包頭市科普研學實施策略研究

Research on the Implementation Strategies of Science Popularization and Research - Based Learning in Baotou City

Guo Humei Chen Hailun Gao Yunpeng （ Baotou Railway Vocational and Technical College，Baotou，Inner Mongolia 014040）

Abstract：This paperfocuses onthe current statusof science popularizationandresearch-based learning in Baotou City， exploresthesignificantroleof scienceeducation，andexaminesthecommonchallnges faced.Taking therailwayscience popularizationandresearchbased learning at Baotou RailwayVocational and Technical Colege asa case studythis paper systematicallydesigns anefective sciencepopularizationandresearch-basedlearning system.Thedesign incorporates Baotou'suniqueregionalcharacteristicsculturalresources，anduniversityresources，withafocusonactivitydesignesource integration，modelinnovationandtheestablishmentofsuppoting mechanisms.Theaimisto provideimplementation strategies andevelopment modelsforenhancing the scientificliteracyandinnovationcapacityofyoung people，while promoting the high -quality development of science popularization and research - based learning in Baotou.

Key words： Baotou ；Science Popularization and Research --Based Learning；Implementation Strategies

科學普及是實現創新發展的重要基礎性工作，科普與科技創新是實現創新發展的兩翼，必須把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。但通過對包頭市青少年科學素養現狀調查顯示，全市13-15歲青少年對牛頓力學、生物遺傳、職業崗位等基本科學概念的知曉率僅為32. 7% ，顯著低于48. 9% 的全國平均水平，而現有的科普研學活動83% 僅停留在參觀游覽層面。作為一個具有豐富自然資源、獨特工業文化和深厚歷史底蘊的城市，包頭市在科普研學方面具備得天獨厚的條件，然而，在科學教育方面仍處于探索與發展階段，因此，開展包頭市科普研學實施策略研究具有極為重要的現實意義。

一、國內外科普研學發展情況

（一）國外科普研學概況

國外科普研學開展較為普遍且形式多樣，通常將中小學作為主要對象，強調通過實踐和體驗培育學生的科學素養和創新能力。學校廣泛與各類科普機構和企業合作，為學生提供豐富的科普研究項目。其中德國科普研學重在結合職業教育。在工業博物館不僅有工業發展史的展示，更有學生親身操作、感受工業科技魅力的互動體驗區，學生在了解不同行業科技應用的科普研學過程中，初步認知各種各樣的職業崗位。

（二）國內科普研學概況

我國科普研學在不同經濟地區發展并不均衡。中西部地區存在政策支持不足、資源整合不夠、基礎設施建設滯后、市場培育難度較大、對于結合研究性學習和旅游體驗的研學活動意愿較弱等問題。北京的科普研學大多通過科普展覽進行；上海則注重國際化和創新性，鼓勵學生在研學過程中進行創新實踐；深圳通過華為、騰訊等科技企業設立科普研學基地，通過實地參觀面向學生開放。

二、包頭市科普研學的現狀分析

（一）現有資源基礎

包頭市歷史上是溝通北方草原游牧文化與中原農耕文化的交通要沖，如今是中國重要的基礎工業基地和全球輕稀土產業中心，在自然資源、文化資源、產業資源、教育資源方面具有一定基礎。賽汗塔拉等草原、濕地自然生態系統，為開展生態科普研學提供豐富的素材，大青山、梅力更、黃河、南海濕地等地理地貌也為地質、水文等自然科學領域的科普研學提供了實地考察的場所；包鋼集團、內蒙古第一機械廠等大型企業擁有現代化的生產設施與先進的工業技術，可作為工業科普研學的重要基地；秦趙長城、懷朔古鎮等文化歷史資源可與科普研學相結合，讓青少年在了解歷史的同時，學習考古、歷史等相關科學知識，培養青少年保護文化遺產的自覺性和責任感；內蒙古科技大學、包頭鐵道職業技術學院、包頭職業技術學院等多所高校是自治區科普示范基地，可以提供豐富科普研學資源。

（二）已開展的科普研學活動及成效

1.學校組織的活動

市教育局對全市87所中小學進行調研， 76.3% 的學校反映缺乏具備STEM教育資質的專業指導教師，因此，部分學校依托外部資源組織學生開展研學活動，如組織學生人駐職教園區包頭市勞動實踐中心，開展鐵路職業崗位認知，烹飪、插花、版畫等技術體驗，以及科技展覽與科普講座等研學活動，但總體來說，覆蓋面還有限。調研可知，內蒙古科技大學科普基地年均接待量達2.1萬人次，但僅覆蓋全市12.7% 的中小學生群體，包頭鐵道職業技術學院近三年累計接待研學團隊283批次，總計4.7萬人次，占全市學生總數比例不足 8%。

2.包頭市社會機構科普研學活動

內蒙古黃河謠文化發展有限公司建成了“工匠博物館”“報紙博物館”“昆蟲藝術館”“數字影像館”四座主題博物館，研學課程包括手工勞動、紅色歷史、自然科普、科技藝術等。包頭機場航空科普教育研學基地依托空管培訓中心推廣民航安全文化，累計接待學員2700余名。包頭市萬興泓澤田園綜合體是以農事體驗、勞動教育等子項為依托的綜合性休閑觀光農業園區，研學課程包括手工制作、農業發展、農業科普、農事體驗等。這些科普研學活動注重培養學生動手能力和團隊協作精神，但覆蓋面相對較窄，參與人數有限，且活動的系統性和持續性有待加強。

（三）存在的問題

1.活動設計缺乏系統性

當前包頭市的科普研學活動大多較為零散，缺乏整體規劃與系統設計。活動內容往往側重于單一領域或簡單的參觀體驗，未能充分整合自然、工業、文化等多方面資源，形成具有深度和廣度的科普研學課程體系。如果采用《科普研學質量評價標準》考核，包頭市內各基地活動設計僅 38.4% 的活動達到“良好”等級， 61% 的活動存在“重形式輕內容”等問題。多數研學活動僅僅是帶領學生參觀某個景點或企業，沒有深入挖掘其中的科學內涵與教育價值，缺乏對學生科學思維和探究能力的培養。

2.教育模式較為傳統

在科普研學過程中，教育模式仍以講解員進行單向講解為主，學生被動接受知識，缺少自主探索和實踐操作的機會，主體地位未能得到充分體現。而學生科普研學希望能夠動手實踐，記錄所學，在體驗中感受科學技術的魅力。

3.專業人才短缺

從事科普研學指導的專業教師和講解員數量不足，且部分人員的專業素養和科普教育能力有待提高。對包頭市各科普基地師資隊伍調查發現，現有科普指導員中僅 29.6% 持有教師資格證， 41.2% 的研學活動由企業技術人員臨時兼任，難以根據學生的年齡、知識水平和興趣特點進行有針對性的研學引導，無法滿足高質量科學教育的需求。在一些工業科普研學活動中，講解員對工業技術的講解過于專業和深奧，缺乏針對性設計，導致學生難以理解，影響了研學效果。

4.安全保障與管理機制不完善

科普研學涉及學生的外出旅行、實踐互動等多環節，安全風險相對較高。但目前包頭市在科普研學活動的安全保障與管理方面存在諸多隱患，如安全預案制定不細致、應急處置能力弱、對活動場地和交通工具的安全監管不到位等。

三、包頭市科普研學的發展策略

（一）優化活動設計，構建完善課程體系

深入挖掘包頭市的自然、工業、文化等資源，將其有機融合到科普研學課程設計中。下面以包頭鐵道職業技術學院研學課程為例進行說明。

1.整合多元資源

學院以“鐵路職業崗位認知”為主題設計科普研學課程，通過校內研學和校外游學相結合，精心設計一系列研學活動，將鐵路發展歷史、“火車頭”文化浸潤和鐵路崗位認知等多元資源整合在一起，為公眾呈現一個全面而立體的鐵路世界。校內研學部分學員們通過參觀講解，了解鐵路從誕生到發展的輝煌歷程，感受鐵路對于國家經濟發展和社會進步的重要貢獻。隨后，通過深人解讀“火車頭”精神，激發學員們對鐵路事業的熱愛與執著，培養他們在未來崗位上勇于擔當、敢于創新的職業素養。實地參觀學院的實訓基地，由專業教師或學生講解員介紹電氣化復線鐵路教學沙盤、CTC分散自律系統實訓設備等，講解鐵路運輸調度、線路維護等崗位的實際操作流程，讓學員親身體驗鐵路職業崗位的工作場景，了解鐵路科技如何保障運輸安全與高效運行。校外游學部分則利用節假日、寒暑假期，策劃包頭一北京鐵路科普文化之旅，通過北方兵器城、包頭博物館、中國鐵道博物館、青龍橋火車站、中國科技館等結合鐵路沿線景點和交通便利的鐵路旅游線路，了解包頭草原絲綢之路的交通樞紐地位、鐵路重載運輸與國防建設、鐵路發展歷程、鐵路科技發展等方面的科學知識。

2.分層分類設計課程

根據不同年齡段、不同知識水平和興趣愛好的學生群體，設計分層分類的科普研學課程。

學院為小學生、中學生、社會大眾3個層次設計研學分類課程。對于小學生群體，課程注重直觀性、趣味性和互動性。課程主題包括鐵路交通的奧秘、簡單的物理原理。首先參觀包頭鐵道職業技術學院的鐵路實訓基地，讓學生近距離觀察火車模型、鐵路信號設備，并安排專業人員進行生動有趣的講解和演示。設置動手實踐環節，使小學生在玩樂中學習科學知識，通過簡單的火車模型、模擬鐵路信號操作等，培養學生的好奇心、探究欲。對于中學生，課程側重于知識的深度和廣度，增強崗位認知的針對性設計。課程結合鐵路車機工電輛等多個職業崗位，涉及鐵路運營及管理、鐵路工務工程施工及養護、鐵道通信和信息化技術、鐵道機車車輛駕駛和維護以及高鐵技術領域。通過參觀學院具有代表性的實習實訓場地等，學生對鐵路崗位和職業有較深的了解，同時，適時邀請行業專家開展專題講座，將鐵路行業的最新動態進行分享。在實踐互動部分設置了鼓勵中學生運用所學知識解決實際問題的小組討論、案例分析等環節，培養學生創新思維、團隊協作能力。對于社會大眾群體，科普研學課程設計兼顧科學性和實用性，主要目標是提升公眾的科學素養。課程首先組織參觀包頭鐵道職業技術學院的校史館、實訓基地等，讓公眾了解鐵路的歷史沿革、技術發展以及對城市發展的貢獻。參觀中開展鐵路安全知識講座、鐵路旅游線路規劃等活動，讓公眾在參與中提升科學素養，增強安全意識。在研學線路中設置互動體驗環節，包括模擬駕駛火車、體驗鐵路信號操作等，讓公眾在親身體驗中感受鐵路技術的魅力。通過以上分層分類的科普研學課程設計，不僅能夠滿足不同年齡段、不同知識水平和興趣愛好的學生和社會群體的學習需求，還能夠激發他們對科學的興趣和熱情，提升全民科學素養。

（二）創新科普研學模式

1.引入探究式研學方法

在科普研學活動中，鼓勵學生自主提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果，采用探究式學習方法培養科學探究能力。

如學院列車指揮研學課程將學生們分成若干小組，每個小組圍繞列車指揮的某個具體問題展開研究。有的重點研究如何提高列車運行準時率，有的研究在突發事件發生時如何快速有效調度行車。學生們在指導老師的帶領下，先自主選擇研究問題，并通過查閱資料、觀看錄像、實地參觀等方式進行方案設計。在實踐互動環節，學生們親自操作實驗器材，在模擬沙盤上進行數據采集。通過探究式研學，活動目標指向明確，路徑清晰可循，科學教育落到實處。

2.強化實踐互動研學體驗

國外研學活動的經驗之一是通過實踐和體驗培育學生的科學素養和創新能力。因此，增加科普研學活動中的互動環節，設置科學實驗工作坊、模擬工業生產流程、通過角色扮演等體驗活動可以有效提高科普研學活動的效果。

在學院研學過程中，學生們在虛擬環境下身臨其境地感受鐵路工作場景，通過VR技術親身體驗列車行車模擬演練，對列車行車基本技能到安全行車等方面進行探究，通過模擬列車值班員工作，了解崗位職責和工作流程·這種數字化賦能的研學方式，既增強了研學的趣味性和互動性，又真實再現鐵路事業崗位，為學生日后職業選擇和發展規劃奠定了基礎。

（三）加大培養科普研學專業人才

1.開展培訓與進修活動

定期組織科普研學指導教師和講解員參加專業培訓與進修課程，內容包括科學知識更新、教育教學方法改進、科普講解技巧提升等方面。

例如，學院采取“外引內培”的方式不斷提升科普專業人才的素質。在“外引”方面，積極與包頭市科技局、包頭市科協、包頭市科技館等機構建立聯系，聘請具有豐富經驗和深厚專業知識素養的專業科普導師為學院的科普活動提供技術指導，還通過授課、講座等形式，將前沿的科普理念和方法傳授給學院的師生，為培養高素質的科普專業人才奠定了堅實基礎。在“內培”方面，以賽促建，通過各級各類科普講解大賽、科學實驗展匯演等，組織內部培訓和研討活動，搭建交流思想、分享經驗的平臺，共同探討課程設計、教學方法等，有效提升了師生科普志愿者隊伍素質，為學院的科普研學注人活力，也為推動包頭地區科學教育提供人力資源儲備。

2.建立人才激勵機制

完善的獎勵機制能夠有效吸引相關專業人才加人科普研學工作。學院始終牢記職業教育服務社會的職能，重視科普工作的成果和貢獻。在工作量計算方面充分考慮科普工作的特殊性和復雜性，為從事科普工作的教師和講解員制定了合理的工作量計算標準；對于在科普領域取得顯著成績的教師和講解員，在職稱評審時會優先考慮；鼓勵師生積極參與各類科普大賽和科普活動，對于獲獎的師生給予獎勵。同時定期組織院內科普大賽和評選活動，為科普人才提供更多的展示和交流平臺，這些機制推動學院的科普工作的發展，提升了科普教育的水平。

（四）完善安全保障與管理機制

1.制定詳細安全預案

針對不同類型的科普研學活動，制定詳細的安全預案，明確可能出現的安全風險及應對措施。學院精心規劃“勤學”“勤思”“勤習”三條研學路線，在交通安全、場館安全、食品安全和活動運行安全等多個方面形成閉合管理鏈條，實現安全保障的全過程管理，同時為學生購買足額保險等。

2.加強安全監管與評估

建立健全科普研學活動的安全監管與評估體系，以政府文旅、市場監管、交通等相關部門聯合成立專門的安全工作組，從政策、飲食、出行等多個方面，對科普研學活動進行全程跟蹤監管。學院印發了《包頭鐵道職業技術學院科普工作安全管理條例》，對活動組織單位、場地提供方、交通工具運營商等進行嚴格監管，定期對科普研學場館的安全管理進行評估與檢查，及時發現安全隱患及時整改。

四、結論

綜上，參照《全國科普研學基地評估標準》，以包頭鐵道職業技術學院科普研學活動設計為例，從研學課程設計、研學模式開發、專業隊伍培養、安全管理機制建設等方面系統設計包頭市科普研學活動，形成具有北方工業城市特色的科普研學發展范式，能夠充分發揮現有科普研學基地作用，有效整合教育、文旅等資源，構建起高質量、高效率的科普研學體系，不斷提高全市青少年科普教育的覆蓋面和社會公眾科學素養的達標率和滿意指數。

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（責任編輯 陳潤梅）