建构主义理论视角下数字化产品对中小学生认知博物馆传统文化的增益效果初探

摘 要：数字化手段的广泛应用，数年来为现代学校教育和博物馆教育提供了极大的变革契机。20世纪90年代以来，建构主义逐渐成为国内外博物馆教育的主流思潮。这一理论与博物馆教育的互恰与契合，使其对新兴的博物馆数字化教育产品也产生了深入影响。文章以中小学生为主要目标群体，探索数字化产品在建构主义理论支撑下，如何对中小学生认知博物馆文化产生增益效果，并依托中国丝绸博物馆相关课题，为该主题提供实践性参考案例。

关键词：博物馆教育；建构主义；数字化产品；儿童教育

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.05.014

博物馆是人类文明的殿堂，一座博物馆便是一所大学校。教育部自2014年便印发了《完善中华优秀传统文化教育指导纲要》，强调要加强中华优秀传统文化教育。博物馆承载着维系民族精神、传承优秀传统文化的重要使命，是输送中华优秀传统文化最为重要的校外课堂。2015年，国家文物局和教育部联合下发《关于加强文教结合、完善博物馆青少年教育功能的指导意见》[文物博发〔2015〕9号]，明确提出要建立中小学生利用博物馆学习的长效机制。2019年至2020年，“博物馆进校园示范项目”在国家文物局的指导下相继开展，进行了卓有成效的实践探索。自2021年起，“双减”政策下的国民教育体系，更是使博物馆教育的重要性不断上升。

同时，得益于迅猛发展、日新月异的互联网科技水平，博物馆教育活动的手段和形式也在不断拓展、升级。为把当下发展迅猛的网络科技与传统文化的传承深度融合，进一步挖掘各类文物背后的价值及反映的时代精神，全方位展示中华文明之美，2016年11月国家文物局启动了“互联网+中华文明”计划。此后，数字化产品、数字化手段在博物馆教育活动中的应用如雨后春笋般涌现。数字化使博物馆的教育活动打破了空间和时间的限制，让博物馆的影响力、教育活动的辐射面持续不断扩大。但以数字化手段为依托的博物馆教育活动依然应遵循建构主义理论的指导，本文将以中国丝绸博物馆“丝路文化进校园语境中的数字化教育产品应用研究”课题①为例，探讨和分析建构主义理论支撑下，以丝绸之路文化为核心的数字化教育产品的设计、开发与应用等，旨在有效激发中小学生对丝路文化的兴趣、建构自身对丝路文明的认知和知识体系。

1 建构主义概述

源自儿童认知学习理论的建构主义（Constructivism）在教育领域的应用，兴起于20世纪80年代末。瑞士心理学家皮亚杰（Jean Piaget）、俄国心理学家维果茨基（Lev Vygotsky）等在这一时期为该理论做出了显著的贡献②。这一理论在20世纪90年代中期达到鼎盛，对西方的教育领域产生了巨大影响。

20世纪90年代初，建构主义进入我国教育领域、博物馆领域，同样也产生了显著的影响力。教育领域的开创者为毛松林，他在1991年发表了《八十年代国小自然科课程改革之构想》一文。博物馆领域方面，1997年，台湾地区的林彩岫翻译了乔治·海因的《建构主义者的博物馆学习理论》，这是我国博物馆界首次翻译引进建构主义理论③。南通博物苑的陈卫平于2003年发表了《建构主义与博物馆教育》一文，介绍了该理论的渊源与其在博物馆的应用等，他是内地的博物馆圈率先探讨建构主义的学者。

建构主义认为，在世界客观论的基础上，人们对于世界的理解和赋予的意义是自己决定的④。“知识是通过被建构才被发现的”⑤，因此，被称为“建构主义”。

由此，建构主义的学习观认为，学习不是个体获得越来越多外部信息的过程，而是一种主体主动建构活动⑥。它强调学习者的主动性，认为知识不是从教育者处直接习得获取，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助于他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等，通过意义的建构而获得的⑦。“建构”包含两方面：一方面，學习者对当前知识的接纳过程是以原有的经验、知识为前提和基础的；另一方面，对原有的经验和知识又不只是简单的提取，而是对它们也作出了调整的过程⑧。此即为皮亚杰提出的“同化”和“顺应”的统一。同化指学习者把外界刺激的信息整合到自己原有认知结构内的过程，是认知结构数量的扩充；顺应是指在无法同化时，个体认知结构发生的重组与改造过程，是认知结构性质的改变⑨。而在建构主义教学观中，教育者应当引导学习者主动“建构”知识体系，否认了直接灌输知识的教学方法。

建构主义理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义重构”是学习环境中的四大要素。其中，“情境”是指学习发生的具体环境和背景，包括物理环境、社会环境和文化环境；“协作”是指学习者与他人共同合作、互动和交流的过程；“会话”是“协作”中必不可少的环节，指学习者与他人之间的对话和交流过程；“意义建构”则是整个学习的最终目标，是指对事物的性质、规律以及事物之间的内在联系的建构⑩。

2 博物馆教育对建构主义的应用

建构主义的学习观与博物馆教育的特点、环境有很高的契合度。例如，建构主义主张用多种方式表征教学内容；而博物馆教育的基本方法是全面利用博物馆的资源，如文物、展品、实物标本等，以多元、多维度的方式和方法表达博物馆输出的文化知识。建构主义与博物馆教育的结合，尤其对青少年教育活动的开发和实施最具指导效果。例如，大多数地区和城市的博物馆，被纳入“第二课堂”或“国民教育体系”，是极为重要的校外教育基地，在“双减”大环境下，走入博物馆的学生群体在规模和频次上也有了质的飞跃。博物馆为这些以中小学生为主的群体提供了主动学习、主动探究、主动解决问题的场所和机会；而他们在博物馆所营造的知识情境中，又常以小队等形式形成协作与会话。

在广义上，博物馆的教育活动不仅包括讲解类、课程类、培训类、考察类等由社会教育相关工作人员或团队研发和推出的“教育产品”，还包括由研究、陈列等部门或团队“产出”的博物馆活动，如各类展览。建构主义理论在博物馆教育活动的指导和应用已有许多实践性案例，在各类教育活动中皆有所体现。

博物馆最重要的教育活动即为展览。建构主义主张展览要把情境创设作为着重设计的环节。结合展览的主题，从目标观众的兴趣点和现有知识基础、能力考虑，提供一个有利于激发兴趣、便于自主探索和发现知识的环境，并引发观后思考。自然类、生物科学类的展览在建构主义的指导下，从布展环境、展示材料和提问式的展陈说明上，为观众尤其是青少年儿童群体营造自主性学习、协作和对话的情境。历史类、人文类展陈容易陷入枯燥的文字历史脉络的窠臼，但融入了场景化处理后的展陈手段，如展示特定时期该地区人民的生活环境、劳作方式、庆祝场景，或是复原重要历史事件等，也常见于当下此类陈列或博物馆应用建构主义的实践。自然科普类展览更不必说，比如东莞展览馆在“猛犸象来了—东北第四纪哺乳动物巡展”中着重设计了游戏场景和人物对话—哺乳动物的脚印和电影《冰川时代》中的动物角色模型等，再加上抢答游戏、角色扮演等形式，让青少年参与到实际场景之中，让学生自然、自主地完成知识构建k。在上述情境中，尤其是中小学生观众群体，更容易从中激发自身对特定展览主题已有的知识提取和新的知识体系建构。

在博物馆的教育活动产品中，建构主义的影响也比比皆是。在讲解类活动中，充当建构主义教学理论中的“教育者”角色的博物馆现场讲解人员，其实属于该类活动的组织者和协助者，他们在“教”的过程中着重的是帮助受教育者“学”。越来越多的讲解人员注重在参观活动开始之前，尽可能多地提前了解参观群体的背景和知识层面，便是从建构主义理论所提倡的出发，帮助参观者在进入新展时能够提取已有经验和知识储备，在讲解过程中不断抛出适当深度的提问，以引发参观者的思考和探索欲望。同时他们还会尽量利用符合主题的情境、小组合作、协商对话等要素，调动参与者的热情和积极性，使其探究精神、创新精神得到充分的发挥，比如在人文历史类的展览中，我们经常能见到身着传统服饰进行讲解服务的讲解人员（图1）。最终目的即实现参观者对活动主题知识的意义建构l。

而在其他参与式、互动式活动中，会话和协作元素被活动设计者们设置甚至贯穿于活动的整个流程中。例如，在时下热门的研学活动中，参与者们常常以小队形式进入博物馆，他们带着预先设定的调查或知识问卷，以分工合作、协作交流的主要形式破解任务、寻找答案，并在这一过程中完成意义建构。在博物馆组织的考察、采风等教育活动的策划中，通常应用的也是建构主义理论。例如，中国丝绸博物馆常年向社会群体，尤其是低龄群体输送蚕桑文化，每年以“科普养蚕套装”的形式（图2）送入校园。在此基础上，在杭嘉湖地区养蚕季节来临之时，中国丝绸博物馆会组织“蚕乡遗风”考察采风活动，该活动是以家庭为单位的亲子研学游，参与者在原汁原味的传统养蚕这一情境下，结合自身已获得的自然科学课程知识与体验，完成对“中国蚕桑文化”新的知识建构。

3 博物馆数字化产品对中小学生认知传统文化的增益效果分析

随着互联网科技的发展，数字化手段与产品为低龄群体的教育带来了巨大的变革和机遇。数字化首先走入了普通课堂，为现代化学校教育提供了必要的技术手段支持。数字化手段也同时赋予了现代博物馆的展陈和教育方式极大的拓展空间，比如，博物馆引进数字化信息服务系统、藏品数字化管理平台、可移动设备应用等各大手段，让博物馆的信息服务、藏品研究、社会教育等水平都踏上了新的台阶，从而为博物馆提升公共服务水平、提高展陈效果、增加受众黏性等提供了重要且必要的前提条件。

3.1 情境创设

建构主义的学习理论强调了学习环境的“情境”因素，而博物馆本身在情境创造上就有一定的优势，这也是学校主动组织学生参观博物馆、古迹等文化场所的主要原因之一，其可以使学生们身处文物和藏品营造的空间中，亲身体验中华传统文化的历史厚重感、艺术魅力和文化独特性。在数字化技术手段的加持下，如互动屏、三维/四维影音展示区、AR/VR辅助展示与解读等，博物馆能够更好地营造特定传统文化氛围。

另外，实地参观存在时间和地域等限制，且属于组织成本较高的教学方式，故而除了周边博物馆外，学生群体在学校的组织下难以到访距离较远的文化场所，而此类教学活动也不可能频繁组织。相较而言，通过线上三维空间模型展示、虚拟现实沉浸式体验等数字化手段，可让学生在校内、校外都有条件置身特定文化情境中进行学习；甚至可在虚拟空间中结合虚拟人物角色创造特定历史事件、古代生活场景等情境，让学生身临其境地感受、观察和探索预设的知识与文化背景，获得丰富的情境体验，从而进行有效的意义建构。

3.2 协作与会话

建构主义认为学生之间、学生与老师之间的协作，对学习资料的收集与分析、学习进程和学习结果的反馈与评价以及意义的最终建构都有极为重要的作用。而数字化产品则可以有效地促进学生之间的协作和会话。一方面，数字化产品提供了即时的协作功能，学生可以通过在线平台参与协作活动。诸如实时聊天、资源共享、集体创作等工具，使学生能够最大限度地与其他学生、教师以及专家实现即时互动，交流心得和共享资源。同时，线上协作还能打破因地域和空间距离产生的各种限制，让不同地域、不同文化背景的人得以共同探索、共同建构对博物馆文化的个性化理解，并且能助力培养学生的团队协作能力和跨文化交流能力等。另一方面，学生也可以与数字化产品中的虚拟角色进行协作，如此，在没有其他人进行互动的情况下，学生也能通过虚拟角色进行协作行为。人工智能技术让虚拟角色具备强大的会话能力，使其能够快速、精准地理解学生的提问和对话内容，并在此基础上提供个性化的反馈和指导。通过与虚拟角色的互动，学生可得到及时的解答、引导和激励，获得良好的互动协作体验。数字化产品拓展了协作会话的渠道和方式，更多的思想碰撞和资源共享也有助于增强学生认知和理解博物馆所展示文化知识的深度和广度。

3.3 自主性学习

建构主义强调学习者的主动性，“以学生为中心”，而数字化产品通过提供多样的学习资源和工具，非常有利于主动性的知识获取。传统教學和博物馆教育在知识传播上主要基于教师、讲解者的节奏，但学生存在个体差异，特别是面对博物馆文化的时候，每位学生的兴趣点、理解能力、知识储备都存在差异化特点，单一化的资源和教学形式已无法满足所有学生的需求。而丰富多样的数字化教学资源和工具，例如在线课程、学习平台、互动软件、教学游戏、资源库等，让学生能够根据自身的兴趣和需求主动选择学习内容，自主制定学习计划，使用适合自己的学习路径和策略实现自主知识建构。数字化产品改变了传统授课形式，促使其由传统的以“教师为中心”向“学生为中心”转变，为学生提供专属的学习服务m，更好地匹配不同学生的需求，最终促成更好的知识构建效果。

4 基于建构主义理论的丝路文化数字化教育产品开发的探索

中华文明跨越上下五千年，滋养和孕育了底蕴深厚、源远流长的中华传统文化，而丝路文明、丝绸文化便是其中的一颗璀璨明珠。习近平总书记曾指出：“古丝绸之路绵亘万里，延续千年，积淀了以和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢为核心的丝路精神，这是人类文明的宝贵遗产。”自建馆以来，中国丝绸博物馆便致力于弘扬中国蚕桑丝织文化和丝绸之路的文化遗产，2020年博物馆承接了“丝路文化进校园”项目，作为国家文物局“博物馆进校园”示范项目的组成部分之一。2023年，以此项目为基础和引导，博物馆承接了浙江省文物局课题“丝路文化进校园语境中的数字化教育产品应用研究”（以下简称“课题”），所研究内容为在建构主义理论的框架下，从中小学生角度出发，探索数字化教育产品在推广丝路文化这一目标下的增益作用等（图3）。

开发丝路文化数字化教育产品旨在有效提高青少年，尤其是中小学生对丝路文化的关注度和学习兴趣，并探索数字化、博物馆青少年教育与馆校合作三者结合的新模式。在建构主义理论的指导下，对丝路文化数字化教育产品进行设计，有以下几方面的设计重点及预期效果。

4.1 丝路文化的情境体验设计

丝路文化数字化线上教学应用程序的界面通过内容情节设计、虚拟互动体验装置等形式，为学生提供沉浸式的情境体验，强化感官经验的接收，不仅使学生能够身临其境地体验丝路文化的历史、地理和文化背景，并能减少新知识获取过程中容易产生的枯燥乏味感。例如，这一程序中所包含的“‘丝绸文化知多少知识问答”模块，是将丝路上的古城和驿站等做成探索关卡，将一件件相关历史藏品融入探索的过程中，以2D动画配合增强现实（AR）、混合现实（MR）等功能的形式，在特定的情境中设置相关的探索任务，学生可跟随任务中的线索引导，在丝绸之路的情境中进行探索和相关知识体系的重构。为这一教学程序特别策划的UI界面，在激发学生受众群体的兴趣、增强学生对所获知识的记忆和理解方面，也能起到明显的促进作用（图4）。

4.2 协作会话体验

在丝路文化数字化线上教学应用程序的应用过程中，学生们还可分组协作，以协作和竞争的形式展开游戏，在有趣的竞赛氛围中，学生们通过会话等协作形式，汇聚、交流已有知识，对旧的知识体系完成有效的再次构建。

而即便只有学生自己，在这个教学程序中也能获得协作会话体验。该教学程序包含一个虚拟IP—“丝博士”动画形象（图5），此形象设计的灵感来源于蚕宝宝和博士形象的组合。“丝博士”作为一个虚拟角色，使用了智慧语音、智慧识别、情感计算、知识图谱等人工智能技术，具备对话和反应的功能，可以回应学生的提问、解答疑惑，并与学生进行交流。学生在与“丝博士”的对话和互动中，不但可以提问，还能分享观点，在互动中构建这一知识体系。“丝博士”还可贯穿于课前课中课后，起到增加用户兴趣和引导学习的功能。

4.3 自主学习的条件创造

建构主义强调学习和意义建构的自主性，而游戏是最容易让青少年儿童产生主动性学习欲望的一种形式，建构主义理论家列夫·维果茨基（Lev Vygotsky）在他的理论研究中就探讨了游戏，指出了富有想象力的游戏在儿童构建对世界理解中的作用n。并且游戏会让青少年儿童产生愉悦、自由与满足的情绪，尤其是互动游戏。

丝路文化数字化线上教学应用程序以丝绸之路之间的“驿站”（如楼兰、于阗、精绝、西安、敦煌）串联起丝绸文明，在每个“驿站”中设置一个知识点内容，配合以5个各有特色的游戏：“丝绸文化知多少”知识问答、“丝路文物遗珍”、“描绘丝路文化”Ai绘画、“小小织造家”织丝体验、“丝路文明拼图”（图6）。在这些小游戏中，设计者构建了一条丝绸之路文明的故事线，按照草原丝路文化、沙漠绿洲丝路文化、海上丝路文化和西南丝路文化等路线设计不同的探索方向。多样化的教学资源能够回应学生的个体差异和需求，学生可以灵活地根据自己的兴趣和理解程度选择喜欢的内容进行探索，不但在选择挑战的游戏关卡内容和难度上有充足的自主性，闯关后所获成就也因这一定制化特色而具备一定的独特性。学生在较强的自主意识中完成探索、建构，从而达到理解和认知丝路文化的学习效果。

5 结语

5.1 建构主义与博物馆数字化教育手段的关系

在当今博物馆的教育活动中，建构主义理论依然是主流思潮。因为建构主义所倡导的教育宗旨和教学方法与博物馆推广各类社教活动的根本目的是不谋而合的—让受众体会到学习知识的快乐、养成自我学习的良好习惯、自发性接受博物馆文化的熏陶、成为博物馆所宣扬文化知识的传承者和倡导者。在建构主义理论的指导下，博物馆的教育活动或能发挥更全面和有效的作用。在数字化手段被应用于更多教育领域的潮流之下，我們也要注意不能忽视了教学理论的指导作用，不能将所有的研究内容和重点都放在技术开发、软件设计上。事实上，数字化给建构主义的四大元素—“情境”“协作”“会话”和“意义重构”提供了更加丰富、便捷、有效的实现形式。以课题为例，在建构主义教学理论的框架下，所研发的教学应用程序重点从沉浸式情境体验、协作互动和会话体验以及自主学习的条件创造三方面，构思和设计形式和内容，以求达到激发学生对丝路文化的学习兴趣、唤醒学生对独立思考和自主性学习的意识、提升学生对丝路文化的认知理解等预期效果。

5.2 博物馆传统文化教育、数字化产品与馆校结合三者的关系

首先，博物馆的教育活动与馆校结合的各类形式，都是以传播传统文化、强化国民教育系统中博物馆教育的功能为根本目的，而数字化产品可以进一步扩展情境创造的方式和内容，且具备较高的便捷性，有利于博物馆文化在馆内和馆外的传播以及教育活动的开展，为馆校合作提供了新的形式；其次，博物馆的传统教育手段偏向于教育者向受教育者单方面输送知识，但数字化产品可以更好地强化互动和协作的功能意义，以促进受教育群体之间的合作与会话；最后，数字化教学产品更大程度上满足了学生的个体差异，从而增强学生自主学习的意愿，这与学校教育的初衷完全契合。

5.3 建构主义视角下对数字化应用博物馆传统文化教育的一些建议

首先，数字化也应注意从以“物”为中心到以“人”为中心的转移。数字化产品基于博物馆藏品与文化而开发，但产品使用者必须是产品开发和关注的唯一中心。其次，建构主义强调以学生为中心，但在学习的过程中，教育者的功能并非被弱化。教育者处于指导、监督的位置，应积极熟悉数字化产品，并通过数字化产品的应用情况掌握学生的学习进展和理解水平，而不是将“教育者”的角色“让给”数字化。最后，建构主义发展至今已有更多衍生理论产生。例如，王竹立教授的新建构主义理论便是针对网络时代的学习特征提出，将学习、应用、创新三个各自分离的阶段合三为一o。在新技术发展突飞猛进的当下，博物馆的指导教学理论或也跟随社会思潮与教育需求发生变化，对理论领域的关注也必然有不可或缺的意义和必要性。例如，“数字化产品应用于博物馆教育的增益效果”这一探索，如若在建构主义衍生理论下进行分析和实践，或许也有新的分析和结论。

注释

①浙江省文物局立項课题：“丝路文化进校园语境中的数字化教育产品应用研究”；项目编号：2023002；立项时间：2023年2月28日；课题负责人：中国丝绸博物馆余楠楠。

②兰维.建构主义及其在博物馆教育中的应用[J].科学教育与博物馆，2015（1）：144-149.

③乔治·E·海因，林彩岫.建构主义者的博物馆学习理论[J].博物馆学季刊，1997，11（4）：27-30.

④⑨陈卫平.建构主义与博物馆教育[J].中国博物馆，2003（2）：23-28.

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⑥⑧兰国英.建构主义的博物馆教育活动教学原则解析[C]//陈浩，中国博物馆协会博物馆学专业委员会.中国博物馆协会博物馆学专业委员会2013年“博物馆与教育”学术研讨会论文集.北京：中国书店，2014：220-226.

⑦李晓丹，程晓冬，黄文娟.基于建构主义的博物馆教育活动刍议[J].中国博物馆，2012（2）：74-77.

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