科学实践视角下的高中生物学研学旅行探索

［摘要］ 研学旅行把大自然作为考察研究对象，引世界万物于课堂，是促进科学实践、深化科学教育变革的重要途径。通过思辨分析与案例阐释的方式，研究发现中小学研学旅行具备解决现实问题、促进跨学科融合与助力探究实践内化等价值意义；科学实践视角下的高中生物学研学旅行可以遵循开展方案设计比赛、引导专业阅读学习、走进自然世界考察与践行多元评价反思的基本流程。

［关键词］ 科学实践；研学旅行；高中生物学教学

2016年11月，教育部等11个部门印发了《关于推进中小学生研学旅行的意见》，提出将研学旅行纳入中小学教育教学计划。该意见的颁布表明，国家对于推进中小学生研学旅行的重视和支持。

新时代中小学科学教育，实际的教育教学需要注重政策引导和资源保障，为学生提供更广阔的学习空间和成长机会，促进学生综合素质的提升，进一步推动科学教育改革和创新。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》也提出“教学过程重实践”的基本理念，即“关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动”。

具体教学中，教师要创造条件让学生多开展基于生物学的科学实践活动，加深他们对生物学概念的理解，提升他们应用知识的能力。这对发展学生的核心素养有着极其重要的价值。实际上，基于高中生物学的研学旅行是科学实践的一种表现形式，具体可归类为“现象观察的发现式探究”，这样，通过在大自然中上课、在大自然中学习和应用所学知识，能够极大地激发学生的学习兴趣。

一、科学实践视角下中小学研学旅行的价值意义

研学旅行是一种将课堂知识与实践经验相结合的教育活动，通过参观考察、亲身体验和实地实践，让学生在真实的环境中进行学习和探索。它可以丰富学生的学习内容，培养他们的实践能力，激发他们的兴趣和学习潜能，助力科学教育改革，为学生提供更多的学习机会和成长空间。

1.从纸上解题到解决现实问题

传统的课堂教学，往往侧重理论知识的传授和书本上的解题练习，學生只能通过纸上解题来掌握学科知识。这种学习方式往往忽视实际操作和迁移应用，导致学生难以将所学知识与生活实际问题相结合。与此同时，随着现代科学、技术与社会的发展，教学过程中需要更多地进行学科实践活动，注重指向现实的问题解决，在真实情境问题的解决中发展学生核心素养。而研学旅行提供了一个面向现实的环境，让学生能够亲身参与实践活动，观察和体验真实问题并迎接挑战。通过参观考察、实地调研、实践操作等活动，学生可以在真实情境之中，自主思考并尝试解决问题。在研学旅行中，学生不仅需要运用所学的理论知识进行问题分析和解释，还需要运用实践技能和创新思维来寻求解决方案。例如，在参观科学博物馆时，学生通过观察展品、参加实验、与专家交流，积极探索科学背后的原理和应用。又如，在实地考察社区环境时，学生认真观察周边存在的卫生和污染问题，与当地居民交流，思考如何改善环境质量和解决社区的实际困难。这样的实践过程，不仅能够加深学生对所学知识的理解，还能有效培养他们的观察能力、分析能力和创新思维，助力他们从纸上解题转向解决现实问题。

2.从单科学习到促进跨学科融合

传统的教学模式更多地以单科为主，学生分别在各个学科中学习知识，往往难以对所学知识进行跨学科的整合和应用。实则，现实中的问题常常是不分学科的，解决它们时需要综合多学科的知识。研学旅行过程中，学生遇到的自然现象与景观背后的成因多是跨学科的，比如在对茶卡盐湖生态系统进行考察研究时，就涉及生物学、化学、物理、历史等多门学科内容。具体研学实践中，应当安排不同专业背景的同行人员参与进来，如不同学科的老师、校医、导游等。这样做，有助于针对研学中观察到的现象、发现的问题，从不同专业视角发表见解，这就是一种自然的跨学科交流。可见，研学旅行可以激发学生多学科探究的兴趣和好奇心。通过参与多学科实践活动，学生能够亲身体验到不同学科的魅力和应用场景，从而激发他们对这些学科的学习兴趣和热情。这有助于打破传统学科之间的壁垒，使学生更加积极主动地进行跨学科学习和思考。

3.从符号识记理解到助力探究实践内化

行万里路胜读万卷书。传统教学注重符号识记和理解，学生通过听讲、读书等方式获取知识，并在考试中展示对知识的掌握程度。然而，这种学习方式往往缺乏与实际情境的紧密联系，导致学生对知识的理解仅停留在表面层次。而研学旅行提供了很好的实践和探究的机会，促使学生将所学知识应用于实际问题的解决之中。通过实地考察和实践活动，学生积极主动地观察、收集数据、分析问题并提出解决方案。他们以亲身经历和实际操作，将知识内化为能力和技能，并迁移应用于自身实践中。可见，研学旅行作为对课堂教学有效且重要的补充，能够帮助学生实现“行万里路”。在研学旅行的过程中，学生不仅可以看到大自然波澜壮阔、千岩竞秀的景色，领略当地的历史文化、风土人情，还可以与同伴在放松的状态下交流见识、分享观点。这种行走过程所带来的观察、思考、交流，对学生的触动与影响，是单调的课堂阅读所无法比拟的。它助力学生探究实践经验的内化，让行走成为学生认识世界的最好方式。

二、科学实践视角下的高中生物学研学旅行流程

1.开展方案设计比赛，调动学生参与

研学旅行活动开始之前，教师应鼓励学生参与生物学研学方案设计比赛。研学方案设计大赛能够调动学生参与研学的积极性，同时培养学生思考和解决问题的能力、沟通协作和组织管理的能力等。学生进行团队合作，相互交流，自主设计研学方案，包括选择研究主题、制订实施计划、开展实地考察等。研学方案设计过程中，学生需要基于自身的生物学知识，结合实际情境进行方案确定。最后，由相关专业老师们组成评审团，对学生的参赛方案进行评审和点评。

具体来说，研学旅行主要利用暑假时间，其设计思路如下：充分利用西北地区生态环境，开展多个选题的研究；以西北地区有关文化资源及学科教学内容为基础，结合学生认知能力和本地实际情况整合开发课程，保证整个课程的实效性、多样性与开放性；尊重学生主体地位，以人为本，以学生调查、研究、角色体验等形式为主，组织学生走进大自然，走进社会，培养学生创新精神和实践能力。这次研学方案设计比赛，经过多轮筛选，学校最终确定了“碧海苍梧”西北行的研学旅行课程，其内容主要分为以下几个模块：搜集相关知识，确定分组；安全意识教育；初涉西北；绘制植物分布图；观察动植物生态分布规律；自然设计师；接触羚羊；参观治沙人工植被样地；制作动植物标本；汇报展示交流成果。该研学方案的得出，为后续西北行的研学旅行活动顺利开展打下了良好的基础。

2.引导专业阅读学习，积淀所需知识

专业阅读是指针对特定领域或学科的文献、论文、书籍等进行系统性阅读和理解的过程。通过专业阅读学习，学生可以深入了解和掌握某一领域的理论、研究方法和发展方向。这对于积淀学生研学旅行所需的知识至关重要。教师在引导学生进行专业阅读学习时，首先应根据其兴趣和学习需求提供合适的阅读材料。这些材料可以来自权威的学术期刊、专业书籍、相关研究报告等。其次，鼓励学生进行有目的的阅读。在选择阅读材料时，学生自主确定本次学习目标和主要问题，以便更好地理解和应用所读内容。具体做法上，他们可以采用批注、摘录、总结等方式记录重要的观点和信息，形成个人阅读笔记和思维导图。最后，还应当启发学生进行批判性思考，即针对文献中的观点开展批判性分析，提出自己的观点主张和理由依据，并与同伴或老师进行交流讨论。

具体而言，在研学方案设计比赛结束后，我们组织学生参加“南菁生物大探索”社团，开展西北行的相关专业读本学习活动，旨在更好地增进对西北地区及其生态环境的了解。学生主要围绕《俞你同行：我从陇上走过》和《基础生态学（第3版）》这两本书开展专业读本学习。通过阅读俞敏洪的《俞你同行：我从陇上走过》，学生可以初步了解祖国大西北的历史文化、风土人情等，点燃探索的兴趣。通过阅读《基础生态学》这本书，学生在高中生物学知识的基础上进一步了解生态学的专业知识，为后续研学旅行过程中发现和分析西北的生态环境问题储备知识。此外，我们还组织了研学读书分享活动，同学们交流读书心得体会，分享想要探索的内容，进一步积累相关知识与经验。研学旅行，阅读先行，在阅读了解和有所思考的基础上，研学旅行才能真正实现有效、深入。

3.走进自然世界考察，体验科学实践

自然界是科学的实验室，蕴含着无穷的奥秘和规律。通过亲身参与和观察，学生可以深入了解自然现象背后的科学原理，并将所学知识应用于实际情境中。通过走进自然世界进行考察，学生近距离观察植物、动物、地质等自然元素，借助工具和仪器进行数据收集和实验操作。他们亲自搭建实验装置，開展观测和记录，分析数据并得出结论。这样的实践过程，不仅可以加深学生对知识的理解，还能培养学生的观察力、实验设计能力和科学思维。同时，走进自然世界进行考察也能够让学生亲身感受到自然的美妙和多样性。学生自由欣赏大自然中的壮丽景色，体验不同季节的变化，感受自然界中各种生命的活力和智慧。这样的体验，有助于培养学生对自然的敬畏之心和环境保护意识。

例如，“碧海苍梧”西北行研学路线是以西安市为起点，一路途经甘肃、青海等地区，教师带领学生考察茶卡盐湖、倒淌河、青海湖、七彩丹霞、鸣沙山月牙泉、嘉峪关、敦煌等地自然风貌，感受大自然的奇妙和生物多样性。在研学旅行过程中，我们开展了生态环境考察、生物多样性保护等课题研究，具体如下：（1）盐湖生态系统考察研究。在茶卡盐湖进行盐湖生态系统的研究，包括盐湖中的微生物、盐生植物和适应高盐环境的动物，主要探索它们的生存策略、相互关系，以及对盐湖生态系统稳定性的影响。（2）青海湖生态系统考察研究。在青海湖地区进行湖泊生态调查，观察湖区的水生植物和鸟类，如红嘴鸥、鸳鸯、大山雀等，分析它们之间的食物链网，并体验划船和钓鱼活动，近距离感受湖泊的生态环境。（3）沙漠生物多样性调查研究。在鸣沙山月牙泉研究沙漠生物多样性，包括对沙漠植物、昆虫和小型哺乳动物的观察与调查，探讨它们的适应策略和生态角色，以及沙漠环境对它们生存的影响。（4）丹霞地貌生物群落研究。在七彩丹霞地区进行地貌生物群落的研究，包括对岩石上的植物、地表小动物、鸟类等的调查，分析它们与地貌之间的关系，探讨地质过程对生物多样性的影响。（5）嘉峪关和敦煌历史文化与生物多样性研究。结合嘉峪关和敦煌等地的历史文化背景，研究古代人类活动对当地生物多样性的影响，探讨人类与自然的关系。

4.践行多元评价反思，提炼研学成果

基于科学实践的视角进行中小学研学旅行，还可以通过践行多元评价反思的方式来提炼研学成果。传统的评价方式往往以考试分数为主要标准，忽视了学生在实践活动中所获得的实际能力和专业技能。而多元评价反思的方法则更加注重学生的整体发展和个性特点。在研学旅行结束后，研究者可以采用多种评价方式，如口头报告、写作文或制作展示板等，让学生对自己的研学经历和相关成果进行总结和呈现。

具体而言，可以引导学生根据研学过程中所写的日记、所采集的标本、所收集的资料等，通过系统整理、研究，撰写相关文章，提炼阐述自己的收获、观点、启发等。教师则需要做好组织工作，通过自媒体将同学们的文章发布出来，并结集成册印刷等。与此同时，还可以对每位学生的研学情况进行评价，包括过程性评价和终结性评价。其中，本次活动研制的过程性评价量表如表1所示，而终结性评价可以采用课题报告等形式，从书面任务、感受分享任务、观察任务与安全意识四个维度组织开展自我评价、同伴评价与教师评价。这一评价的过程，也是进一步深化学生自我反思、总结研学活动经验的过程。

现阶段，我国研学旅行还无法成为普及化的大众教育，只能是少数学生、个别学校的拓展性教育形式。但我们不能因此放弃或忽视这种教育形式，而应在积极探索、积累经验的基础上逐步形成规范。尽管研学旅行受到许多现实条件的限制，但它具有独特的育人价值。在其具体实践和探究过程中，学生可以更深入地理解和应用所学知识，培养创新思维和解决问题的能力。与此同时，与同伴合作和互动的过程也培养了学生的团队合作与沟通协调能力。这些对学生的全面成长和终身学习能力养成都具有重要意义。在国家重视科学教育的今天，研学旅行等拓展性教育形式可以给人才培养带来启示和更多选择，它能让学生真切体验到科学的魅力，培养对科学的兴趣和热情，从而为未来的科学研究和创新奠定基础。此外，它也给教师提供机会进行实践探索和经验积累，有助于教育教学的改进和创新。

［本文系江苏省“十四五”教育科学规划课题“学习力视角下高中生物研学旅行活动设计研究”（项目编号：C-c/2021/02/134）研究成果］

［参考文献］

［1］丁奕然.科学实践变革引领下的生物学教学策略探讨[J].中学生物教学，2019（23）.

［2］孔晓楠.中小学研学旅行设计与实施研究[J].大连教育学院学报，2023，39（03）.

［3］夏圣荣，岳大鹏.项目式研学旅行的内容选择与实施程序——以峨眉山景区为例[J].天津师范大学学报（基础教育版），2020，21（04）.

陶维军   江苏省南菁高级中学，高级教师。