学校生物学教育中的协作创新：来自科学家和教育工作者共同开发前沿课程工具包的见解

《Journal of Biological Education》：Collaborative innovation in school biology education: insights from scientists and educators co-creating cutting-edge curriculum toolkits

　　摘要
科学与科学教育并不总是同步发展。近年来，英格兰和威尔士针对14至18岁学生的生物学考试大纲更加重视实践技能，而报告显示，以教师为主导的演绎式教学仍然占主导地位。为了应对这一问题，“科学家与教育者的合作项目”（SCoPE）聚集了28位大学科研人员、中学教师和学习专家，旨在开发创新、实用且相关的活动，将这些当代生物学研究成果引入课堂。该项目采用探索性的案例研究方法，研究了科学家与教师共同开发四套针对14至18岁学生的生物工具包的过程。数据通过半结构化访谈和合作会议的视频记录收集，并通过定性主题分析进行处理。研究结果表明，分享与合作精神是参与者的重要特质，同时学习专家在促进观点的产生、指导工具包的选择与设计（确保在限定时间内完成）以及监督最终产品的制作方面发挥了关键作用。

关键词：课程；公众参与；科学教育；生物学；共同创作

引言
科学的进步往往快于科学课程和教学资源的开发和修订。教师难以跟上这些进展，同时他们教授的课程可能无法准确反映最前沿的科学研究成果。本研究旨在将从事生物科学研究的科学家与中学教师相结合，共同设计工具包，将这些前沿研究成果融入英格兰中学的生物教学中。在英格兰，14至18岁学生的生物学考试大纲强调实践技能（Ofqual, 2018）。然而，多项报告指出演绎式教学仍占主导地位（https://doi.org/10.1002/sce.21614）。SCoPE项目旨在促进大学科学家、地方中学教师和学习专家之间的相互学习，开发出新颖、实用的活动（如工具包），将当代科学研究引入14至18岁学生的生物课堂。尽管这项研究在英格兰开展，但其成果也可能对其他地区具有借鉴意义。

SCoPE项目的目标不仅是让科学家更深入地了解他们的研究与当前学校教育之间的契合度，还有助于教师提升对现代生物学和研究方法的了解。通过共同创作过程开发的工具包，希望学生能认识到课程内容的相关性，尤其是与当前研究相关的内容，从而激发他们将科学研究视为有吸引力的职业选择的兴趣。因此，该项目分为两个阶段：第一阶段是科学家与教师的共同创作过程；第二阶段是将这些工具包应用于课堂教学。本文重点介绍第一阶段，探讨学术研究者如何与学习专家和中学教师合作，将学术研究与英国生物国家课程内容相结合，以开发教学资源。

方法论
本研究采用探索性案例研究方法，分析特定背景下科学家与教师共同创作工具包的过程，探讨促进或阻碍这一过程的因素。将此研究视为案例研究的目的是为了剖析科学家与教师之间的合作机制，为未来的类似合作提供参考。鉴于英国类似项目较少，本研究的核心在于探索合作过程及其影响。

研究方法包括半结构化访谈和视频观察：访谈收集了参与者的个人观点，而视频记录了合作过程中的实际情况。通过这些数据，进一步了解了科学家与教师之间的互动及合作效果，为未来的合作提供借鉴。

参与者
共有13位来自英国研究机构的科学家、11名中学教师和4位学习专家参与了该项目。科学家通过研究所内部的邮件招募；教师则来自教师教育机构和学校，他们均自愿抽出时间参与。参与者被分为四个小组，每个小组负责开发一套工具包。每个小组配备一名学习专家协调合作会议，监督工具包的编制工作。

数据分析
参与者的角色与责任、科学家与教师在合作中的互动方式、以及影响工具包开发的各种因素是研究的主要内容。这些视频记录了科学家、教师和学习专家之间的互动，构成了观察数据的基础。数据分析方面，Braun和Clarke（引用2006年，第77页）将主题分析描述为“一种易于理解和理论灵活性强的方法”，我们采用这种方法来探索参与者（通过音频记录）对工具包开发过程的看法（Braun和Clarke引用2006年，引用2014年）。这种方法包括以下六个递归阶段：（1）熟悉数据并确定潜在的兴趣点；（2）生成与访谈计划中确定的主题相关的初始代码；（3）在访谈中寻找额外的主题；（4）审查和整理潜在的主题；（5）定义和命名主题；（6）编写报告。记录的访谈音频片段和相关视频片段被用来分析与研究问题相关的主题，包括讨论的内容、讨论的方式以及任何观察到的或相关的行为模式。作者指出，通过观看视频，分析超出了参与者的感知范围，但同时也承认他们的信念和价值观可能仍然会影响最終的解释。

从访谈中确定的主题与视频观察中发现的主题相结合，并针对每个研究问题进行报告。

**研究问题1：参与者如何看待他们在项目中的角色和责任，他们的看法在整个合作过程中发生了哪些变化？**

参与者对SCOPE目标的看法总体上是一致的。学习专家认为SCOPE将教师的教学知识与当前的科学知识相结合，以制作出“有意义且创新”的学习资源/工具包，这些资源/工具包能够将教师和学生与当前的科学知识联系起来，特别是在某些课程领域（如表观遗传学）教学资源稀缺的情况下。科学家们的看法相似，但他们还增加了两个维度：使资源“引人入胜”，即“学习与乐趣的结合”（S7, S4）；以及建立和促进与教师的沟通（S3）。教师则认为SCOPE是一个机会，可以将前沿研究融入到教学计划中（T5），将当前的研究与教学内容联系起来，尤其是在A-level阶段（T2），并让学生了解科学家在现实世界中的工作（T9）。

对视频观察数据的分析/解读表明，学习专家对自己角色的理解有所不同。对于LS1和LS3来说，他们的角色包括作为会议主持人的行政职责，并在对话中起到有限的参与作用——例如通过引导团队成员的想法并贡献自己的观点来促进对话的进行，尤其是在对话停滞时。他们通常会为每次会议设定议程/目标，并以某种方式组织会议的进行（例如每对由一名教师和一名科学家组成）。他们试图促进团队成员之间的讨论，让参与者能够提出和发展想法。只有当团队成员提出问题、征求他们的意见或讨论陷入僵局时，他们才会参与讨论。他们认为自己的角色是“介入”以推动进程并促进协作。例如，LS3直到他的团队在决定工具包类型时无法达成一致（考虑到课程要求、科学家的研究领域和预算）后才提出了自己的“逃脱房间”资源想法。LS2和LS4都承担了会议主持人的行政职责，同时也参与了小组讨论。他们带着高度结构化的计划参加会议，似乎决心坚持这些计划；然而，在表达方式上，LS4显得更加指令性和权威性，而LS2则显得更加灵活（例如，LS2不太关心是否要完全按照议程进行）。

所有学习专家都成功地营造了一种有利于协作的氛围，在这种氛围中，想法被平等地分享和重视。他们会带着计划和具体的目标参加会议，并在会议开始时以及会议的适当阶段向团队展示这些计划和目标。随着会议的进行，他们会总结团队的想法和建议，并在不同时间点进行展示。他们认为自己的角色是推动团队讨论的发展——通过综合与特定主题相关的想法并引发进一步的建议和/或决策来实现这一点。学习专家确保决策过程是协作性的，即在做出任何初步或最终决定之前，团队成员的观点都会得到平等的尊重和充分的讨论。此外，学习专家还负责在团队成员之间分配任务并规划下一次会议。他们擅长剔除不切实际的想法。

在访谈数据中，学习专家表示，结合科学知识和教学知识给了他们独特的视角——这无疑是一个“优势”（LS4）。基于这一点，他们有意识地安排了早期会议，以便科学家和教师能够更多地了解对方的工作。尽管如此，他们认为创建同时涵盖课程内容和研究的资源具有挑战性，因为这些方面“不一定能够完全一致”。因此，他们认为自己的职责是“尝试将两者结合”，开发出能够实现三个目标的工具包（LS4）。他们还负责安排会议，让科学家能够对教师的工作环境、学生所掌握的知识以及知识的呈现方式有所了解；同时帮助教师更多地理解科学，了解在Gurdon研究所的工作情况，以及该领域的科研方向；然后努力形成一个共同的发展计划，并在时间和预算内规划各个开发阶段（LS2）。

科学家和教师似乎都认为自己在团队中的角色是平等的，形容这种关系为“非常平等”（T5）或“与其他参与者平等”（S9），这体现了两组之间的相互尊重。这可能有助于工具包开发过程中的协作和创造性：“每个人都在贡献想法，这是一个创造性的过程”（T5）。科学家承认他们对学校学生科学知识的了解“完全基于推测”（S9），因此他们认为自己在工具包开发中的作用是提供“与研究所研究主题相关的科学背景信息”（S7），确保工具包中的科学内容“在学术上是可靠的”（S4）。教师则认为自己的角色是明确他们在课堂上教授特定主题所需的内容，并使工具包能够被其他教师使用。他们还认为自己的责任还包括撰写配套的“教师说明”。此外，教师往往更倾向于将自己视为调解者，一位教师（T5）表示，自己的角色是弥合科学家和教师之间的差距，提醒科学家不要对学生的科学知识有太多假设。科学家通常非常聪明且富有创造力，很容易忽视学生的知识空白……因此需要不断提醒他们，重点是要使内容有趣且具有教育意义（T5），帮助他们理解在学校里教授的内容，以及他们的想法如何最好地融入课程。

随着项目的进展，参与者对自己角色的看法发生了变化。一位教师（T2）观察到，他们最初互动的方式与最终会议中的互动方式截然不同。起初，他们更倾向于协作提出想法，真正倾听彼此的意见；T2报告说，她的团队提出的想法很快就可以发展成工具包，强调所有团队成员都参与了这个过程。之后，根据各自的专业领域，成员被分配了具体的角色。最初，他们共同为每次会议设定议程和目标，并以某种方式组织会议的进行（例如，每对由一名教师和一名科学家组成）。他们试图促进团队成员之间的讨论，允许参与者提出和发展想法。只有当团队成员提问、征求他们的意见或讨论陷入僵局时，他们才会参与讨论。他们认为自己的角色是“介入”以推动进程和促进协作。例如，LS3在团队无法就工具包类型达成一致后才提出了自己的“逃脱房间”资源想法（在考虑了课程要求、科学家的研究领域和预算之后）。LS2和LS4都承担了会议主持人的职责，同时也参与了小组讨论。他们带着详细的计划参加会议，似乎决心严格执行这些计划；不过，在表达方式上，LS4显得更加指令性和权威性，而LS2则更加灵活（例如，LS2不太关心是否严格按照议程进行）。

所有学习专家都成功地营造了一种有利于协作的氛围，在这种氛围中，想法得到平等的分享和重视。他们会带着计划和目标参加会议，并在会议开始时及适当的时刻向团队展示这些计划和目标。随着会议的进行，他们会总结团队的想法和建议，并在不同时间点进行展示。他们认为自己的角色是推动团队讨论的发展——通过整合与特定主题相关的想法并引发更多的建议和/或决策来实现这一点。学习专家确保决策过程是协作的，即在做出任何初步或最终决定之前，都会充分讨论团队成员的想法。此外，学习专家还负责在团队成员之间分配任务并规划下一次会议。他们还擅长剔除不切实际的想法。

在访谈数据中，学习专家认为结合科学知识和教学知识给了他们独特的视角——这是一个明显的“优势”（LS4）。基于此，他们有意安排了早期会议，以便科学家和教师能够更多地了解对方的工作。尽管如此，他们认为创建同时涵盖课程内容和研究的资源具有挑战性，因为这些方面“不一定能够同时实现”。因此，他们认为自己的职责是“尝试将两者结合起来”，开发出能够实现所有三个目标的工具包（LS4）。他们还负责安排会议，让科学家能够了解教师的工作环境、学生所掌握的知识、学生需要了解的内容以及知识的呈现方式；同时帮助教师更好地理解科学，了解在Gurdon研究所的工作情况以及该领域的科研方向；然后，努力形成一个共同的发展计划，并在时间和预算内规划各个开发阶段（LS2）。

科学家和教师都认为自己在团队中的角色是平等的，描述这种关系为“非常平等”（T5）或“与其他参与者平等”（S9），这表明了两个群体之间的相互尊重。这可能有助于工具包开发过程中的协作和创造性：“每个人都在贡献想法，这是一个非常有创意的过程”（T5）。科学家承认，他们对学校学生科学知识的了解“完全是基于推测的”（S9），因此他们认为自己在工具包开发中的角色是提供“与研究所研究主题相关的科学背景信息”（S7），确保工具包中的科学内容“在学术上是可靠的”（S4）。另一方面，教师认为自己的角色是明确他们在课堂上教授特定主题所需的内容，并使工具包能够被其他教师使用。他们还认为自己负责撰写配套的“教师说明”。此外，教师往往更倾向于将自己视为调解者，一位教师（T5）认为自己的角色是介于科学家和教师之间，需要提醒科学家不要对学生科学知识有过多的假设。一位教师说：“科学家们非常聪明且富有创造力，很容易忽视学生的知识空白……因此需要不断提醒他们，重点是要保持内容的趣味性和教育性”（T5），帮助科学家理解在学校里教授的内容，以及他们的想法如何最好地融入课程。

一些教师认为科学家的角色非常宝贵，因为他们能够向教师解释当前领域的研究进展（T1）。他们认为科学家是“使科学知识保持与时俱进的关键”——因为作为教师，我们有时距离实际科学研究很远，与科学家交流并了解他们在课程中可以做什么是非常有帮助的（T2）。一位科学家认为：“教师带来了‘现实世界的专业知识’，因为他们对什么是可能的以及什么是对课程有用的有着现实的看法”（S9）。

在整个项目中，参与者对自己角色的看法发生了变化。一位教师（T2）观察到，他们最初的互动方式与最终会议中的互动方式大不相同。起初，他们更倾向于协作提出想法，真正倾听彼此的意见；T2报告说，她的团队提出一个想法后，很快就将其发展成了工具包，强调这个想法来自团队的共同努力。之后，根据专业领域分配了“个人角色”。她认为：“如果我们从一开始就看看我们的团队，以及我们最初的互动方式，确实与最终会议中的互动方式大不相同，因为最初我们更倾向于协作提出想法，并在第一次会议上就确定了要开发的方向。那是一次真正的讨论，非常好。然后，我们每个人都有自己的角色。所以实际上，科学家们做了他们擅长的事情——这是他们的专业领域；而在最终会议上，我们讨论的是我们自己具体可以做什么贡献——如果这说得通的话。所以这真的很好，因为我们的协调者确实促进了这一点。”（T2）项目接近尾声时，“实际上是由教师在课堂上进行试用成为主要责任”（LS4）。一个团队因教师出勤不规律而遇到了试用的困难，最终由学习专家负责找到一所学校进行试验（LS4）。

综上所述，观察数据和访谈表明，起初团队成员将自己视为各自领域的代表——无论是科学家还是教师——因此认为需要概述自己的工作内容。随着项目的进展，具体职责被分配给了个人，他们的角色就变成了实施自己的专业职责（将他们的专业知识引入工具包的开发），为下一次会议做准备，在那里所有部分会被整合起来。在项目接近尾声时，他们的角色似乎再次发生了变化——这次参与者更多地把自己视为评估者，对已经开发的工具包进行评审和微调，使其准备好在课堂上试用。

**研究问题2：科学家如何与教师合作设计/开发针对14-18岁学生的生物学教学工具包？特别是教师和科学家之间的互动如何影响合作过程？**

视频观察数据支持访谈数据，证实教师和科学家在共同开发工具包方面非常高效。所有接受访谈的参与者一致认为他们的合作“非常顺利”，表示团队成员“非常善于倾听彼此的意见”（LS4）。在观察和访谈数据中，合作过程被划分为三个阶段。然而，这些阶段并不一定是连续的或互斥的，各阶段之间存在着相当大的灵活性。

**合作过程中的阶段：**
- **第一阶段：相互了解、产生和筛选想法**：从第一次会议开始，所有会议都充满了相互尊重和愉快的氛围。教师和科学家都饶有兴趣地倾听对方对自己工作的描述，希望了解任何可能有助于创建资源的信息。最初的会议对整个过程的成功至关重要，T1指出，“更好的”想法来自于协作规划。第一次会议开始时，教师和科学家们进行了自我介绍，但直到几次会议之后，团队成员才对彼此的工作有了更清晰的了解。LS2将其描述为“一个持续不断的大学习过程”。介绍结束后，所有小组都开始头脑风暴并讨论各种建议，其中一些参与者强调了这一点的重要性。在 idea generation 阶段之后，是筛选环节，大家根据难度水平、课堂适用性、制作时间和成本以及对教师的友好程度来评估特定工具包的想法。科学家们解释当前的科学进展虽然耗时，但参与者认为这对于让学生们从学校层面的生物学知识迈向更高层次非常重要（T9）。一位科学家（S3）指出，这样的工具包不是教师或科学家单独能够开发的，这突显了双方合作的重要性。我们想要开发的工具包是在科学家和教师们的深入讨论中共同产生的——这个想法并不是教师单方面提供的；他们在我们想要开发的内容上并没有专业知识，因此我觉得，通过讨论，无论是教师还是科学家，我们都可能想出一些原本个人想不到的点子（S3）。

尽管如此，在所有会议中有一次事件可能会引发一些紧张气氛——发生在一次会议的早期。一位科学家（S3）将学习专家（LS2）提出的工具包方案视为一种“指令”而非建议，他“有点试图过度主导整个过程，这在开始时确实很困难”（S3）——批评者认为这会拖慢进度并引起挫败感。学习专家如果能在开始时提供结构并多倾听意见会更好，直到大家都达成一致，而不是强行推动他们的观点。毕竟，学习专家的经验也只是众多教师经验中的一种，如果他们的主导地位太强，就会变成某个教师的议程……在初期，他们应该帮助我们解决问题，而不是让我们主动思考（S3）。这个观点得到了小组中其他人的共鸣，尽管表达得比较缓和。学习专家和另一位团队成员共同努力迅速化解了这一矛盾，建议学习专家可以协助解决遇到的问题，而不是自己试图寻找解决方案。

在最初的几次会议中，重点是弥合科学家知识和教师教学经验之间的差距，大多数小组认为这是一个相对直接的过程——教师和科学家很快就对彼此的领域有了共同的理解。然而，遗传学和进化小组觉得这一过程有些挑战性。他们认为头脑风暴过程持续时间过长且令人沮丧（T9）。T9提到，在桌旁讨论复杂想法与在课堂上讲解这些想法是不同的，她认为将科学家的想法与课程内容联系起来很困难，主要是因为教师无法花太多课时来探讨科学家们研究的话题；“教师没有这么多时间，而且这也不符合课程要求”（T9）。她还指出，在最初的几次会议中，并不清楚每次会议结束时应该完成什么。不过，T9也承认，由于这个过程具有创造性，最初会产生很多想法，但她认为需要更多的领导力来整合这些想法（T9），建议在促进讨论和发挥领导作用之间找到平衡。其他小组成员似乎也被动地同意了T9的观点，认为需要更好地整理想法，明确每次课程的目标，并且需要更果断地确定行动方向……感觉我们都在相互猜测“接下来该做什么”，也许需要有人出面带头解决问题（T9）。

总体而言，尽管每位学习专家的方法有所不同，但大家都营造了一个开放且宽松的氛围，促进了科学家和教师之间的自由交流。几乎没有沉默的时刻，这些沉默要么是预先计划好的（用于个人工作或阅读），要么是在提出建议或问题后的自然反思时刻。分享经验和提出问题（通常是深入探讨式的），加上愿意共同合作的意愿，使参与者形成了一个团队——可能是因为教师和科学家之前都有过团队合作的经验。因此，合作较为顺畅，几乎没有尴尬的情况发生。这种宽松的氛围——从参与者的肢体语言和流畅的对话中可以看出来——有利于想法的产生（数量众多）以及问题的提出和建议的提出（通常以“如果……”或“假设……”开头）。在每个小组中，都有科学家发现他们对生物学课程的学术要求、学校可用的设备种类和数量或可用于特定话题的时间了解不足。有些想法颠覆了学生们过去五年所学的一切……这真是令人难以置信（T5）。

第二阶段：会议期间及会议之间的研究和开发工作。在初步会议之后，进行了“中间”会议，讨论的是“谁负责什么任务，我们要创建的是什么资源？”（T9），即工具包的具体形态和应包含的内容，这些讨论往往在预定会议时间之外进行（S9）。这一阶段的的特点是团队成员根据各自的专长分配任务，在会议间隙独立工作，然后在下次会议上将成果整合起来（S9, T2）。将科学家的研究成果融入课程内容特别具有挑战性，需要考虑的方面包括：工具包的目标受众、是否提供差异化内容以满足不同学生的需求、如何分配任务、谁（教师或学习专家）需要学习相关的健康和安全规定，以及工具包开发的预算和时间框架。

会议期间，成员之间的沟通方式和工具也各不相同。有些小组使用 Slack 这个生产力平台，但普遍认为它并不适合该活动；只有一组倾向于通过 Slack 在会议间分享信息和推进项目进展。其他小组则使用 WhatsApp 或 Google Docs/Drive。偶尔也有小组使用电子邮件。

一些参与者对面对面会议的时间安排有明确意见。学习专家通常会在会议前准备总结讨论内容、达成的共识以及会议间隔期间需要完成的工作（LS4, LS2, LS1）。三位学习专家认为面对面会议是协作过程的关键。工具包的雏形主要是在这些会议中形成的，因为团队成员很难抽出时间来完成各自的工作安排。一位教师表示：“这个项目的优势之一就是面对面交流的时间！”（T1）。“大家一起工作，分享知识和经验，共同开发工具包……会议是工具包成型的重要环节”[由于大家都很忙，会议对于完成任务至关重要]（LS1）[会议是团队成员共同协作、交流观点、共同开发工具包的关键场所]（LS1）。事实上，许多参与者希望增加面对面会议的频率（S4, S7, LS4），减少通过 SLACK 等远程工具进行沟通的时间（S4）。他们认为当大家在同一个房间里时沟通起来更容易，也许应该增加会议次数。事后看来，如果我们更多地利用会议来推动工作会更快（S7）。还有一些人认为，如果在同一房间内一起完成各自的模块工作可能会更高效（T2），而遗传学和进化小组的科学家则提到，他们在非面对面会议期间也会通过 Google 文档进行协作（S7）。“如果能够和其他小组成员交流并共同完成资源制作会更好，因为有时我对自己的工作或他们的期望不确定，再次会面确认一下会很有帮助”（T2）。

对于面对面会议次数的看法因工具包的不同而异。一位学习专家认为团队应该自行决定所需的会议次数，建议对于某些工具包来说，减少会议次数但延长每次会议的时间可能更合适（LS4）。遗传学和进化小组也同意这一点（S7），认为更多的会议和更长的会议时间在初期会更有帮助。不过，也有人认为会议次数和时长已经合适，只是根据需要可以增加一次额外的会议（T9, LS1）。学习专家对项目投入时间的看法也不一致，LS1 表示实际花费的时间比预期稍多，而 LS2 和 LS4 则表示花费的时间更多。

参与者对会议规划和结构的看法也各不相同。控制系统小组的成员认为学习专家对会议安排得很好，可能有些过于细致（S3, S4），导致团队成员几乎没有时间阅读学习专家在 SLACK 上发布的资料（S4）。学习专家解释说，他们会尽量让每次会议都有条理，逐步推进工具包的完成（LS2）。然而，正如前文提到的，S3 批评这种结构导致了团队内部的紧张氛围。S4 将小组会议的流程比作“教学暂停”，学习专家站在前面进行讲解，试图让所有成员都集中在一个问题上；但小组经常偏离这个计划（S4）。虽然部分成员同意这种做法（T5），但也指出这种紧张状态是合作过程中的正常现象：“几乎总会有临时性的领导权切换”，因为合作本身就带有创造性，每个人都有机会发挥作用（T5）。事后看来，S3得出结论：“与其他类似的努力相比，这种方法相当高效。在现实世界中开发出具体成果通常需要更长的时间，但半年的时间，每月仅举行一次会议，就能明确所需成果并推动其进入原型阶段，而且只需要4到5次会议，我认为这非常高效——真的非常高效！”他承认项目的成功归功于“学习专家”（S3）。相比之下，遗传学和进化生物学小组认为他们的会议组织结构较为松散——“我对这些会议没有具体的期望——目标似乎是推进项目[工具包]的发展，大家都保持在正确的轨道上，没有偏离主题”（S9）。尽管学习专家试图在每次会议中涵盖所有计划的内容，但他们也注意不要过快地推进“分享过程”。LS1通过看似毫不费力地推进工具包的开发过程而脱颖而出。所有学习专家都通过定期回顾讨论和提出的想法、为团队成员分配思考时间、在团队成员之间分配任务、跟进他们的进展以及在决策和截止日期问题上保持坚定立场，来推动协作进程。

**第三阶段：整合和最终完成工具包**

在最后的几次会议中，协作过程似乎有所变化。前两次会议相对较为“被动”，团队成员在房间里活动不多，大多数成员舒适地坐着讨论他们的想法、建议、潜在问题以及解决问题的方法。相比之下，第三和第四次会议则更加“活跃”，参与者在房间里走动，利用海报纸、便利贴、笔记本电脑，将视频片段投影到屏幕上，尝试实际操作，与其他团队一起测试原型，编写活动说明和教师指南等。工具包通过规划或故事板的形式被“整合”在一起，这使团队成员能够全面了解整个资源，从而便于编辑和修改。

在这个研究阶段，意识到预算有一定的灵活性似乎有助于协作进程，因为大多数参与者直到真正需要“制作”工具包时才意识到这一点。有人评论说，这种灵活性非常新鲜，因为学校的资源预算通常都很紧张。“我们没有一开始就定好如何使用这笔钱，而是能够设计出我们真正想要的东西……这在教育领域并不常见”（T1）。S7指出，由于项目涉及许多部分，很难把握整体情况，尤其是当产品还在“变化”且有多个版本时，沟通和协作会变得有些混乱。他认为应该改进沟通系统来跟踪变化（因为他发现Slack这个沟通工具令人困惑），从而提高工具包最后阶段的效率。

最终完成工具包的主要责任在于学习专家，他们与制造商以及部分团队成员（他们为工具包制作了简短的信息和教学视频）进行了协调。有人认为，如果团队与开发者之间有更多的沟通，可能会有所帮助，因为有些参与者对最终产品的样子不太清晰（T2）。

总之，最后的几次会议集中在工具包的实物制作和原型测试上，团队成员之间的互动似乎也随之适应了这一阶段的开发需求；协作过程与早期阶段相似。事后看来，如果团队成员在SCoPE的创意生成阶段没有学会如何协作，这个阶段可能无法完成，也就无法开发出符合项目目标的工具包。

**研究问题3：哪些更广泛的因素影响了工具包设计/开发的协作过程？**

这部分探讨了在协作过程中起作用的因素。从访谈数据中得出的五个因素也在观察数据中得到了验证，尽管程度有所不同。

**时间问题**

时间是被大多数参与者提到的影响协作过程的关键因素。受访者表示，“最佳”的协作发生在面对面的会议中。由于这些面对面的会议是提前安排好的，他们为SCoPE预留了专门的时间。然而，在面对面会议之间，情况有所不同。除了参与者“忙碌的日常生活”外，用于沟通的在线系统也带来了各种反馈，其中很多反馈集中在这些系统与面对面会议之间的比较上。参与者一致认为，面对面的会议为教师和科学家之间的协作提供了理想的环境，学习专家作为“协调者”，在团队成员、研究机构公共参与人员和工具包开发者之间进行沟通，确保项目按计划进行。尽管会议之间需要沟通，但电子系统带来的沟通障碍包括：参与者忙于工作或私人事务；难以同时召集所有团队成员（由于起初没有安排好时间）；使用在线系统时遇到的问题；以及不确定是否应该“催促”未回复在线消息的团队成员。

在视频观察数据中，时间问题在项目后半段变得更加明显。在最初的几次会议中，由于“创意生成”过程需要更多的自由和灵活性，对时间的关注较少。这在遗传学和进化生物学小组以及细胞生物学小组中尤为明显，学习专家采取了更为宽松的态度，鼓励更多的想法涌现。虽然显微镜和控制系统小组的学习专家也营造了有利于“创意生成”的宽松环境，但他们也更注重时间管理——例如通过提前结束对话来进入下一项议程，并明确提到时间安排。在遗传学和进化生物学小组以及细胞生物学小组中，也有证据表明他们的学习专家在管理时间，但不那么明显。在最后两次会议中，时间压力变得更大，团队成员需要加快进度以在截止日期前完成工具包。尽管面临时间压力，但大多数人对于能够完成工具包感到满意。

选择工具包概念所花费的时间也影响了协作过程。虽然有一位来自遗传学和进化生物学小组的受访者表示，在选择概念时的犹豫不决令人沮丧，但在视频中并没有明显的表现（如言语方式或肢体语言），除了他们有进度压力，必须及时选择一个概念以完成工具包之外。S7解释说，这种犹豫源于遗传学和进化生物学是一个非常广泛的主题；学习专家最终根据自己开发逃脱房游戏的经验选择了合适的话题。

**缺勤问题**

两名来自显微镜和控制系统小组的学习专家在访谈中提到了缺勤问题，但在视频观察中这一现象不太明显。只有在某个团队成员未完成任务时，视频才会提到缺勤情况，而且通常只是简单带过，团队会继续讨论其他方案。然而，在访谈中，所有小组都认为缺勤会干扰协作过程。特别是LS2和LS4表示，教师的缺席对协作造成了干扰。“尝试管理一个自愿参与的多样化团队很有挑战性，因为无法强制要求每个人遵守截止日期……有些教师没有参加所有会议”（LS2）。

**合适的人在同一时间聚集在一起**

创建一个结合前沿研究与课程内容的工具包，并使其对学生来说既易于理解又具有吸引力，需要相当的协作能力。让“合适的人”在同一房间内，共同完成任务，是项目成功的关键因素之一。

**限制因素**

识别并解决各种限制因素也是成功的重要因素。参与者遇到的限制包括：健康与安全问题（哪些内容可以在没有特别许可的情况下带入学校）；预算限制（尽管各小组的预算有一定的灵活性，但他们必须现实地评估可行性）；时间安排（小组需要合理安排用于开发工具包的时间）；以及领域知识（教师和科学家之间的知识背景）。各个小组解决这些限制的方式（以及速度）体现了他们的协作能力。会议之间的沟通尤为重要，一位学习专家指出这是她在协作过程中遇到的主要挑战。在项目管理方面，与来自其他组织的人员沟通也存在困难，因为他们有其他责任，导致部分工作进展不顺利。

**分享态度**

团队成员的分享意愿——他们愿意尊重和耐心地与他人分享知识和技能——在每次会议中都表现得很明显。科学家和教师都付出了很多努力，互相帮助理解对方的工作，乐于分享自己的经验。特别是在细胞生物学小组中，科学家们共同寻找可用论文，并与教师合作修改内容，使其适合学生使用。

**讨论**

SCoPE项目的灵感来源于作者对中学生物教师越来越难以跟上生物学研究进展的担忧，尤其是当前生物课程未能反映这些新进展的情况。通过将科学家、教师和教育专家汇集在一起，共同开发整合了前沿研究的工具包，该项目不仅获得了关于协作过程的见解，也为未来的类似合作提供了经验。三个参与小组——学习专家、科学家和教师——都对工具包的成功做出了贡献。每个小组都带来了自己的专业知识和专长。很快人们意识到，项目的成功很大程度上取决于科学家、教师和学习专家之间能否建立起良好的关系。ScOPE研究发现，参与研究的科学家需要熟悉学校生物学课程中的现有概念和教育术语——这一发现也得到了Bergman和Schooley（Citation2013）的认同。此外，教育工作者也需要了解前沿的生物学研究，这通常被视为科学家与教师合作的主要目的（Snitynsky、Rose和Pegg，Citation2019）。因此，不仅生物学教师和学生需要紧跟生物学科学的最新进展，科学家也需要将他们的研究成果传播给学校。为了有效地实现这一点，科学家需要更好地了解学校所教授的课程内容，以便找到将研究成果传递给下一代科学家的方法。在帮助建立科学家与教师之间的联系方面，ScOPE中的学习专家发挥了关键作用。这些专家既具备科学知识，也掌握教学方法，使他们能够更好地了解彼此的工作，从而为共创过程奠定了基础。他们将自己视为促进者，架起了科学家与教师之间的桥梁，加速了合作进程——这可能是该工具包共创过程中创造力和生产力的重要因素。学习专家的角色还在于确保教师和科学家能够在平等的基础上进行合作，共同分享彼此认为对工具包开发至关重要的知识。这与过去的类似公众参与项目有所不同，后者主要侧重于支持教师的专业发展和促进学生的科学学习（Shanahan和Bechtel，Citation2019；Snitynsky、Rose和Pegg，Citation2019），这些项目基于“缺陷模型”，旨在“纠正”教师（和学生）的“知识缺乏”。缺陷模型假设了一种自上而下的过程，即科学家通过这种模型来提升非专家的科学理解能力；在这种模式下，科学家被视为专家，而教师和学生则被视为需要被“纠正”的无知者（Cullen、Sullivan和Junge，Citation2007）。相比之下，公共科学参与模式强调双向对话和互学，认识到非专家也拥有宝贵的专业知识。

在ScOPE项目中，学习专家的作用不容忽视。正如Binkhorst等人（Citation2015）所指出的，他们通过营造有利于合作的氛围，促进了共创过程的有效进行，使各种想法得到平等的分享和重视。学习专家通过充分的准备，运用多种策略推动团队目标的实现——比如收集和整合想法、分配任务、在充分讨论后淘汰不实际的想法——确保决策过程具有协同性，所有成员的意见都能得到平等对待并经过充分讨论后再最终确定。研究结果表明，科学家和教师之间的相互尊重是项目成功的关键因素之一（这也可能有助于工具包的成功开发与完成）。与Shanahan和Bechtel（2019）的研究不同，ScOPE中的科学家和教师都认可对方的专业知识，并没有贬低或忽视对方的优势。在ScOPE项目中，双方都认为彼此处于平等的地位，愿意学习对方的知识。研究表明，教师对当前生物学研究的了解存在不足，而科学家也承认自己对生物学课程了解有限。双方都觉得多年来与对方的领域发展趋势有所脱节。在这种情况下，学习专家的角色再次发挥了关键作用，防止了象Shanahan和Bechtel所描述的那种对对方专长的贬低或忽视。通过理解教师和科学家为工具包设计提出的各种创意想法，学习专家将这些设想转化为有意义且创新的资源，既体现了科学家的研究成果，又符合课程要求。这一方面要求学习专家具备务实的态度和理性思考。

Carlone和Webb（Citation2006）探讨了合作过程的复杂性，指出发展更具协作性的专业发展方式常常受到所谓的“层级模型”限制，该模型认为知识是从大学流向教师，再流向学生。他们认为这种模式植根于大学与学校之间的关系以及科学教育本身的结构，并通过日常语言、互动和合作项目中的身份认同得以延续。因此，像ScOPE中的学习专家这样的中介有助于参与者建立更有意义和公平的合作关系。这种共创方法已在其他课程开发项目中得到应用（例如Zeivots等人，Citation2025），尤其是在学校课程开发中（Voogt、Pieters和Handelzalts，Citation2016）。这类合作团队为双方参与者构建了一个专业学习社群，尤其是教师能够共同生成实践知识。这种合作对课程开发和专业发展的益处取决于活动的具体情境、参与者的能动性以及学习和变化的循环性质（Voogt等人，Citation2015，第261页）。然而，也有一些教师与科学家的合作并不局限于教师的直接工作环境，但对国家课程开发作出了贡献（Watson，Citation2025）。Voogt、Pieters和Handelzalts（Citation2016）强调需要评估这类合作活动对学生的影响，探讨国家层面和学校层面的课程设计之间的关系。受ScOPE启发的未来项目可以通过增加日程安排的灵活性、从一开始就明确预算，并尽早引入工具包开发者来丰富设计过程，进一步提升合作效果。通过加强会议间的沟通和鼓励持续参与，可以进一步增强合作效果。将合作网络扩展到项目之外，并加入第三阶段（在实际课堂上与新方法接触的教师一起测试工具包），将带来宝贵的见解，确保结果的可靠性。通过采纳这些改进措施，类似的倡议可以变得更加高效、有影响力，并让所有参与者受益。

本研究获得了剑桥大学教育学院的研究伦理审查机构的批准。所有涉及参与者的程序均符合英国教育研究协会的伦理准则及该校关于研究诚信和参与者福利的政策要求。