借鉴国外经验,发展我国的青少年科普事业

借鉴国外经验，发展我国的青少年科普事业
中国科技信息研究所张义芳
近年来，我国从上到下都在提倡素质教育，素质教育的核心是要培养敏于思考、富于创造力的人才，特别是科技创新人才。

为此我们经常能看到报刊上宣传发达国家教育成功经验的文章。

然而，所有这类文章似乎都囿于学校教育的圈子，比如讲到美国的大学特别是研究生教育如何优秀，某些国家中小学校教育的种种长处等等，但对构成美国等国家科技教育的另一重要方面——青少年的校外科普教育则很少提到。

实际上，面向青少年的科普教育一直是很多国家科技教育的重要组成部分。

美、英、日等国家在抓大中小学正规科学教育的同时，也在积极发展对青少年的校外科普教育。

在这些国家，众多的科技中心/博物馆、青少年科技活动中心散布在学校和社区，为青少年提供亲自动手探究科学的场所和机会；电视台在政府等的资助下不断推出趣味横生的科普节目；高品味的科普科幻类书刊琳琅满目，赢得众多青少年读者；科普专业组织、大学、研究机构、企业等也经常为青少年安排科普讲座、科技博览会、科技设计发明比赛、见习研究等科技活动。

所有这些是学校教育力不能及的，它们丰富了青少年的科技经历，拓宽了青少年的科技视野，对青少年科技兴趣、创造力、想像力的培养起到了不可低估的作用。

美英等国家促进青少年科普教育的目的是要弥补学校科学教育的不足，甚至希望通过科普活动纠正学校科学教育的某些失败。

根据美国科促会的研究论证，教科书（以及依赖教科书教学的教师）“往往妨碍学生科学素养的提高。

教科书强调有答案的学习而不是探究科学问题，强调背记（知识）而丢掉了批判性思维。

教科书提供的是零碎的知识而不是让学生在有来龙去脉的知识体系中去理解。

”常识和现代教育理论告诉我们，如果学生被要求背记他们没有真正理解的、不连贯的事实，学生会很快失去对这一课程的兴趣。

而在学生在校学习的同时，让他们参加或接触一些科学探究活动，大多数青少年会更加愿意学习科学，并会将这种兴趣保持终生。

科普工作搞得好，对青少年的吸引力和影响力常常超出我们的想像。

比如在美国，有大大小小300多座动手型科学中心和博物馆，每年多达1.35亿人次的观众来
科学中心和博物馆参观，比去观看各种体育赛事的观众加在一起还要多。

这些参观者中，很多是青少年学生或儿童。

他们或是结伴而来，或是在父母家人的陪同下来到科技博物馆。

在科技博物馆，他们能了解到比书本远为丰富和形象化的科学世界。

他们能像科学家一样，进行从科学假设、实验验证、数据收集、逻辑推理、抽取结论、交流结果等全过程或部分过程的科学探究活动。

这样的活动启人心智，增人灵性，往往比课堂学习对学生的影响更大。

学生经常参加这样的活动，既锻炼了科学思维及动手能力，又加强了对学校所学知识的运用与理解，由此形成的素质往往更为深刻与牢固，无论今后从事什么工作都将受益匪浅。

科普活动的另一个很微妙却很重要的作用，就是它能吸引原本对科学学习无兴趣、无积极性的青少年学生。

很多在学校讨厌上科学课的学生，在到科技博物馆参与动手型科学探究活动之后，改变了对科学的看法。

他们认为，科学博物馆的科学是有趣的，充满了发现和乐趣，与学校枯燥乏味的科学课大不一样。

对科学认识的转变使他们中的很多人在学校愿意学习了。

美英国家青少年科普工作的最大特点就是注重趣味性与多样化。

科普活动有趣，才能吸引学生，才能激发他们的兴趣及参与的欲望，多样化则保证了学生以不同的方式、从不同的角度了解科学、接触科学、探究科学。

我们说美国等国家的学生动手能力强，善于创造性思维，这里既有学校教育的成就，也有科普工作的很大功劳。

因此，我国搞的素质教育应是一种大教育，应包含学校教育及青少年科普教育两个方面。

如果说我们的学校教育在某些方面不如别人，需要改革，我们在青少年科普教育上则更薄弱，与先进国家的差距更大。

素质教育对我国青少年科普工作提出了挑战，同时也创造了发展的机遇。

随着我国学校素质教育的展开，学生的课业负担将逐渐减轻，学生及其教师、家长会越来越希望学生多参加课外科技活动，以增长见识、经历和能力。

因此，借鉴国外成功经验，加速发展我国的青少年科普事业势在必行。

一、国外青少年科普工作的形式及典型做法
美国等国家青少年科普工作以激发青少年的科学兴趣、提高青少年的科技素
养为目的。

它们利用一切可能的科普手段，不断尝试新的科普方式，走出了一条形
式多样、内容丰富、做法独到、效果明显的科普路子。

1．科学中心和科学博物馆
科学中心和科学博物馆作为青少年日常科普活动的最重要场所，受到各国的普遍重视。

美、日、法、德、英等国家不仅经常斥巨资建设科学中心和科学博物馆（美国每年平均建5座，日本、英国为2-3座），而且在展览方式及内容上不断求新。

科学中心和博物馆还积极拓展其它形式的青少年科技活动，积极支持中小学校的科学教育，使科技中心和博物馆的发展充满生机和活力。

目前，动手型展览已成为世界各国科学中心和科技博物馆办展的主导方式。

但动手型展览又分两种：有确定答案的（Close-ended）和无确定答案的（open-ended）。

无确定答案的动手型展览由于侧重探究科学问题而没有答案，更能培养青少年的科学思维能力。

美国国家科学基金会投资160万美元资助波士顿科学博物馆开办的“研究！请君自己观察”展就是其中的典型例子。

该展览包括多种“动手动脑型”活动站，观众扮演科学家的角色，进行从提出问题、做出假设、实验验证到抽取结论全过程的科学研究活动。

他们可以重新设计伽利略在比萨斜塔做过的重物下落实验，使用皮肤传感器测试身体对刺激性物质的反应，研究鱼的形状对游动速度及巡游能力的影响，或自己动手设计、制作太阳能汽车比例模型并参加比赛。

该展览鼓励观众根据自己收集的数据得出结论，并将结论输入展厅各处的计算机，供其它观众浏览。

青少年参与这种形式的展览活动，既领略了科学研究的乐趣，又磨炼了研究能力。

美国等一些国家出于追求成本效益的考量，比较注重支持举办巡回展览。

我们从美国国家科学基金会近年来资助的博物馆展览项目中，发现很多项目是巡展性的。

该基金会资助富兰克林科学博物馆制作的“音乐是怎样产生的”巡回展办得就很成功。

该展览旨在展示声音和音乐的物理原理，它设计得就像是一个教育娱乐场，观众可进行一系列无确定答案的声学探究活动，这些活动有助于他们形象地理解声波振幅、相位/频率、反射、干涉等概念。

该展览自1998年开展以来，已在美国20多家主要的科学中心进行了巡展，由于与学校课程内容相关，特别受到青少年学生的欢迎。

除举办展览外，很多科学中心和博物馆还积极开展其它多种形式的青少年科技
活动，博物馆宿营（camp-ins）就是一种流行的做法。

这种活动一般安排在周末的晚上，让少年儿童在博物馆留宿，参加博物馆特意为他们安排的各种科技活动项目，目的是让孩子们体会科学的乐趣，让他们感到科学博物馆是一个有意思的地方。

这种活动最早在美国出现，美国科技中心协会的300多家美国科学中心和博物馆中，现已有3/5的科学中心和博物馆开展馆营活动，仅俄亥俄州科学工业中心1997年就接待了3万多名小学生馆营者。

受美国同行的鼓舞，英国的一些科学中心和博物馆近年来也开始举办馆营活动。

伦敦科学博物馆从1993年起实施博物馆儿童馆营计划，每年平均举办11场，很多馆营活动是专为女学生安排的。

在利用博物馆丰富青少年的科学经历方面，美国还采取了一种别出心裁的做法，就是让青少年作为博物馆工作的参与者，比如让他们设计制作展览、担任博物馆的自愿辅助人员甚至有薪的兼职工作人员，以此培养青少年的科学兴趣和传播能力。

美国德威特·华莱士读者文摘基金资助美国科技中心协会实施的YouthALIVE 计划就集中体现了这样一种思想。

YouthALIVE英文全称的意思是“青少年通过（在博物馆）学习、参与、当自愿者和做工作人员取得进步”（Youth Achievement through Learning， Involvement，Volunteering and Employment）。

美国科技中心协会通过该计划向它的科学中心和博物馆成员提供技术援助和支持，帮助科学中心和博物馆为10-17岁的青少年，特别是少数民族和低收入社区的青少年提供必要的培训和其它工作条件，使这些青少年能作为辅助人员，参与博物馆的科普工作。

参加YouthALIVE计划的科学中心和博物馆普遍招聘青少年作为展览阐释者，即科普辅导员。

有的科学中心甚至把青少年阐释者作为场内仅有的工作人员。

例如，YouthALIVE 计划支持明尼苏达科学博物馆创办的青少年科学中心为青少年安排了高低不同的工作，如让初中生担任中心的“实验室助手”（Lab Partners），让高中生担任夏令营之类的“野外科普活动助手”（Field Partners），大学生则可获得有薪的科学中心实验室助教职位。

当然，还有其它创造性的做法。

比如美国科技中心在YouthALIVE 计划支持下创建的女孩俱乐部为9-16岁的女学生提供在中心制作科学展品并在中心展出的机会。

科技中心专门聘请女性科学家、工程师指导女学生，为她们讲解展览背后的科学原理，还请女木匠、女电工和女电焊工帮助女孩制作展品。

这类项目一般需用女学生6～8个工作日，每日工作两个小时。

总的说来，YouthALIVE计划为青少年提供了一种“教中学”或“干中学”的独特科学经历。

青少年作为博物馆
阐释者或活动辅导员，不仅有助于提高这些青少年自身的科学素养及解决问题的能力，而且为其他来博物馆参观的青少年起到了表率作用，使博物馆对青少年更具亲和力。

YouthALIVE计划自1991年实施到现在，已累计有7000多名青少年参加。

一些人由此喜欢上了科学教育这一行，有的已成为科学中心和博物馆的正式工作人员或社区教育工作者。

除围绕博物馆进行科普工作外，一些著名的科学中心和博物馆为扩大知名度和影响，已将工作范围扩大到博物馆之外的活动区域。

澳大利亚国家科技中心每年例行的壳牌科技马戏团到学校、社区的巡展演示活动，英国自然历史博物馆为青少年开展的野外“寻找化石”活动，美国波士顿科学博物馆开展十余年的“科学信使”科学家笔友指导中学生进行动手型科学实验活动等等，都开展得很成功，充分发挥了科技中心和博物馆在青少年非正规科学教育上的独特专长和优势。

科学中心和博物馆还有一项日益重要的工作，就是要支持中小学校的科学教育。

美国科技中心协会成员中，已有9/10的科学中心和博物馆设立了服务中小学校的计划，普遍的做法是为中小学教师，特别是小学教师举办教师研讨培训班，帮助教师掌握基于探究的科学教学技能。

美国每年平均有15万名小学教师（占小学全体教师的10%）参加科学中心和博物馆为他们组织的研讨培训班及其它相关活动。

在服务学校科学教学方面，旧金山探索馆有一项大举措，即通过其面向全国的“探索馆探究学会”推行小学科学教育系统改革项目，以使各小学能为学生提供高质量的、探究性强的科学课程。

此外，一些科学中心和博物馆还积极开展与当地学校的合作。

例如，富兰克林学会科学博物馆聘请了50名小学教师，按照《国家科学素养标准》重新设计该博物馆的科学实验工具箱，提供给宾夕法尼亚3700名小学教师用于课堂教学。

“发现之地”（Discovery Place）科学中心每年安排梅克伦堡学区的5名教师到中心全时工作，协调该中心的学校计划。

费恩班克科学中心已作为当地学校系统的一部分，为中学生安排学习科目。

按照规定，9、10年级的学生在一学期内需要在该中心修12门科目。

2.大众传媒
我们生活在媒体时代，青少年更是被形形色色的报刊、书籍、影视广播节目所包围。

传媒，尤其是电视对青少年的影响是非常大的。

比如在美国，由于父母上班，
大多数的中小学生放学后都会看电视。

美国卡内基公司进行的一项研究表明，美国儿童到18岁时累计用于看电视的时间是1.5万个小时，比上学的时间还要多。

有些电视节目是教育性的，但更多的节目却是垃圾。

据统计，美国儿童电视节目中，每小时平均有20～25个暴力镜头。

因此，美国国家科学基金会等关心青少年科学教育的政府及民间组织都非常注重支持制作娱乐性的电视科普节目，以期把青少年的注意力吸引到科技上来，这对青少年个人以及国家都有好处。

科普节目要想吸引青少年，就必须在保证科学内容的前提下追求趣味效果。

趣味来自于好的故事情节。

大多数青少年选择看节目时，并不清楚它是否是科学片。

他们喜欢看，主要是因为其中的故事情节吸引人。

科普节目是在和五花八门的商业性娱乐节目争夺青少年观众。

因此，科普节目必须借鉴娱乐片的一切有益的手法，做到让青少年喜欢看。

只有青少年愿意看，才能发挥节目的科学教育作用。

否则，科普节目的内容再有价值也无济于事。

某些发达国家的国家或公共电视台很注意制作、播放优秀科普节目。

像英国BBC的“明日世界”和“地平线”（Horizon）科普专栏节目办得就很好。

有些国家甚至开辟电视科技频道，专门播放科技节目。

但总的来说，在电视科普方面做得最有成效的还得数美国。

美国科普电视片摄取的题裁非常广泛，表现形式也多种多样，如探索自然奥秘的《宇宙》、展现人类科学发展历程及人物的《科学奥德赛》、以主持人见长的《比尔·奈——科学人》、电视杂志节目《3-2-1接触》，数学题裁的滑稽系列剧《Square one TV》以及动画片《神奇的学校汽车》和《克罗历险记》等等，都创下了很高的收视率。

一些科普片由于深受欢迎而多次续拍。

美国国家科学基金会资助波士顿WGBH电视台制作的《新星》科普片到1999年已连续播放了26年，播出了已近500集，现仍在拍新集。

美国电视科普节目能叫得响，一方面得益于美国国家科学基金会等政府及民间组织的大力资助，另一方面也与制作单位严肃认真的创作态度密不可分。

曾制作了《芝麻街》等多部优秀科普节目的儿童电视创作中心（CTW）的运作很能说明这一问题。

该中心聘请各类专家作顾问，包括儿童教育专家、儿童发育专家、相关科技学科的专家以及作家等。

聘请儿童专家，是因为他们能预测儿童的需要及反应；聘请科技专家，是因为他们了解节目中的科技内容；聘请作家，是因为他们知道如何展
开故事情节才能吸引少年儿童。

这些人员在有经验的、能协调各方意见的节目制作人的指导下协同工作，群策群力，确保节目获得成功。

此外，在节目制作过程中以及节目正式播出之前，CTW还不断对节目进行过程性评估研究。

他们请一些青少年观看并发表看法。

如果青少年观众不能理解甚至错误地理解了节目的内容，CTW的制作班子就会将原节目推倒重来。

美国科普电影及广播节目的制作也大抵如此。

除电视外，优秀科普图书、读物及期刊对青少年的影响也很大。

与电视科普节目不同的是，美欧日的科普图书、期刊出版没有政府的扶持，完全依赖市场的运作。

在美、英等国家，科普图书有良好的市场，畅销书中很多是科普性的。

大凡销路好的科普图书多是由著名科学家撰写的，如美国天体物理学家卡尔·萨根的《宇宙》、物理学家斯蒂芬·温柏格的《最初三分钟》以及英国宇宙学家斯蒂芬·霍金的《时间简史》、生物学家理查德·道金斯的《自私的基因》等等。

这些科学家不仅是本专业的行家里手，而且学识丰富又颇具文采，科普作品写得深入浅出，大大拉近了普通读者与尖端科技的距离。

很多人一生创作了多部科普作品，成为享誉世界的科普大师。

另外需要特别提及的是，美欧日本的科幻影视图书创作非常走俏，拥有大量的青少年科幻迷。

科幻不是科普，但好的科幻影视书籍确能丰富青少年的想像力及思维空间，引发青少年对科学的欣赏及探索未知世界的强烈兴趣。

3.青少年科技俱乐部
青少年科技俱乐部是青少年进行日常科技活动的主要组织形式，它与科技中
心和博物馆的主要区别在于,它提供的是一种有组织的科技活动,且活动更有计划性、针对性和灵活性。

作为发展青少年科学爱好者的有效途径，青少年科技俱乐部已在很多国家获得了发展。

从国外的情况看，青少年科学俱乐部可以由不同类型的机构作为发起者，但以科技团体作为发起者居多，如英国科促会的青少年科技俱乐部、日本发明协会的少年发明俱乐部、美国科学服务社的“美国科学俱乐部”，等等。

以研究机构作为发起者的包括澳大利亚的“双螺旋科学俱乐部”。

也有的科学俱乐部是在政府有关机构的支持下建立的，如印度的“少年科学院”网络。

虽然发起者不同，但科技俱乐部的组织及活动形式大致相同，一般都由学校教师或科技人员担任科技辅导员，组织青
少年成员参加科学实验、科学竞赛、科技问题辩论、野外考察、夏令营等丰富多彩的活动。

美国科学服务社自1941年起就开始发展青少年科学俱乐部，科学俱乐部已由最初的800多家发展到现在的2.5万家，参加俱乐部的青少年已达60万之众。

英国科促会则是在1968年设立青少年部（BAYS）之后，由BAYS在英国各地的学校、博物馆、大学、青少年组织中建立青少年俱乐部，目前已有1350家俱乐部。

BAYS向这些俱乐部提供活动材料、咨询等帮助，并鼓励各俱乐部参加BAYS组织的“少年探索者”、“工程、科学、技术创新奖”（CREST）以及“BAYS科学节”等青少年科技活动。

澳大利亚的双螺旋科学俱乐部（以DNA的双螺旋结构命名）是由澳大利亚科工组织（CSIRO）倡导发起的。

CSIRO除了在它的9大科学教育中心设立双螺旋科学俱乐部外，还在澳大利亚非中心城市建立了68个双螺旋俱乐部地方分部，并拥有380个学校团体成员。

俱乐部每年都配合国家重大研究项目组织全国性科学调查活动，为研究人员收集数据。

比如金龟子活动，在这项活动中，澳乡村地区的学生收集所在地的金龟子标本，研究人员据此绘制出澳州大陆的金龟子分布图。

俱乐部每年还为成员提供参加CSIRO科学教育中心实验活动的机会，为成员举办报告会和参观活动。

俱乐部出版双月刊《螺旋》杂志，介绍科学竞赛和科学实验活动，并刊登由成员撰写的科学文章，发行量达到2万份。

以上列举的只是一些国家的主要的青少年科技俱乐部网络。

当然，在这些国家，还存在其它组织建立的科技俱乐部（网络），有的办得也很成功。

例如，英国学校技术常务会议建立的青少年工程师俱乐部已吸引了5000名学生成员参加。

该俱乐部每周活动一次，组织学生与工程师一道开展技术活动。

对成果突出的学生，该机构还为其颁发青少年工程师奖。

4.丰富多彩的青少年科技活动
美英等国家除了利用科学中心、博物馆和大众传媒对青少年进行科普教育外，还通过科普组织、科技团体、研究机构、大学、企业等广泛开展多种形式的青少年课外科技活动，努力为青少年创造丰富多彩的科学学习环境。

科普讲座在现行的各种科普方式中，科普讲座应该说是一种最简单易行的做法，为国外科技团体、研究机构、大学等开展青少年科普教育时广泛采用。

办好
科普讲座，讲演者的素质是关键。

它要求讲演者既要有丰厚的科学知识，又要有高超的讲演艺术，能将复杂玄妙的科学知识及原理以通俗易懂的方式表达出来，并且善于营造生动活泼的讲演气氛。

在美国和英国，善于做科普讲座的科学家很多。

英国罗宾汉大学的百岁老人西尔教授一生共举行了1600场科普讲座，他的讲演极富魅力，赢得无数听众。

根据西尔教授的经验，科普讲座中应演示一些经典的科学实验来吸引听众，在演示过程中，应充分引导听众动脑筋想问题，并让听众亲自动手操作实验。

只有这样，听众才能对实验、对知识留下深刻的印象。

世界上很多国家的著名科技团体、研究机构、大学等都或支持或举办面向青少年学生的科普讲座。

但办得时间最长、最具影响的要数英国皇家科学研究所（RI）的圣诞科学讲座。

该讲座由著名的物理、化学家法拉第在1826年发起，每年圣诞期间安排一名著名科学家到RI讲演厅，围绕某一学科领域为少年儿童进行连续5天（原为6天）的系列讲座。

该讲座从1826年起坚持至今，仅在二战期间中断了3天，到1998年已举办169届。

法拉第本人曾19次登上RI讲演厅的讲台，他的非常著名的系列讲座“蜡烛的化学史”在今天仍为人津津乐道。

在法拉第之后，英国的许多著名科学家（包括皇家学会会员）都不惜花费宝贵的时间，光临RI讲演厅，用浅显易懂的语言及大量的图解、实证和实验演示，向少年儿童讲述科学知识。

由于讲座办得好，英国广播公司从1966年起开始电视转播。

日本等国也开始在本国播出该讲座的电视录像片。

圣诞讲座的主讲人还应邀到美国和欧洲的其它国家举办讲座。

美英国家为促进科普讲座而采取的一个有效举措是收集善于做科普讲座的科学家的信息并将之建成数据库，供需用者查询。

英国科促会的“讲科学”数据库就已收集了2000多名有经验的科学演讲者的背景材料。

美国NASA也在开发本部门的科学讲演者数据库。

研究人员到学校安排研究人员到中小学校开展活动已成为许多国家加强中小学科学教育的首选方式。

美欧国家的著名科学家,包括诺贝尔奖获得者,经常被邀请到中小学校与学生见面,与学生一起畅谈科学问题。

一般性的科技人员,特别是研究生则通常被有组织地安排到中小学校,指导学生进行各种科技活动。

由英国生物技术与生物科学研究委员会、工程与物质科学研究委员会各自牵头实施的研究人员驻校计划就取得了较大的规模和效果。

这类计划的核心内容是每年派大批博士研究生到当地的各所中学驻校若干天，与中学生一起研究解决他们在学。