基于自然联结的教学对儿童学习的积极影响——基于30年来欧美学界相关文献的考察

付文中

(郑州航空工业管理学院 外国语学院，郑州 450046)

对儿童来说，“自然犹如他们每日所需的良好的营养和足够的睡眠一样重要，自然之于儿童的重要性不亚于水之于生命的重要性。”[1]然而，当今越来越多的儿童疏离自然，儿童与自然之间的联结越来越少。自然联结是指人有意识地观察自然、亲近自然、体验自然，向自然学习，最终同自然建立一体关系的活动。自然联结主要包括三个阶段：在第一个阶段，个体有意识地对自然进行短时间的观察、接触；在第二个阶段，个体自觉并长时间地体验、学习、感悟自然；在第三个阶段，个体养成融入自然乃至尊重和保护自然的习惯，同自然建立起牢固的情感纽带。培育儿童的自然联结意识要依据这三个阶段逐步推进。自然联结对儿童具有诸多积极影响，如“增强儿童的各种感官能力，提高儿童的身心素质和社交能力，缓解儿童注意缺陷多动症和其他精神障碍，激发儿童的想象力和创造力，促进儿童多角度地思考问题，提升儿童的学习效果”等。[2]基于自然联结的教学，是一种以建立学习者与自然之联结为基础的新型教育教学模式。对于学生、家长、教育工作者乃至教育相关部门来说，他们最为关注的问题是：基于自然联结的教学能否优于传统的教育教学，尤其是能否促进儿童的学习？30多年来，欧美国家数以百计的科学研究都涉及这一问题，这些成果有力地表明：基于自然联结的教学优于传统的教育教学，能够促进儿童的学习。

有必要先界定本文中的一些关键词，如“儿童”“自然”“自然联结”“学习”等。“儿童”指的是广义上的儿童(不超过18岁)，主要包括从小学到初中再到高中的学生。“自然”并非是抽象的、无形的、遥不可及的自然，而是具体有形、实实在在、就存在于我们附近的自然存在物，如一个公园、一片花草、一棵大树、一座小山、一条小河、一个农场、一群动物等。“自然联结”不仅包括人同野外自然存在物之间的联结，也包括人同人工环境(如教室、校园、操场等)中的自然存在物之间的联结。教室里的学生在课间休息时间透过窗户向外欣赏树林或草地，他们因此获得自然体验，进而同自然建立了短暂的联结，而如果教室里的学生透过窗户向外看到的仅是光秃秃的水泥操场，他们无法从中获得自然体验，进而无法同自然建立联结。“学习”是指学习者通过听讲、阅读、观察、理解、探索、研究、实验、实践等手段获得知识或技能的过程，在此过程中，学习者不仅可以获得知识或技能(其主要衡量标准是学习成绩)，还可以实现态度、情感、价值观的改善。“学习”的效果主要受到学习者内在能力以及外在环境的影响。

欧美学界在自然与学习尤其是自然联结与儿童学习之关系的研究领域，处于世界领先地位，取得了卓著的研究成果。深入分析基于自然联结的教学对儿童学习的促进作用，然后依次分析基于自然联结的教学促进儿童学习的内在路径、外在路径，期望为弥补我国相关研究领域的不足，促进儿童与自然的联结，提升儿童的学习效果，促进儿童的全面发展提供有益借鉴。

一、基于自然联结的教学能够促进儿童的学习

基于自然联结的教学，已经被充分证明有益于儿童的学习。与传统教学相比，借助和吸纳自然因素的教学更能提升儿童的学习效果。在一项涉及3000余名学生的随机对照实验中，相较于传统教学模式下的学生，那些参加花园式教学的学生获得了更多的自然科学知识；学校开展花园式教学的次数越多，学生在学业方面的受益越多。[3]在诸多有关基于自然联结的教学与学业成绩之关系的研究中，尽管它们所涉及的学科、教师、学生群体、教学方法、教学情景、研究设计等因素具有差别，但其研究结果几乎都是正向的，即基于自然联结的教学能够提高学生的学业成绩。[4-5]

学校里的绿化环境越好，学生自然科学课程和社会科学课程的标准化考试成绩越好。[6]两个校园的绿化覆盖率存在差异，结果导致学生年终学业成绩的差异。[7-8]如果教室里配有绿色植物，那么在此类教室里学习的学生有诸多更好的学习表现，如上课时更专注、更有兴趣等。[9]相较于在周围缺乏自然景观的教室里学习的学生，那些在周围有自然景观的教室里学习的学生获得更好的学业成绩。[10]

基于自然联结的教学不仅有助于促进儿童的学习，还有助于发展诸多与学习密切相关的能力，如毅力、批判性思维、领导能力、沟通能力等。有关这些方面的定量研究尚少，但定性研究却较多，尤其是定性研究的结果几乎是一致的。具体来看，基于自然联结的教学有助于发展学生的这些能力：自主能力、自信心、批判性思维、解决问题的能力[11-12]；领导能力、沟通能力，尤其是做重要决定的能力、倾听他人观点的能力、在群体中发表观点的能力[13-14]；社交能力[15]；更强的适应力——积极应对压力、迎接挑战，在逆境中成长[16-18]。

基于自然联结的教学对学习薄弱生尤其有益。笔者在阅读文献之前就时常思考这个问题：当传统教学模式对学习薄弱生无效时，基于自然联结的教学能否对他们起效？可幸的是，笔者通过梳理文献发现，基于自然联结的教学能给薄弱生带来明显的益处[19]，能提高他们的学习兴趣[20-21]，提高其学习成绩[22]，减少他们的辍学次数和破坏行为[23]。基于自然联结的教学还可以缩小乃至消除种族差距和收入差距[24]。不少趣闻轶事表明，那些在传统课堂中学习吃力的学生却能在基于自然联结的课堂中脱颖而出。大自然是无言的，对每个学生(无论其学习是好还是差)不给予任何的评判，从这个意义上说，所有学生在大自然面前都是平等的。大自然给传统课堂中的学习薄弱生提供了一个实现学习进步的良好机会和舞台。

二、基于自然联结的教学促进儿童学习的内在路径

笔者在阅读和比较欧美学界百余篇文献的基础上，发现儿童学习的改善主要得益于以下5个良性状态的实现：学习时更集中的注意力[25-26]，更多的兴趣和参与度[27]，更好地应对压力[28-29]，更强的自律性[30-31]，更多的身体活动，更健康的身心[32]。上述5点都以学习者为中心，都涉及学习者内在的能力、意识、态度。鉴于此，基于自然联结的教学为了帮助儿童达到上述5个良性状态，主要应从以下5个方面来针对性地改善儿童内在的学习能力、意识、态度。换言之，以下5个方面是基于自然联结的教学促进儿童学习的内在路径。

(一)恢复和集中儿童的注意力

接触自然有助于恢复和集中人的注意力，而注意力的恢复和集中对促进学习极其重要。不少研究已证明过这一点。一项研究发现，相较于被分配到纯人工建筑景观或无窗教室里的学生，那些被随机分配到可以看到室外绿化景观的教室里的学生，在注意力测试中有更好的表现，即他们在上课时的注意力更为集中。[33]其他一些针对瑞典学龄前儿童[34]、在户外实地考察的学生[35]、5至18岁的多动症患者[36]、芝加哥公共住房里的儿童[37]的研究也一致表明：接触自然可以提高儿童的注意力，进而促进他们对所学内容的记忆。

(二)增强儿童的学习动力和参与度

儿童待在自然环境中时，其学习的动力、乐趣以及参与度往往会增加。一些研究基于对学生和教师的调查发现：相较于参加与自然无关的活动的学生，那些参加自然体验活动的学生具有更高的学习动力和参与度，不管这些学生参与的是自己所选的自然体验活动，还是学校规定的自然体验活动[38-41]。在自然环境中或在周围有自然存在物的人造环境中的学习均可激发出学习者更大的学习动力[42-43]。自然联结所激发出的学习动力对维持学生的学习兴趣和参与度起着重要作用。

基于自然联结的教学对儿童的积极影响可以延伸到许多方面：那些刚上完室外基于自然联结的课程的学生，在转入传统课堂后，依然保持很高的参与度[44]，学生许多课程的得分更高[45]，对上学更感兴趣[46]，长期旷课的人数和次数减少[47]。尤其是，基于自然联结的教学可以最大程度地增加那些已对传统课堂丧失兴趣的学生的学习动力。[48]

(三)缓解儿童的压力

当今许多儿童承受着太多来自学校和父母的压力，其中不少孩子因不会释放压力而患上了焦虑症、抑郁症。诸多研究表明，自然对儿童具有减压作用。例如，有些研究通过采取儿童自我报告法或生理压力测量法发现，在儿童身上测出的较低的压力水平与他们更多的自然接触量之间存在较大关系。[49-51]2016年的一项实验研究表明，某高中的一部分学生能从教室的窗户向外看到植被，他们的心率以及自我报告的压力水平因此得以降低，而另一部分学生仅能看到窗外的纯人工建筑，他们不能达到前者那样的效果。[52]

2017年的一项更为深入的研究表明，相较于在传统教室里学习的对照组，那些每周抽出1天时间到森林环境中学习的学生，他们的皮质醇分泌的昼夜节律更正常。学生在林中上课时，其皮质醇水平得以降低，而在传统教室中上课时，其皮质醇水平却没有降低。[53]皮质醇是人体在应对生理或心理上的压力时所释放出的一种类激素，人体在压力状态下需要皮质醇来维持正常的生理或心理机能。一般来说，长期处于压力状态下的人，他们的皮质醇水平往往偏高，而接触自然是降低那些承受重复压力的人的皮质醇水平的一种有效方法。因而，将教学活动建立在儿童与自然之联结的基础上，可以帮助儿童应对日常的学习压力，进而促进其高效学习。

(四)增强儿童的自律性

不少研究已经将自然联结与儿童更强的自律性联系起来。在这些研究中，有的研究调查了芝加哥内城的儿童[54]，有的调查了巴塞罗那住宅区的儿童[55]，有的是实验研究[56]，有的是纵向研究[57]。自然对儿童自律性的积极影响，既在学习没有困难的儿童中得到了证实[58]，也在学习有困难的儿童中得到了证实[59]。包括上述研究在内的诸多研究一致表明：自然联结有助于增强儿童的自律性，儿童无论在接触自然期间还是之后，都能更好地控制冲动，具有更强的自律性。

(五)促进儿童的身体活动，增强其体质

许多研究表明，儿童待在户外尤其是自然环境中的时间长度与他们的身体活动频率和身体健康水平之间存在较大关系。户外活动对锻炼儿童的眼、耳、心、脑、肺、四肢都十分有益。例如：儿童户外活动时间越长，其久坐行为越少，其身体活动量越大，其心肺功能越好[60]；心肺健康作为身体健康的重要组成部分，与学习成绩密切相关[61]。

当今，越来越多的学生在进入青春期后，喜欢宅在室内，其身体活动量大幅减少，而绿色校园或自然空间可以被用来应对这一不良趋势。一项研究表明，那些方便接触林地等绿色空间的女孩，以及那些方便到户外球场中活动的男孩，他们长大后更有可能养成坚持到户外活动的习惯。[62]

三、基于自然联结的教学促进儿童学习的外在路径

一个人学习的进步是内因和外因特别是内在能力和外在环境共同作用的结果。儿童学习的进步尤其离不开良性的外在环境，而自然却能为儿童提供多种支持其学习的外在环境。笔者在阅读和比较欧美学界百余篇文献的基础上，发现儿童学习的进步通常发生在以下三种典型的自然环境中：有助于儿童心态平静、注意力集中的自然环境；有助于塑造生生以及师生之间和谐、合作关系的自然环境；便于儿童开展多种形式游戏的自然环境。利用好这三种良性的外在环境，是基于自然联结的教学促进儿童学习的外在路径。

(一)使儿童心态平静、注意力集中的自然环境

自然可以使人内心平静，注意力集中。在绿化环境中进行的正式或非正式的学习，都与内心更大程度的平静感有关。[63-64]也就是说，绿化环境通过使儿童学习者内心平静来促进他们的学习。与传统教室相比，在基于自然联结的教学环境中发生的诸如乱说话、孩子间的推搡等问题更少。[65-66]

以往那些在传统课堂中感到学习困难的学生，当他们处于更加绿色的学习环境中时，能够更好地从冲突或矛盾中解脱出来，并表现出更强的自律性。[67-68]使学生内心平静的自然环境与学生更集中的注意力和更大的学业成功之间存在联系。[69-70]

(二)塑造和谐、合作关系的自然环境

不少研究已经证实自然对塑造儿童之间的和谐、合作关系具有积极影响。诸如：相较于传统教室，自然环境为儿童学习者提供了一个限制性条件更少的大背景，赋予儿童更多的自由，便于他们互动并建立联系，有利于他们建立有意义的、值得信任的友谊[71-72]；基于绿色环境的学习与弥合社会文化差异、减少人际障碍(如个性冲突等)相关，而文化差异和人际障碍可能会干扰课堂上的小组活动[73-74]；基于自然联结的教学有利于营造促进生生合作的学习环境，进而提高学生的参与度和学业成绩[75-76]。另外，基于自然联结的教学也有利于塑造师生之间的良好关系，促进学生和教师之间的合作，增加交流的舒适度，尤其是可以为学生提供一个更加公平的竞争环境，在此环境中，教师被视为学习伙伴[77]。

(三)便于儿童开展多种形式游戏的自然环境

较为野性的自然环境，可以为儿童提供丰富多样的由众多“松散部件”构成的、以自主性为基础的、对儿童具有明显益处的游戏形式。尼克尔森1972年提出“松散部件理论”，认为大自然中的棍子、石头、虫子、泥土、沙子、水等“东西”，有助于儿童开展创造性、自主性的玩耍，进而促进儿童的全面发展。[78]现实中，一些教师和校长的观察表明，孩子们如果在具有许多松散部件的自然环境中玩耍，会变得更有创造力、更活跃、更善于社交。[79-80]尽管有关基于松散部件的自然游戏对儿童积极影响的定量研究十分有限，但是已有的一些定性研究均表明，这类游戏对发展儿童的创造力、认知力、社交能力、身体素质等具有较为明显的积极影响。

四、基于自然联结的教学的相关建议

自然对儿童而言不仅是重要的学习环境，亦是重要的学习资源。自然联结不仅是构建儿童与自然之关系的重要方式，更是促进儿童学习的有效手段。30多年来，欧美国家在自然与学习特别是自然联结与儿童学习之关系的研究领域取得了令人瞩目的成就。他山之石，可以攻玉。欧美学界的相关研究成果对我国研究者和教育者具有重要参考价值。通过对30年来欧美学界相关研究成果的研读、梳理、比较、分析，本文发现：基于自然联结的教学确实能够促进儿童的学习；基于自然联结的教学不仅通过增强儿童内在的注意力、学习动力、抗压能力、自律性和身体素质，还通过利用好三种外在环境——促进儿童注意力集中的自然环境，有助于塑造和谐、合作关系的自然环境，为儿童提供丰富且有益的游戏形式的自然环境，来促进儿童的学习。

鉴于基于自然联结的教学之于儿童学习的重要性，教育研究者、家庭、教师、学校、教育相关部门等各方力量要尽早将自然视为宝贵的学习资源，充分认识到儿童自然联结的意义和价值，并制定和采取行之有效的措施来积极推进儿童与自然的联结。具体来看，教育研究者要拓宽研究视野，积极学习和借鉴他国的研究经验，进一步研究和评估学校花园、教室绿墙、绿色校园、野外基地等之于儿童的影响，尤其要“不甘落后，迎难而上，争取早日在‘儿童自然体验’和‘儿童与自然的重新联结’的理论研究和实践探索方面形成一批适合中国国情的新经验和新做法”[81]。家长要以身示范，时常怀有亲近自然、热爱自然、探索自然乃至保护自然的意识，经常走到户外拥抱自然，坚持每天和孩子一起到户外活动至少1小时，引导和陪伴孩子在12岁前完成50件自然活动，如爬树、玩泥巴、打雪仗、捉昆虫、雨中跑步、自种自食、野外露营、培育蝴蝶、用网捕鱼、参观农场、打水漂、为野生动物筑巢、接住一片正从树上落下的叶子等。[82]教师要根据儿童的成长规律循序渐进地建立儿童与自然的联结，要树立“自然是最好的老师、最好的课堂”的理念，善于将自然知识和生态理念融入自己的课程教学中。 教育相关部门应将基于自然联结的教育教学纳入正规的教育教学范畴，制定相关政策，发展此类教育教学。学校应与当地基于自然联结的教学基地展开合作。学校所在地及其周边的农场、植物园、科技馆、森林公园、湿地公园、郊野公园、自然保护区、自然博物馆等，都可以成为基于自然联结的教育教学基地。学校和教育部门要支持师生定期到这些基地进行室外体验、上课或研习。

自然作为宝贵但免费的学习资源就在我们每个人的身边。儿童是祖国的未来、民族的希望。将儿童与自然联结起来，发挥自然联结对儿童身心和学习的积极影响，无论对于实现我国约3.2亿儿童(依据第七次全国人口普查的数据)的健康成长和全面发展，还是对于推进社会主义现代化强国的全面建设，都具有重要的现实价值和深远意义。