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隨著載人航天等空間技術的不斷成熟以及空間應用需求的擴大, 全世界正在掀起新一輪深空探測熱潮。中國政府已經明確提出,在2022年前后建成空間站。因此,2017年將是中國航天飛速發展的關鍵一年,更多的功能衛星將會被送上太空,可以預見,今后對環境監測、氣象預報、災害預警的準確性和及時性將進一步增強。此外,根據中國政府公開的資料,“嫦娥五號”探測器預計在2017年由五號運載火箭在中國文昌衛星發射中心發射升空,自動完成月面樣品采集,并從月球起飛,返回地球,完成“繞、落、回”三步走的最后一步。
月球、火星等星球不但具有寶貴的能源和資源條件,并且已經證明火星有水存在的可能。在未來的深空探測中,月球和火星將是人類載人航天的目標星球和飛向其他星球的理想太空中轉站與基地。作為人類走出地球、進入深空的重要途徑――建立空間站、開發利用月球、火星的資源和能源,建立永久性月球、火星基地――已成為世界航天活動的必然趨勢和競爭熱點,成為世界航天大國 21世紀深空探測的首選目標和重要途徑。2017年中國航天人對月球、火星的探測將會飛速發展,同時,進一步利用開發計劃的上馬也是眾望所歸。
2000 年,《中國的航天》白皮書明確提出要“開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”; 2006年,國家將載人航天和月球探測工程列為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》十六個重大專項之一; 2009 年,《中國至2050 年空間科技發展路線圖》中更是明確提出,中國將在 2030年前后實現載人登月,繼而建立月球基地, 2050 年前后,載人飛行從月球基地飛向更遠的行星,具備載人登火星能力。
科學技術是第一生產力,這句話大家耳熟能詳,但它的強大可能并不僅僅存在于其本身,更多的是在于它被公眾理解和參與的程度。科普教育,是中國教育體系的重要環節,也是學生們認識自然的重要渠道。2017年的航天科普教育,將是中國航天科技工作者的重要職責和義務。開展載人航天與探月工程的相關科普工作,能夠使公眾走近工程、了解工程、認識工程,弘揚航天精神、傳播航天知識,使民族自信心空前提高,民族凝聚力不斷增強。
《全民科學素質行動計劃綱要》指出:“新聞出版、廣播電視、文化等機構和團體加大面向未成年人的科技傳播力度,用優秀、有益、生動的科普作品吸引未成年人,為未成年人的健康成長營造良好的輿論環境?!边@是科普出版工程的重要措施?!侗本┘夹g創新行動計劃》中同時指出:“引導和支持高校院所、科技型企業面向社會開放,鼓勵各機構利用科技資源開展內容豐富、形式多樣的科普活動?!?017年,相信隨著新的科普圖書出版,科普館的新建與擴大,將會更加有利于普及科學技術,有利于深入實施創新驅動發展戰略,有利于弘揚和培育創新精神,這與國家《全民科學素質行動計劃綱要》提出的提高公民科學素質的內涵“了解必要的科學技術知識,掌握基本的科學方法,樹立科學思想”是完全契合的,有利于大眾科學素質的提升。
美國航空航天局(NASA)
這是著名的美國航空航天局網站中面向教育者的部分(圖1)。其中,按照不同年級以及非正規教育、高等教育等類別,為教育者提供了用于教學的活動方案、視頻、圖片資料以及相關資源鏈接和介紹等。此外,該網站還有面向學生的內容,按年級提供了豐富的視頻、圖片以及活動資料,可以幫助不同年齡段的孩子們了解有關航空航天以及氣候變化等方面的知識。
語言:英語
適用年級:小學至高中,以及非正規教育
適用人群:教師
資源使用:在線使用或直接下載
歐洲空間局(European Space Agency)
這是歐洲空間局網站面向教育者的部分,由歐空局教育辦公室制作,主要向教育者和學生提供四個方面的內容:動手做項目、教師支持資源、國際合作項目以及教育普及項目?!皠邮肿觥焙汀敖處熤С仲Y源”部分提供了大量用于課堂以及課外學習航天知識、開展教學和動手實踐活動的課件和活動方案。
語言:主要歐盟國家語言,包括英語
適用年級:小學至大學
適用人群:教師、學生
資源使用:在線使用或直接下載
此外,歐空局還有專門面向小學生的網站(,)。
有趣的空間(Amazing Space)
這個教育資源網站由美國空間望遠鏡科學研究所的正規教育團隊制作。根據哈勃空間望遠鏡發回的各種信息資料,該團隊開發出面向各個年級的、適合課堂的內容,幫助教師和學生了解和認識太空。
網站主要分為兩個部分,面向全體公眾的和面向教育和開發人員的。面向教育和開發人員的內容包括教學工具(Teaching tools)、天文學基本知識(Astronomybasics)以及為訪問者自行開發教育項目而提供的相關資料(E/PO resource)?!敖虒W工具”可以按主題或資源類型進行搜索。教師可以利用“教學工具”中提供的活動方案和資源來組織學生開展認識太空的活動。
語言:英語
適用年級:幼兒園至高中
適用人群:教師、學生及公眾
資源使用:在線使用或直接下載
斯坦福太陽中心(Stanford Solar Center)
這個網站致力于向公眾和教育者提供有關太陽的各種知識。由NASA資助,作為斯坦福大學太陽觀測項目(Stanford Solar ObservatoriesGroup)的公眾宣傳和教育團隊,該中心在網站中向教師提供了分年級的課堂活動方案,幫助學生學習有關太陽的各種知識。網站還為學生提供了豐富的有關太陽的視頻、圖片以及小游戲等內容。
語言:英語
適用年級:小學至高中
適用人群:教師、學生及公眾
資源使用:在線使用或直接下載
科普活動資源服務平臺
這是由中國科協青少年科技中心(中國科協科普活動中心)制作的用于科普活動資源共享的網站。該網站提供了大量的掛圖、活動資源包等內容,以支持科普工作者和教育工作者開展相應的科普和教育工作,其中包含有關航空航天的內容,如天文活動資源包。資源包提供了面向學生和老師的天文活動輔導手冊、天文活動圖片資料以及由學生實施的簡單天文實驗。教師可以使用資源包里的背景材料進行知識擴展,使學生更全面地了解天文學的相關知識,引發學生對天文學的興趣;使用資源包提供的實驗設計,豐富課堂教學內容,改善教學形式,讓學生自己動手去體驗天文學的樂趣。
語言:中文
適用年級:小學、初中
張元貴 江蘇省淮陰中學校長,是一位資深教育工作者,在實際工作中身體力行,積極倡導素質教育,努力追求“讓高考成績成為深化素質教育的自然結果”。在他的領導下,淮陰中學的航空航天特色課程基地建設成績斐然,學生們真正做到了樂在其中,學在其中。
在江蘇省淮陰中學風景如畫的校園里,有一座設計獨特,建設標準相當高的航空航天科技體驗館,學生們可以在這里領略人類對飛行的遠古期盼,感悟這一夢想實現的艱辛,知曉航空航天技術的不斷演進。館內陳列的不少實物,是在中國航空史上占有重要地位的文物級展品。徜徉在這個館里,你能體味到籌劃者的良苦用心。在走進淮陰中學之前,筆者始終懷著這樣的疑問:是什么動機促使淮陰中學花費如此大的精力和費用,建設看似與學生的考試與學業并無直接關聯的航空航天特色課程基地?這樣的做法事實上又收到了怎樣的效果?等到張元貴校長坐在我的面前,一切都有了答案。
記:淮陰中學為什么會選擇航空航天作為建設特色課程基地的方向?
張:這個想法最早形成于2011年。當時江蘇省教育廳提出支持各高中學校建設具有自身特色的課程基地。我們考慮了很久,最初也曾想過其他方向,但都覺得特色不夠鮮明。經過廣泛論證,我們認為航空航天是一個值得關注的方向。原因很簡單,航空航天既凝結了人類最先進的科技成果,又有著悠久的歷史脈絡,它是人類對行夢想不斷求索的結果,也是一個國家科技實力的集中體現。除此以外,我們更看重飛行這一活動本身所凝聚的探索精神和求知信念,飛行充滿風險和變數,而人類正是通過科技的不斷進步在逐步消除其中的風險,使其成為一種服務于人類的可靠技術。淮陰中學與南京航空航天大學素來有著密切的合作關系,這也是我們建設航空航天特色課程基地的有利條件。正是出于這一想法,我們將航空航天作為特色課程基地建設方向申報了上去。
記:建設這樣的課程基地,其實在硬件和軟件上都有非常高的要求,淮陰中學選擇這樣的方向,當初是否考慮過其中的困難?
張:當然考慮過。這一點不僅我們自己早已認識到,江蘇省教育部門負責評審各校申報特色課程基地項目的專家組也有所考慮。最初我們申報時,一些專家認為,一所中學要建立這樣的課程基地,很難做到高水準,因為這要花費大量的人力物力,并且短期內很難看到建設成效。但經過我們的不懈努力,淮陰中學的航空航天特色課程基地建設很快初具規模,在2013年的成果評審中,被評為全省10個優秀課程基地之一(全省第一批共計38個課程基地),并把省課程基地建設現場會議放在我校召開。這說明,我們的方向是正確的,我們的建設方法也是正確的。在建設過程中,我們在航空航天科技館上花費了大量心血,不僅聘請了兩位專業素養很高的專職科普教師任職,還籌措了700余萬資金,用于置辦各項陳列品,在展館的設計上也獨具匠心,整個展館的參觀脈絡是從模擬的機場起飛線開始,經歷人類航空史的各個階段,最終到著陸區結束,在展館最后的外部廊道上,繪制了廣袤的星空壁畫,寓意人類的星際探索之夢永無止境。所有參觀展館的學生都表現出濃厚的興趣,他們真的樂在其中。除了這個展館,我們學校的圖書館也專門開辟了航空航天類圖書專區,學校每年撥款,有選擇地購買優秀航空航天科普圖書,當然也包括全套的《航空知識》,這些圖書豐富了學生們系統學習相關知識的資源。
記:淮陰中學建設航空航天特色課程基地的宗旨是怎樣的?
張:我們的原則是,要么不建,要么就建設成高標準的課程基地。我們當然可以降低標準,這樣省錢省力,但學生們從中獲取的東西就很有限,比如他們就沒有機會親自體驗更專業的飛行模擬器,沒有機會近距離看到這么多珍貴的航空用品乃至文物,更談不上互動式和體驗式學習。如果那樣,他們獲取知識的方式就很難與傳統的書本和網絡方式有所區別,特色課程建設就難以做到可持續發展。需要強調的是,花錢多少并不是標準高低的評判依據,你看到包括科技館在內的整個特色課程基地的建設,我們都是花了許多心思的,在策劃方案上更是反復論證,廣泛聽取專業人士和學生們的意見,再加上精心組織實施,才有今天這個局面。我們就是要讓學生看到真正的特色,體驗到別處難以獲得的感受,享受整個學習的過程。
記:學生們在特色課程基地學習航空航天科技知識,勢必要占用一定的時間和精力,如何來處理它與課業之間的關系呢?
張:這是一個非常重要的問題,我們從一開始就有所考慮?,F在淮陰中學的做法是,面向全校學生開展的航空航天科普教育屬于基本層次,主要是激發學生們對航空航天的關注與熱情,普及一般的知識,占用時間不多。再往上就是航空航天社團,這個社團開展的教育更為深入和全面,但要加入社團,對基本課業成績就有個要求,課業不構成負擔的學生才可望加入社團,而且加入社團后我們要求成績要保持穩定。當然,這也不是鐵律,有些熱情特別高但成績稍差的學生,我們也會允許暫時加入,并對他們進行指導和督促,促使學生們的學習成績同步進步。結果,所有加入航空航天社團的學生,課業成績全部成上升態勢,這正是我們希望看到的。
記:現在提倡素質教育,您如何看待航空航天科普教育與素質教育的關系?
張:淮陰中學多年來積極深化素質教育,努力追求把高考成績作為素質教育的自然結果。我們得承認,現行高考選拔制度是有缺陷的,不夠科學合理,既有一考定終身的弊端,也有考核片面的局限,但改革是個長期問題,現行高考制度的存續,反而越發迫切地要求素質教育水平和質量快速跟進。有人把素質教育理解為某些技能的培養,我覺得不夠全面,我更愿意把素質教育理解為一種精神內涵的培養,這種精神包含的元素更為豐富,比如學習精神、探索精神、協作精神,以及挫折耐受力等等,這些精神才是學生成長道路上最可寶貴的財富,也是學習各種技能的內在動力。
航空航天,它從蒙昧時代純粹的飛行夢想起步,經過無數人的求索和犧牲,歷經上千年的跋涉,才有今天的面貌。它不僅是人類科技的結晶,更是探索精神和科學精神的集中體現,它完全可以讓學生們感受到無數先人和各個時期科技工作者的精神力量,這也是我們選擇航空航天作為特色課程基地方向的重要原因之一。
增進業務交流,提升干部和教師的專業素養
為提升各成員校校長的管理能力,我們建立了教育集群干部隊伍實踐研究機制,每年組織區域交流研討活動,共同研究教育集群的發展建設和各成員單位自主發展的方向,打造了一批在德、能、勤、績等方面突出的后備干部群體,促進了學校管理經驗的交流,提升了干部的管理水平。
集群教師在“共享資源、共創特色、共謀教育、共育英才”的教育理念指引下,充分利用區域內的特級教師、骨干教師、優秀青年教師資源,以及學校間的聯片教科研活動,通過開展以航天教育為特色的校本研訓,涌現出一批業務精湛、業績突出的教師?!段覑酆教臁房萍紝嵺`活動在2011年榮獲北京青少年科技創新大賽十佳科技活動獎。成績的取得,離不開集群搭建的成長平臺,離不開集群創造的科教氛圍。
借助地區特色和人才優勢,共同打造科技教育特色
依托本地區航天部一院高科技人才的資源優勢,我們邀請中國載人航天總設計師王永志以及眾多航天專家定期參與集群開展的活動,進行專題講座,傳承航天精神。
充分挖掘集群師資、管理和品牌潛力,讓業務骨干對集群師生進行培訓輔導,達到師資互補、教學互補、經驗互補,提高教育資源存量的利用率,提升教育集群內科技館、學校的整體辦學水平。
東高地教育集群的成立,不僅為學生感受航天科技鋪路搭橋,也為學生學習其他科技類知識搭建了平臺。集群成員單位還成立了電子、模型、生物、機器人等興趣小組,并積極組織科技競賽活動。逐漸形成了以發展鮮明的航天教育品牌為共同目標,同時發展各自專長的科技活動的區域科技教育特色。
依托課程開發和科技活動,培養學生創新精神和實踐能力
集群成員單位的科技教師們一起研討校本課程的設置、科技活動的開展及輔導學生參加科技競賽等,在研討中相互學習,共同成長。
開發出如《航天人物傳》《水火箭的制作與發射》等科技活動課程。從航天中學建設航天科普教室“問天閣”,到集群開展科普講座、體驗互動、創意設計、實驗探究、科普劇演出、夏(冬)令營,再到“科學在身邊、科技進萬家” 等多項主題教育活動,參與師生達5000人次。教育集群讓學生了解了科技發展的知識,激發了學生對科技活動的參與興趣,提高了學生的科學素養,培養了學生的創新精神、實踐能力及愛國情懷。
在東高地教育集群階段性展示活動中,余夢倫院士為首屆錢學森青少年航天科學院小院士頒發證書與獎品,小院士均是多次獲得市級一、二等獎或前6名的北京市科技特長生。
加強對外交流,展現教育集群的輻射力
東高地教育集群的發展使得學校特色突出,辦學效益明顯,群眾滿意度不斷增加,提升了區域教育知名度。
【關鍵詞】科普資源;科普內容;科普工作
正當今時代,對少年兒童科學素養的培養目標基本定位在:讓每一個少年兒童受到適應時代要求、適合本人特點的自然科學教育和科技創新教育,通過豐富多彩的科技活動,使每一個少年兒童自然科學的基礎性學力、發展性學力和創造性學力都得到培養,也為每一個少年兒童提供開發科技創新潛能的機會,讓所有的少年兒童都能根據自身的特點和社會的多元化需求,得到充分的全面地發展。實施青少年科技教育,培養少年兒童的科學素養,需要科普教育資源的支持。開發和利用各種科普教育資源是促進少年兒童科技教育活動蓬勃開展的重要條件,發揮和發展校外教育單位的優勢科技教育活動資源或憑籍本土化的科普資源是有效提高少年兒童科學文化素養的重要保證??破展ぷ鞯男问缴鷦踊顫?,面對不同的對象有不同的方法和手段,需要全社會的關注和投入,形成科學的運作模式和管理機制。
一、科普與科普資源的含義
科普,簡單的說就是科學技術普及,即科學知識和技術通過某種途徑由客體(科普資源、場館和基地)達到主體(社會公眾)的整個過程及圍繞這個過程所涉及到的所有條件和因素??破栈顒拥暮诵囊匕ㄈ齻€方面:科普資源、科普媒介和手段、科普對象。科普資源,通俗地講,就是對于社會公眾而言,具有教育、培訓、文化和休閑功能的科學知識、現象和技術本身及其經人類應用變化后的其他表現形式。
二、科普資源的類型及分布
(一)科普資源的分類
1.按科普資源所包含的科學知識和技術領域分類。包括天文知識與地理科學、地球與環境科學、航空航天技術、生命科學與技術、海洋科學與技術、農業科學與技術、工業生產工藝流程、工程技術、軍事科學與技術、計算科學及自動化、信息科學與技術、建筑科學與技術、醫學等十余類。
2.按照科普資源所依托的物質載體或現象分類。包括科普宣傳與教育材料(書籍、影像制品、宣傳畫冊、多媒體、實物模型)、古代科技遺址、各種自然現象與過程、工業設備裝置、工業生產工藝流程及制成品、農業生產過程、家庭與日用品、城鎮建筑與景觀、科研設備與裝置、生物體與生命現象、醫學原理與過程,等等。
3.按社會對科普資源管理的行業屬性分類。包括科研機構、高等院校、生產企業、農業、文物考古、社會公益事業、教育設施、交通運輸、醫療衛生行業、旅游業,等等。
(二)典型案例――地理科普資源分布
1.地球地質地貌類。如:廣州市北回歸線科學公園、華南師范大學天文觀測站、中科院地球化學研究所、上海天河航天奇觀(國家級科普基地)、天津各個青少年宮等對外進行的科普內容;廣州市社區每年開展的“世界地球日”、“防震減災”等系列活動所宣傳的內容,等等。
2.氣象氣候類。如:各級各類學校內建立的天文氣象觀測站等所開展的南方氣候知識介紹;市民收看電視臺每天播放的天氣預報與氣象專題節目;社區每年開展的“世界氣象日”系列活動所宣傳的內容,等等。
3.水文、海洋類。如:錫林浩特市青少年活動中心、中科院南海海洋研究所、南方自然博物園等科普場館所開展的有關水文、海洋知識宣傳普及;錫林浩特市各社區平時經常開展的包括“世界水環境日”在內的一系列水文、水環境和海洋知識的宣傳普及活動;電視與多媒體、報刊雜志、廣告等大眾傳媒宣傳的大量關于水文和海洋知識,等等。
4.森林、植物類。如:錫林浩特市植物園、自然風景區對廣大市民和游客進行的森林和植物知識普及;市內社區和有關組織經常開展的關于森林和植物知識講座;各種報刊雜志及新聞媒體所宣傳介紹的森林和植物知識,等等。
5.生物與環境類。如:電視、報刊雜志、新聞媒體介紹的大量的生物與環境方面的知識;青少年宮、動物園、公園、博物園及各級各類學校內設的科普園地開展的生物與環境知識科普活動;城市社區平常開展的有關“世界環境日”、“人與生物”等宣傳活動,等等
6.生態與環境類。如:各級各類學校和青少年活動中心經常開展的課外生態與環境保護教育宣傳活動;社區組織平日開展的類似“世界環境日”、“愛我廣州環保大行動”等宣傳紀念活動的各種關于生態與環境保護知識;大眾傳播媒介日常介紹的大量關于環境保護與生態方面的知識;包括省、市博物館、風景區、野生態教育中心、自然博物園、生態公園等在內的一大批科普、旅游場所包含的生態與環境保護知識,等等。
7.農業生產與農作物類。如:電視媒體與城市社區開展的關于農業生產與農作物知識宣傳普及活動(如宣傳“世界糧食日”);市域內各級各類農業生產基地(如現代農業科普基地(國家級科普基地)、農業科學研究所、野生態教育中心、廣州水果世界、廣州花卉博覽園、中學生勞動技術學校)開展的農業生產與農作物知識普及教育活動;市域范圍內有關機構舉辦的關于農業生產方面的講座、專家指導,等等。
8.其他方面的地理類。如:城市交通規劃與管理、城市規劃、建筑與景觀、工業生產工藝流程與裝備、人口發展與資源環境關系、疾病分布與預防控制、城市文化與旅游開發、生產事故分布與安全管理、犯罪分布與社會治安,等等。
三、科普資源開發利用的特點
科普內容的普及性?!翱茖W技術普及”是指用公眾易于理解和接受的方式廣泛傳播科學技術知識、科學方法和科學思想的活動??破諆热菀塾凇捌铡弊郑驈V大干部群眾宣傳和普及自然知識、社會人文知識的基本常識,宣傳和普及與人民群眾生產生活密切相關的科技知識,推廣普及先進的科技成果,幫助群眾了解科學精神的內涵,學會用科學的方法認識、改造世界。
受眾對象的廣泛性??破帐鼙妼ο蟀ㄉ鐣鱾€年齡、職業、文化層次和各個地區的人,包括城鄉居民、政府公務員、各類專業技術人員、各級各類學校在校生等,可以說是面向全體國民。
科普形式的開放性與靈活性??破盏男问届`活多樣、不拘一格。靜態展示(圖書、報刊、宣傳畫冊、墻報、實物)、動態演播(廣播、影視、信息網絡、宣傳演講)、室內室外、家庭和科普場館等都是開展科普的有效形式,具有覆蓋面廣、時效性強、信息量大、形象直觀的特點;講座、演出、討論、競賽、參觀、考察、會議、展覽、制作、旅游、夏(冬)令營等都是進行科普的靈活方式。