由哪些矿物制成？利用了矿物的什么特性？学生以小组为单位领取学习单，在展馆内自由探索，借助展品说明牌和展教人员的讲解，寻找与学习单对应的矿物，完成学习单（见图1）。

图1 学生学习单示例

小组交流与教师点评 各小组分享探究结果，如“铅笔芯是用石墨制成的，石墨是一种黑色矿物，摸起来滑滑的，写起字来很顺畅，和铅笔芯的特点完全一样”。教师进行点评，并引导学生优化描述，这一过程旨在引导学生思考生活中物品的功能、特征与矿物特性之间的关联，帮助学生理解矿物在生活中的应用，培养学生的推理论证能力。
矿物分类讲解 教师对矿物的分类及特点进行讲解:金属矿物具有金属光泽和颜色，导电导热性好，如赤铁矿；非金属矿物没有金属光泽，颜色浅，导电导热性差，如石英。在讲解过程中引导学生观察部分矿物标本，建立抽象概念与具体形象之间的联系。
小结与延伸 教师总结：矿物是地球赋予人类的宝贵资源，人类的生活与生产离不开矿物，从建筑材料到电子产品，矿物无处不在。
石膏的神奇变化（科普教室）
导入与提问 教师：“石膏是一种常见的非金属矿物，它在生活中有什么作用？你们想不想亲自体验石膏的神奇之处？”学生：“骨折固定、雕塑制作等”。
实验操作 教师播放“石膏固定作用”实验视频，明确操作步骤和注意事项。学生开展“石膏的神奇变化”实验探究。
提问与讨论 教师提问：“你有什么感受？为什么医生用石膏给骨折病人固定？”学生讨论并分享想法，明白石膏具有固定作用。教师再次提问：“如何加速石膏的凝固？”学生：“用嘴吹气、手扇风等方法。”教师升华：“加速石膏凝固即加速石膏内部水分的蒸发。”教师引导学生对实验变量（石膏粉与水的比例、搅拌时间等）进行思考，培养学生的科学探究意识。
总结与延伸 通过实验，学生亲身体验了石膏的特性，理解了它在生活中的重要作用。
矿石的冒险之旅（煤海之光展厅）
导入与提问 教师提问：“刚刚经历了非金属矿物石膏从石膏粉到石膏制品的过程，那么金属矿物铁矿石要变成铁制品，需要经过哪些生产过程？”随后，教师播放“铁制品生产过程”视频，展示铁矿石开采、冶炼、成形等环节，显性化展示矿物资源的生产过程。学生提炼视频的关键步骤，填写学习单，并分享结果。
沉浸式体验 学生进入“煤海之光”展区，通过观察、操作虚拟煤矿开采模拟系统，具身体验矿工作业场景，感受矿物开采的艰辛。
小结与反思 教师总结并提问：“矿产资源与人类生活息息相关，但资源是有限的，过度开采会导致资源枯竭。我们能为保护矿产资源做些什么？”引导学生思考节约资源、回收利用的重要性。
馆校合作教学实施效果
为了解活动的有效性，本次活动采用了形成性评价与总结性评价相结合的方式对学生进行评价。
科学观念与科学思维
对学生科学观念（理解与应用）和科学思维（模型建构、推理论证及创新思维）进行纸笔测试，结果表明：①科学观念方面，实验班学生对科学观念的理解与应用均显著高于对照班学生（P值分别为0.025和0.017）；②科学思维方面，实验班学生的模型建构能力和创新思维能力均显著高于对照班学生（P值分别为0.027和0.001），但实验班学生的推理论证能力与对照班学生无显著差异。
科学实践能力
研究依据教学录像中的行为表现，从科学观察、科学推理和科学论证3个角度对学生科学实践能力进行评价。依据课程标准中的学业质量标准，设置4个等级评价标准（表2）。

通过对2种课堂教学策略下学生表现的质性分析发现，博物馆课堂显著提升了学生的科学实践能力。传统课堂中，学生的科学观察多停留于单一表面特征（如仅凭颜色判断铅笔芯或滑石粉材质）、科学推理常基于单一特性（如仅因导电性推断黄铜矿制导线，忽略延展性）、科学论证多为简单观点陈述或证据不足（如仅用石英透明性论证水晶杯，或仅提供滑石颜色证据但缺乏总结）、且学生课堂参与度低、课堂互动较少。博物馆课堂中，学生能进行多维度科学观察（如从颜色、质地、功能描述石墨或滑石）、能运用多种特性进行科学推理（如结合导电性与延展性推断导线材质）、能做出基于多个证据支持的科学论证（如综合颜色、质地、功能论证利用滑石粉制作爽身粉的合理性），且学生课堂参与度与互动性显著增强。

学生参观矿山生产实景模拟

科学态度
研究采用5点量表对实验班学生从兴趣、责任态度及校外科学资源运用3个方面进行科学态度评价，结果发现学生各维度均值分别为4.90、4.91及4.78的高分值，表明全体学生均乐于以馆校合作的方式开展科学学习。
结语与反思
馆校结合的小学科学教学从分析、设计、开发到实施及评价，整个过程漫长且复杂，但对科学教育质量的提升发挥了重要作用。为推动科技馆、博物馆与科学教学的深度结合，充分挖掘社会科普资源的教育价值，未来开展馆校合作可重点考虑以下3个方面的内容。
深挖场馆资源，确定活动主题
首先，应紧扣课程标准确立活动目标，使博物馆学习与课堂教学形成有机衔接，而非额外负担。其次，要深入挖掘展品内涵，通过系统分析展品蕴含的科学原理、技术应用及学科关联，充分发挥其教育价值[10]。最后，要注重创新活动形式，结合场馆环境特性设计互动实验、探究学习等多样化环节，激发学生参与热情。
开发学习支架，发挥馆藏资源育人价值
通过引导问题及学习单的设计实现学科核心素养落地。引导问题设计应以课程标准为基础，融入场馆特色资源，通过阶梯式问题设计“观察—思考—探究”问题链；学习单设计应考虑学生间的差异，低年龄段采用趣味任务单（观察记录、简易实验卡）培养兴趣，高年段设置问题解决型探究单（数据分析表、方案设计）提升能力[11]。
开展表现性评价，促进学生增效发展
在馆校合作中，利用表现性评价与增值性评价协同推进学生核心素养发展。基于学生在博物馆课堂科学探究中的展品观察、学习单填写、实验操作、小组讨论、作品展示等行为表现，评估科学实践能力。增值评价则通过建立成长电子档案，对比学生各阶段监测数据，并分析学习行为，量化其素养发展水平，同时借助电子徽章等激励手段促进学生素养发展。

参考文献
[1] 中华人民共和国教育部. 义务教育小学科学课程标准[S]. 北京：北京师范大学出版社，2022.
[2] 中华人民共和国教育部. 教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见[Z]. 2023-5-17.
[3] 中华人民共和国教育部.教育部办公厅关于印发《中小学科学教育工作指南》的通知[Z]. 2024-1-14.
[4] 郑奕，陆建松. 博物馆要“重展”更要“重教”[J]. 东南文化，2012（5）：101-109.
[5] 庄瑜. 学校中的缪斯乐园——构建教育未来的馆校合作研究[J]. 外国中小学教育，2015（12）：15-19，25.
[6] 宋娴，孙阳. 西方馆校合作：演进、现状及启示[J]. 全球教育展望，2013，42（12）：103-111.
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[8] 曹周天. 具身认知理论引领下的有效教学变革[J]. 当代教育与文化，2021，13（1）：40-44.
[9] 杨欣. 临时展览配套教育活动的实践探索:以南京博物院“晶·华——矿物之至善至美”展为例[J]. 东南文化，2024（S1）：112-114.
[10] 刘阳. 博物馆藏品资源转化为学校教育资源：现状、瓶颈及对策[J]. 东南文化，2023（4）：172-177.
[11] 刘明成. 走向深度学习：“思考力课堂”的构建与实施策略[J]. 中小学管理，2019（12）：39-41.
基金项目：2023年度西安外国语大学教师发展研究计划项目“智慧课堂教学模式的创新设计与实施研究”（23JSFZYJ13）；2022年度西安外国语大学本科教学改革研究项目“混合教学中驱动问题的设计策略与实践”（22BZZY07）■

来源: 中国青少年科技教育工作者协会