“體驗(yàn)化學(xué)魅力，弘揚(yáng)科學(xué)精神”之科普活動(dòng)

張迪 代秦琴 王喻秋 王貴鳳 陳俊顯 鄒曉川

摘要：化學(xué)是一門蘊(yùn)含豐富哲學(xué)思想的魅力科學(xué)，如量變與質(zhì)變、共性與個(gè)性、對(duì)立與統(tǒng)一、主要矛盾與次要矛盾等思想。此外，化學(xué)育人元素豐富、貼近生活，非常適宜作為科普載體。因此，以化學(xué)學(xué)科為載體，對(duì)青少年開展科學(xué)普及意義重大，不僅能夠激發(fā)他們的科學(xué)好奇心，還能讓他們樹立尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀，激發(fā)熱衷科學(xué)探索的興趣，樹立良好的學(xué)風(fēng)和自立自強(qiáng)的遠(yuǎn)大志向。重慶第二師范學(xué)院以“體驗(yàn)化學(xué)魅力，弘揚(yáng)科學(xué)精神”為主題，通過視頻、展板、實(shí)驗(yàn)、游戲互動(dòng)以及講座等方式向農(nóng)村青少年開展科普活動(dòng)。活動(dòng)的順利進(jìn)行，一方面有利于推動(dòng)解決科技教育不平衡、不充分的問題;另一方面，希望能夠?yàn)榭破展ぷ髡咛峁﹨⒖冀梃b。

關(guān)鍵詞：化學(xué)科普活動(dòng);青少年;好奇心;參考借鑒

文章編號(hào)：1008-0546（2022）09-0002-05中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

習(xí)近平總書記在2016年舉辦的全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上指出：“科技創(chuàng)新和科學(xué)普及是實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。”[1]《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（2021—2035年）》指出：在“十四五”時(shí)期實(shí)施的5項(xiàng)提升行動(dòng)中，青少年科學(xué)素質(zhì)提升行動(dòng)排在首位。[2]具體提升行動(dòng)包括：激發(fā)青少年好奇心和想象力，增強(qiáng)科學(xué)興趣、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，培育一大批具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體，為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)夯實(shí)人才基礎(chǔ)。青少年是祖國(guó)的未來，加強(qiáng)對(duì)青少年科學(xué)普及，有助于厚植創(chuàng)新沃土，樹立青少年科技強(qiáng)國(guó)、科技報(bào)國(guó)的信念，促進(jìn)科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)。然而，青少年無論是生理還是心理素質(zhì)都具有極大的不穩(wěn)定性，但是也極具可塑性。因此，在這個(gè)階段，特別需要正確的價(jià)值觀的引導(dǎo)。

化學(xué)歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，古代文明中的制陶、冶煉、釀造、染色等都是人類早期的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。如今，化學(xué)與人類的衣、食、住、行、用、樂以及能源、信息、材料、國(guó)防、環(huán)保、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源利用等方面都有密切的聯(lián)系。[3-9]此外，化學(xué)學(xué)科更是一門蘊(yùn)含豐富哲學(xué)思想的魅力科學(xué)，[10]如量變與質(zhì)變、共性與個(gè)性、對(duì)立與統(tǒng)一、主要矛盾與次要矛盾等思想。不僅如此，化學(xué)思政育人元素豐富，非常適宜作為思政育人載體。如古有王安石描述的“爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇”，今有“成功源自‘失敗，赤子之心耀前路”的黃鳴龍，他是第一個(gè)出現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)人名反應(yīng)中的華人，有“‘靈感出自堅(jiān)持，寂寞道路終璀璨”的屠呦呦，她是第一位獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)（自然學(xué)科）的中國(guó)本土科學(xué)家。[11]因此，以化學(xué)學(xué)科為載體，對(duì)初中生開展科普宣傳意義重大，不僅能夠激發(fā)他們的科學(xué)好奇心，樹立尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀，還能激發(fā)他們熱衷科學(xué)探索的興趣，樹立良好的學(xué)風(fēng)和自立自強(qiáng)的遠(yuǎn)大志向。

一、主要任務(wù)

1.增強(qiáng)青少年科學(xué)好奇心

好奇心是科學(xué)的第一推動(dòng)力，也是吸引公眾關(guān)注科學(xué)研究與科研進(jìn)展的一個(gè)重要因素，因?yàn)檫@能夠引發(fā)公眾在情感上的共鳴，進(jìn)而關(guān)注科學(xué)研究本身，思考科學(xué)研究背后的驅(qū)動(dòng)力。好奇心是人與生俱來的本能追求，[12]每個(gè)人都有對(duì)知識(shí)渴望的需求，以及了解未知世界的渴望。但是好奇心需要進(jìn)行培養(yǎng)，不同人的好奇心強(qiáng)烈程度也不同，因此挖掘、激發(fā)、培養(yǎng)青少年的好奇心是本次重要任務(wù)之一。

2.樹立尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀

科學(xué)家應(yīng)該樹立成為青少年心中的偶像。“給青少年人生坐標(biāo)、學(xué)習(xí)榜樣尤為重要，不要讓他們過早地盲目追求影視明星，而是把科學(xué)家樹立成為孩子們心中的偶像，大力宣傳弘揚(yáng)科學(xué)家作出的偉大科學(xué)貢獻(xiàn)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)，包括疫情當(dāng)中涌現(xiàn)出來的科技工作者的光輝形象。”結(jié)合青蒿素、新冠肺炎、神舟飛船遨游太空，詳細(xì)向青少年講述其背后的故事，鼓勵(lì)他們學(xué)習(xí)科學(xué)家的家國(guó)情懷，學(xué)習(xí)他們永攀科學(xué)高峰、淡泊名利的精神品質(zhì)。

3.激發(fā)熱衷科學(xué)探索的興趣

興趣是人們活動(dòng)強(qiáng)有力的動(dòng)機(jī)之一，它能調(diào)動(dòng)起人的生命力，使大家熱衷于自己的事業(yè)而樂此不疲。人對(duì)自然產(chǎn)生興趣，就能引發(fā)對(duì)事物的體驗(yàn)，對(duì)問題的思索;人對(duì)生活產(chǎn)生興趣，就能引發(fā)因好奇而實(shí)踐，因驗(yàn)證而發(fā)現(xiàn)。古往今來，許多成就輝煌的成功人士，他們的事業(yè)往往萌生于青少年時(shí)代的興趣中，沿著興趣開拓的道路走下去，找到了自己事業(yè)成功的路徑。

二、科普內(nèi)容

圍繞“體驗(yàn)化學(xué)魅力，弘揚(yáng)科學(xué)精神”主題，開展系列科普活動(dòng)，活動(dòng)主要以視頻、展架、趣味實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告以及“你若說化，我來發(fā)獎(jiǎng)”互動(dòng)活動(dòng)等形式開展。

1.展架部分

展架部分主要包括化學(xué)自我介紹、古詩(shī)詞中的化學(xué)、抗疫化學(xué)、化學(xué)成果、化學(xué)科學(xué)家等內(nèi)容（見表1）。該部分內(nèi)容以增強(qiáng)青少年對(duì)化學(xué)的好奇心、樹立尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀以及激發(fā)熱衷科學(xué)探索的興趣為出發(fā)點(diǎn)。如通過展示化學(xué)在抗疫過程中大顯身手以及代表性的化學(xué)成果，激勵(lì)同學(xué)們熱愛化學(xué)、學(xué)好化學(xué)。以中國(guó)人命名的人名反應(yīng)以及古詩(shī)中蘊(yùn)含的化學(xué)，能夠增強(qiáng)學(xué)生愛國(guó)情懷和民族自豪感，樹立同學(xué)們尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀，培養(yǎng)他們不畏挫折、勇攀高峰的品質(zhì)。

2.實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)部分主要以生活中常見的物質(zhì)為耗材，包括自制紫甘藍(lán)酸堿指示劑、會(huì)跳舞的牛奶以及噴霧作畫等。其主旨是鼓勵(lì)同學(xué)們探究現(xiàn)象背后的原因。該部分內(nèi)容有利于激發(fā)青少年的好奇心，培養(yǎng)青少年的動(dòng)手能力，有助于他們建立科學(xué)的化學(xué)思維。

三、實(shí)施過程

1.案例一：以動(dòng)漫、微視頻為吸引點(diǎn)，增強(qiáng)青少年科技好奇心

相比于傳統(tǒng)的文字，青少年更喜歡動(dòng)漫、微視頻等新興傳播方式。因此，如何吸引青少年的科技好奇心是本次科普活動(dòng)一個(gè)非常重要的任務(wù)。

以動(dòng)漫展示納米機(jī)器人的合成為例（見圖1）。首先使用手機(jī)播放超級(jí)飛俠動(dòng)畫片，接著問同學(xué)們是否喜歡機(jī)器人樂迪？答案是肯定的，待同學(xué)們熱烈討論的時(shí)候?qū)⒄拱逭故境鰜恚ㄒ妶D2）。此時(shí)，納米機(jī)器人全家福立刻吸引了學(xué)生的注意，他們對(duì)于展板上的內(nèi)容好奇心成倍增加，問題井噴。“老師，這是什么機(jī)器人？”“老師，2345和這些機(jī)器人有什么關(guān)系？這些圓圈、直線表示什么？”“老師，什么是納米？”。用青少年聽得懂的語(yǔ)言是交流的基礎(chǔ)，設(shè)置懸念、比喻、擬人等修辭手法是常用的科普方式。此外，科普人員的肢體語(yǔ)言也能為科普效果添磚加瓦。科普宣傳員談到，納米機(jī)器人是化合物2345的一個(gè)形象化描述，化學(xué)家通過巧妙的化學(xué)反應(yīng)構(gòu)筑了納米機(jī)器人家族。而構(gòu)筑機(jī)器人的過程就像同學(xué)們平時(shí)搭積木一樣，是有策略的。這里面的圓圈代表苯環(huán)，直線代表化學(xué)鍵，而化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是舊鍵的斷裂、新鍵的生成。為了更好地說明什么是納米，科普人員首先現(xiàn)場(chǎng)展示了一根頭發(fā)，提高音量說道，1納米等于0.000000001米，相當(dāng)于1根頭發(fā)絲直徑的六萬分之一。最后，告訴同學(xué)們納米跟米、分米、厘米一樣，是一種尺寸單位，同學(xué)們豁然開朗，滿臉洋溢著開心的笑容。為了更加吸引同學(xué)們的好奇心，我們現(xiàn)場(chǎng)還播放了關(guān)于抗新冠肺炎的微視頻，告訴他們化學(xué)是一門有用的學(xué)科，合成的藥物可以用來殺死新冠病毒，如瑞德西韋、洛匹那韋、利托那韋、磷酸氯喹;制備的高分子材料可以用來做防疫物資，如口罩、護(hù)目鏡、防護(hù)服等。

2.案例二：以科學(xué)家事跡為抓手，樹立尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀

以介紹屠呦呦為例。先介紹瘧疾這種傳染性疾病的危害，它是一種嚴(yán)重危害人民健康和生命安全的重大傳染病，世界衛(wèi)生組織曾經(jīng)把瘧疾與艾滋病、結(jié)核病并列為全球三大公共衛(wèi)生問題，目前全球有108個(gè)國(guó)家和地區(qū)都流行瘧疾，共有約33億人受到威脅，每年有兩億病例，近80萬人死于瘧疾。[13]

接著介紹歷史背景。20世紀(jì)60年代瘧疾發(fā)病率再創(chuàng)新高，為保障人民的生命安全，我國(guó)啟動(dòng)了“523”項(xiàng)目，屠呦呦于1969年加入該項(xiàng)目并被任命為課題組組長(zhǎng)，開始了長(zhǎng)達(dá)近半個(gè)世紀(jì)的抗瘧研究。當(dāng)時(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平落后、科研環(huán)境艱苦，不少人認(rèn)為這個(gè)任務(wù)難以完成，但在接受任務(wù)之初，屠呦呦就堅(jiān)定地說：“沒有行不行，只有肯不肯堅(jiān)持。”屠呦呦團(tuán)隊(duì)從系統(tǒng)收集整理的歷代醫(yī)籍、本草、民間藥方入手，檢驗(yàn)大量中藥單秘驗(yàn)方，最終從東晉葛洪《肘后備急方》中“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”獲取了靈感——改用低沸點(diǎn)溶劑的提取方法，富集青蒿的抗瘧組分，最終于1972年發(fā)現(xiàn)了青蒿素。屠呦呦在藥物的臨床試驗(yàn)階段，不惜以身試藥，只為能盡快地得到藥物毒性的證據(jù)，為藥物的進(jìn)一步研發(fā)和生產(chǎn)爭(zhēng)取時(shí)間。在一次又一次的失敗中找尋經(jīng)驗(yàn)，在寂寞路途中找尋科研之光。

最后重點(diǎn)分享感悟：屠呦呦的成功不僅證明了一切偉大成就都是不斷奮斗的結(jié)果，也告訴我們科研的路途是注定艱辛的，一切“靈感”都必須經(jīng)汗水的澆灌才能結(jié)出燦爛果實(shí)。而作為新時(shí)代中國(guó)青年，我們要勇于走在時(shí)代前列，不畏寂寞，不懼困難，不斷磨礪，成長(zhǎng)為擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。當(dāng)前，鄉(xiāng)村振興正在如火如荼地進(jìn)行，農(nóng)村飲水安全也是黨和國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的民生大事，以此為契機(jī)進(jìn)行升華，告訴學(xué)生們還要注重個(gè)人衛(wèi)生，防止病從口入。對(duì)比非洲等國(guó)家，告知祖國(guó)的強(qiáng)大，在疾病防治、新藥開發(fā)以及守護(hù)百姓健康等方面，中國(guó)亦然走在了世界的前列。

“呦呦鹿鳴，食野之蒿。今有嘉賓，德音孔昭。”這是感動(dòng)中國(guó)組委會(huì)對(duì)于2015年我國(guó)首位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主屠呦呦的高度評(píng)價(jià)。作為中國(guó)抗瘧藥物研制的領(lǐng)導(dǎo)人，她不負(fù)使命，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功研制出“來自東方的神藥”拯救了非洲數(shù)百萬人的性命，并因此于2016年入選時(shí)代周刊年度“最具影響力人物”。

3.案例三：以實(shí)驗(yàn)為載體，激發(fā)熱衷科學(xué)探索的興趣

首先通過“你若說化，我來發(fā)獎(jiǎng)”互動(dòng)活動(dòng)，調(diào)動(dòng)同學(xué)們的積極性，讓其充分想象。“你若說化，我來發(fā)獎(jiǎng)”互動(dòng)活動(dòng)是指由工作人員提供印有化學(xué)元素詞語(yǔ)的乒乓球，由學(xué)生抽取并解讀上面的文字，比如牛奶、食鹽、洗滌劑、小蘇打、食醋等。引導(dǎo)學(xué)生思考詞語(yǔ)背后的化學(xué)問題，回答正確，發(fā)放禮品。此環(huán)節(jié)有利于構(gòu)建同學(xué)們的科學(xué)思維，通過循循誘導(dǎo)的方式，激發(fā)他們對(duì)未知事物的興趣，最終以好奇心揭開背后的原因。

同時(shí)，以會(huì)跳舞的牛奶實(shí)驗(yàn)為例，充分吸引同學(xué)們的好奇心，激發(fā)他們熱衷科學(xué)探索的興趣以及培養(yǎng)相應(yīng)的科學(xué)思維。志愿者首先以生活中常見的牛奶為對(duì)象，引導(dǎo)同學(xué)們思考與牛奶相關(guān)聯(lián)的詞語(yǔ)。“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、奶牛、美容、漱口、香蕉牛奶”等詞語(yǔ)從不同的同學(xué)口中相繼蹦出。志愿者突然大聲說道：“同學(xué)們，牛奶還會(huì)跳舞喲”，這樣的聲音迅速引起了大家的興趣，從同學(xué)們疑惑的神情中可以看出他們迫切地想知道答案。此時(shí)，為了幫助青少年建立科學(xué)思維，探索其中的奧秘，科普過程主要采取對(duì)照的驗(yàn)證方法。志愿者首先讓一個(gè)同學(xué)往兩個(gè)盤子里各倒125mL的清水，讓另一個(gè)同學(xué)向另外兩個(gè)盤子里分別倒入125mL的牛奶。隨后讓他們挑選不同顏色的食用色素，并擠入盤子中。緊接著將沾有洗潔精的棉簽以及不沾洗潔精的棉簽分別垂直插入清水以及牛奶中，等待。“哇！”同學(xué)們看到現(xiàn)象的瞬間驚呆了，四個(gè)盤子中只有蘸取了洗潔精的棉棒并且放入牛奶中，才出現(xiàn)了液體分散開，不同的色素交織在一起，有節(jié)奏地向外散開，這種現(xiàn)象就像是牛奶在跳舞一般美麗，而其余三個(gè)盤子沒有任何變化。隨后志愿者帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行思考，除了牛奶和水的區(qū)別外，其他的東西都一致，背后的現(xiàn)象是什么原因造成的呢？原來洗潔精的主要成分是表面活性劑，一端是親水基團(tuán)，一端是親油基團(tuán)，將其插入牛奶中，會(huì)引起牛奶中脂肪分子的運(yùn)動(dòng)，食用色素分子可以隨意遷移，就會(huì)觀察到五顏六色的“彩虹”在絢爛舞動(dòng)。通過對(duì)比，學(xué)生能夠直觀地感受到不同的現(xiàn)象，充分地激發(fā)他們揭秘背后的原因、最大限度地調(diào)動(dòng)他們主動(dòng)思考問題的能力。

最后，志愿者講解了一些表面活性劑分別用于各種工業(yè)廢水的絮凝沉降、飲用水澄清和凈化處理、化妝品的潤(rùn)濕、洗潔劑的發(fā)泡及去污等功能。同時(shí)，也分享了表面活性劑是屬于生物難降解物質(zhì)，若過量使用，會(huì)對(duì)水環(huán)境造成污染，甚至造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，出現(xiàn)大量綠藻的知識(shí)點(diǎn)，以此豐富同學(xué)的課外知識(shí)（見圖3）。化學(xué)是一把雙刃劍，必須科學(xué)地利用它，才能更好地為我們服務(wù)。

四、取得效果

活動(dòng)非常成功，充分調(diào)動(dòng)了同學(xué)們的科學(xué)好奇心。中心小學(xué)三年級(jí)一班的陶梓馨同學(xué)說道：“我今天做了一個(gè)牛奶跳舞的實(shí)驗(yàn)，它真的好神奇，以后我也要努力學(xué)習(xí)，繼續(xù)探索科學(xué)的奧秘。”黑溪初級(jí)中學(xué)王靖校長(zhǎng)表示：“科普內(nèi)容不僅豐富多樣，而且很實(shí)用，尤其是采用卡通形象、圖文并茂的形式，能夠迅速吸引同學(xué)們的注意力，有助于同學(xué)們理解吸收，還有利于初三年級(jí)化學(xué)的教學(xué)。”隨行志愿者王喻秋談到，“通過本次科普活動(dòng)讓我深深感受到鄉(xiāng)村學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的渴望，他們認(rèn)真觀看展板內(nèi)容，積極參與趣味實(shí)驗(yàn)，在探索未知的過程中享受著化學(xué)帶來的樂趣。本次活動(dòng)堅(jiān)定了我學(xué)好知識(shí)投身于教育事業(yè)的信念，在農(nóng)村教育這個(gè)大舞臺(tái)，我還有很多故事需要去書寫。”

活動(dòng)獲得了市科技局幫扶集團(tuán)、黔江區(qū)黑溪鎮(zhèn)人民政府的大力支持。黑溪中學(xué)、小學(xué)700余名師生員工一起參與了此次活動(dòng)，尤其是黑溪鎮(zhèn)人民政府在資源協(xié)調(diào)、安全保障、應(yīng)急預(yù)案等方面給予幫助。活動(dòng)進(jìn)行順利，反響熱烈，知曉度高、輻射廣。截至目前，活動(dòng)受到重慶科技報(bào)、華龍網(wǎng)、黔江區(qū)融媒體中心、武陵都市報(bào)、黔江手機(jī)報(bào)、市科技局幫扶集團(tuán)官微等媒體報(bào)道，獲得重慶第二師范學(xué)院官網(wǎng)、黔江區(qū)黑溪鎮(zhèn)人民政府、網(wǎng)易新聞轉(zhuǎn)載。其中武陵都市報(bào)（紙質(zhì)版）發(fā)行量達(dá)3萬多，黔江手機(jī)報(bào)向黔江16萬多群眾免費(fèi)推送，黔江新聞播放次數(shù)超過7000次。而新華網(wǎng)、重慶科技報(bào)、華龍網(wǎng)等市級(jí)媒體輻射面更廣、知曉度更高、更有利于此次活動(dòng)的傳播。

五、結(jié)論

以化學(xué)學(xué)科為載體，開展對(duì)青少年科學(xué)普及意義重大。一方面不僅能夠激發(fā)他們的科學(xué)好奇心，還能讓中小學(xué)生樹立尊崇科學(xué)家的人生價(jià)值觀，激發(fā)熱衷科學(xué)探索的興趣，樹立良好的學(xué)風(fēng)和積極投身于科技的自立自強(qiáng)的遠(yuǎn)大志向。另一方面，活動(dòng)還能積極打造鄉(xiāng)村科技教育服務(wù)平臺(tái)，帶動(dòng)地方設(shè)立鄉(xiāng)村科技教育基地、鄉(xiāng)村科技教育志愿者服務(wù)隊(duì)，推動(dòng)解決科技教育不平衡、不充分問題，推動(dòng)鞏固脫貧攻堅(jiān)成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接。

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