基于世界單口徑最大FAST望遠鏡的游學產品研發

郭睿 張立云

[摘 要] 近年來，為全面推進全民素質教育，促進中小學生創新精神和實踐能力的培養，根據國家的相關政策精神，進一步加強青少年科普教育工作，結合社會各行業資源優勢，并有效建立合作機制，對提高我國青少年科普素質水平具有積極的作用。借助于世界單口徑最大FAST望遠鏡為背景，針對目前中小學生在平塘縣科普游學中存在的問題，提出了改進青少年科普游學產品研發的建議。

[關鍵詞] FAST望遠鏡;科普教育;游學產品

[基金項目] 2018年度黔南州科技計劃項目“500米口徑球面射電望遠鏡五公里核心區生態科普旅游產品開發研究”（黔南科合〔2018〕27號）

[作者簡介] 郭 睿（1983—），女（滿族），遼寧遼陽人，工程碩士，黔南民族師范學院美術學院講師，主要從事旅游景區規劃設計研究;張立云（1980—），男，山東聊城人，理學博士，博士生導師，貴州大學物理學院教授（通信作者），主要從事天體物理研究。

[中圖分類號] G775 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0116-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-23

一、國內中小學科普教育政策支持

加強科學教育普及化，提高國民科學文化素養，促進中小學生創新精神和實踐能力的培養，已成為增強國家創新能力和國際競爭力的基礎性工程。貫徹《科學技術普及法》及《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》《全民科學素質行動計劃綱要（2006-2010-2020年）》的精神，探索建立充分利用社會資源開展中小學社會實踐的機制，教育部、科技部、中國科學院、中國科協聯合組織專家評審，最終確定61個單位為首批全國中小學科普教育社會實踐基地[1]。

二、FAST背景優勢

因500米口徑球面射電望遠鏡（簡稱FAST），落戶于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮大窩凼的喀斯特洼坑，且周邊地貌多為喀斯特洼地和溶洞，所以借助于當地特有的天文地質科普資源，平塘縣天眼景區儼然已成為中小學科普教育游學產品的重點。又因平塘縣是少數民族聚居地，其民俗風情、苗族扎染蠟染、苗族銀飾、牙舟陶、竹制工藝等非物質文化遺產為前來平塘縣科普游學的中小學生們提供了豐富的科普教育資源。

三、FAST游學產品研發

隨著FAST落戶平塘縣克度鎮運行后，產生的大量觀測數據已服務于天文科學等領域的研究發展，其資源優勢符合增強國家科普能力建設工程，為此，平塘縣被評為“國家科普示范基地”“中國十大科技旅游基地”“全國科普教育基地”，為青少年科普游學提供了專業保障。

1.天文科普體驗產品。按照青少年循序漸進的科普教育學習，可歸納為五個區域進程，即：發現探索—認識了解—虛擬體驗—展望未來—應用實踐，由此提升青少年對天文科普的認知意識。發現探索區是讓青少年在各種天文現象中探索發現其趣味奧秘并提出問題;為尋求科學的答案進入其認識了解區，通過該區的星際冒險，使青少年對地球認知、天文學等科普知識有了基礎認識和了解，進入分析問題階段;將分析所得結果進入虛擬體驗區進行虛擬體驗天象冥想，通過一系列的模擬觀測和觀影等手段對其驗證。

2.地質科考生態保護產品。提高中小學科普游學產品的廣度和深度，結合FAST地域特殊性，以了解地質科考生態保護為目的，以地質地貌植被科普學習為主線，開展大貴州灘（平塘國家地質公園）—喀斯特溶洞地表—原生態植被—平塘天坑群游學線路，觀景喀斯特奇觀“三天”之天書和天坑。

3.民族文化傳承產品。民族文化、清水村少數民族（風情）民俗文化、石土文化、傳統村落建筑保護等是少數民族聚居地的重要人文景觀特點，其諸多非物質文化遺產對青少年的科普教育有很高的價值和意義。

四、如何開展FAST游學產品設計

結合FAST游學產品研發內容為主導，科學合理的完善FAST游學產品設計，使其滿足中小學科普游學的教育需求，可采用以點帶面的手法，由初探—認識—體驗—展望—應用五區間逐層遞進開展游學產品的設計。（1）初探區是可以利用現代化光、影、聲等高科技手段，結合觀天、天文、星空、宇宙等多種天文現象和宇宙奧秘的現象等，打造虛擬影像的星空探秘體驗館。可激發青少年對天文宇宙的好奇心和求知欲。（2）認識區是青少年對天文科普教育的區間，比如打造天文科普館。天文科普館其內容可涉及中國天文展廳、貴州民族天文展廳、4D影院天文科普影響教學、射電天文博物館，等等[2]。（3）體驗區可由青少年親身體驗探究天文奧秘，利用直觀感知、虛擬體驗、模擬觀測觀影等多種方式打造天文體驗館，以豐富青少年天文科普學習的趣味性。比如天象冥想廳、七色光小屋、黃道十二宮演示廳、星座迷宮、微型仿古天文儀器展、星空電磁雨體驗廳、星空觀星體驗館等產品[2]。（4）展望區可結合天文元素，利用高科技視頻系統設計加入互動科技元素，以戶外無線控制的方式[3]，應用在平塘FAST景區的環境設計中，動態音效視頻相結合打造如天幕街、天文時空塔、星空光影特效、光影天街、時光之門、漩渦星系廣場、中軸迎賓廣場、“深空之眼”動感球幕飛行影院、暗夜觀星園等。（5）應用區是青少年科普游學所學成果進行深化和拓展應用實踐區間，比如結合牙舟陶、非物質文化、民族地域文化等可使青少年將天文科普與特色文化知識相融合，開設牙舟陶手工作坊、非物質文化傳承工作室、民俗文化體驗室等互動平臺，增強學生動手的實踐應用能力。

五、存在問題

目前中小學科普教育受到國家政策支持，很多學校已采取科普教育基地與學校科普教育教學內容相結合的方式開展中小學科普教育工作，而青少年天文科普游學正是可行的實踐教學模式，有利于解決傳統書本教學的局限性。以世界單口徑最大FAST望遠鏡為依托，寒暑假期前往平塘進行青少年天文科普游學已成為熱點，隨著大量科普游學人數不斷涌入平塘，造成指導青少年天文、地質、民俗文化科普知識的專業老師很少，學生科普知識掌握不夠深入;地方導游對天文地質等專業知識掌握較差，造成青少年游學途中很難接收科普知識，使其游學途中學習效果欠佳。

六、結語

綜上所述，青少年科普游學教育對提升我國中小學科普素質水平具有積極作用，彌補課堂學習科學的枯燥性和局限性，同時強化專業技術的實踐能力。借助于世界單口徑最大FAST望遠鏡，精準打造專業技術性、知識趣味性、互動性中小學科普游學產品，提高在平塘縣開展中小學科普游學的教學質量，仍需針對中小學科普游學中存在的問題，做出進一步改進。

參考文獻

[1]教基一廳函〔2013〕7號.關于公布首批全國中小學科普教育社會實踐基地名單的通知[R].2013-02-21.

[2]張立云，皮青峰.基于世界最大500米口徑球面射電望遠鏡建設國際天文科普基地和科普云平臺[J].科技風，2015（10）.

[3]陳文棟.貴州平塘天幕街視頻系統淺析[J].機電工程技術，2018（S1）.