怎樣寫高中科技論文格式(2)
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天文類科技館在天文課外教育中的作用研究
天文類科技館是天文課外教育的重要基地，是普及天文教育的有效途徑。分析了國(guó)內(nèi)外天文類科技館的現(xiàn)狀。調(diào)查研究了公眾最感興趣的天文活動(dòng)，為開展天文活動(dòng)提供參考。闡述了北京天文館在普及天文教育中的各項(xiàng)活動(dòng)及方式，主要研究了天文奧林匹克競(jìng)賽，并提出天文奧賽新形式。
天文教育 北京天文館 科技館 天文奧賽
天文學(xué)以神秘宇宙作為研究對(duì)象，是一門激發(fā)科學(xué)興趣、挑戰(zhàn)想象力、培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)能力的自然科學(xué)。通過對(duì)大眾天文基礎(chǔ)知識(shí)水平的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大眾天文基礎(chǔ)知識(shí)水平普遍不高，但對(duì)于天文學(xué)的興趣卻非常濃厚。近年來，中國(guó)人太空漫步的實(shí)現(xiàn)和“嫦娥一號(hào)”、“嫦娥二號(hào)”的探月飛行成功吸引了公眾對(duì)我國(guó)航天事業(yè)的關(guān)注，航天科技中的天文知識(shí)也激發(fā)了人們濃厚的興趣。2008、2009年在中國(guó)境內(nèi)發(fā)生的日全食天象以及2009國(guó)際天文年等全球性天文活動(dòng)的開展在青少年和公眾中掀起了一輪學(xué)習(xí)天文的熱潮，天文普及教育將迎來新的良好局面，成為了一個(gè)具有發(fā)展前景的課題。但是從過去到現(xiàn)在，天文學(xué)作為六大基礎(chǔ)自然學(xué)科之一，卻很少進(jìn)入學(xué)校教育范疇。因此，課外教育成為中小學(xué)生獲得天文知識(shí)的重要途徑，而天文類科技館在天文課外教育中起著非常重要的作用。
一、天文類科技館是普及天文教育的有效途徑
天文類科技館是含有天象儀，能演示模擬星空的科技館?？v觀國(guó)外，天文館建設(shè)十分發(fā)達(dá)。美國(guó)有約1100座天文館，每年有上百萬人參觀。這其中30%向?qū)W校開放，60%的天文館同時(shí)向?qū)W校和公眾開放。但是迄今為止，我國(guó)已經(jīng)建立的獨(dú)立天文館并不多，大多數(shù)天文館分布在科技館、青少年中心、少年宮等場(chǎng)所。除北京天文館、天津科技館、上?？萍拣^、深圳市少年宮、河北科技館、香港太空館、臺(tái)北市立天文科學(xué)教育館、臺(tái)中自然科學(xué)館等幾座大型場(chǎng)館外，其余都是中小型天文館，而且小天文館占到80%以上。它們大多只有一個(gè)天象廳，這些天文館真正發(fā)揮作用做到日常開放的大約有30%，目前有的場(chǎng)館已經(jīng)停止開放。
由于光污染嚴(yán)重，城市夜晚的星光逐漸被燈光湮沒，而對(duì)于生活在光污染城市的孩子們來說，參觀天文類科技館可能是他們接觸星空的唯一途徑。一方面，對(duì)于青少年來說，參觀天文類科技館，可能是他們一生接觸天文的開始;另一方面，天文類科技館也可以為一時(shí)沒有條件建造天象廳的學(xué)校提供教學(xué)場(chǎng)地和設(shè)備，在天文教學(xué)方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，因此，要使天文教育得到更好的普及，需要充分發(fā)揮天文類科技館的作用。
二、根據(jù)公眾最感興趣的天文活動(dòng)來開展天文教育普及工作
為了更好地開展天文普及工作，對(duì)公眾最想?yún)⑴c的天文科普活動(dòng)進(jìn)行了調(diào)查研究。采用分層隨機(jī)取樣法，針對(duì)三類人群：具有一定天文愛好傾向的天文館參觀者、高校學(xué)生和中小學(xué)生家長(zhǎng)展開問卷調(diào)查，共發(fā)放問卷191份，收回問卷180份。
1.天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)——公眾最想?yún)⑴c的天文科普活動(dòng)
北京天文館每周五晚為觀眾開放口徑為130mm的折射式望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。在七夕節(jié)、中秋節(jié)等傳統(tǒng)節(jié)日和2009國(guó)際天文年系列活動(dòng)的免費(fèi)開放觀測(cè)時(shí)，吸引了不少群眾的關(guān)注。免費(fèi)開放觀測(cè)時(shí)的人數(shù)往往超出預(yù)期異常火爆，使得天文館不得不因?yàn)榘踩蛩囟鴾p小宣傳力度，這說明公眾對(duì)于觀測(cè)星空具有十足的熱情。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北京天文館的130mm望遠(yuǎn)鏡為50年代建館時(shí)建造，年歲已久，建議天文館可以考慮將望遠(yuǎn)鏡更新?lián)Q代。另外，內(nèi)置一臺(tái)口徑為40cm的光學(xué)折反式天文望遠(yuǎn)鏡的大眾天文臺(tái)，因?yàn)榻ㄔ跇琼斘恢貌槐?，也基本沒有向公眾開放。建議天文館可以在路邊廣場(chǎng)等地開放小型望遠(yuǎn)鏡供公眾觀測(cè)使用，滿足更多觀眾和青少年學(xué)生對(duì)天文觀測(cè)與教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的需要。
2.引進(jìn)天象節(jié)目和豐富科普展覽
天文類科技館內(nèi)的先進(jìn)天文設(shè)備和豐富展覽形式是吸引觀眾的重要因素。青少年在參觀天文科技館的同時(shí)也是一次學(xué)習(xí)天文知識(shí)，擴(kuò)大視野，增加科學(xué)興趣的過程。傅科擺、日月食模型、天球儀、日晷、星象圖等天文設(shè)備和道具能生動(dòng)形象的演示天文現(xiàn)象;數(shù)字宇宙劇場(chǎng)、3D動(dòng)感天文劇場(chǎng)、4D動(dòng)感影院等現(xiàn)代化的劇場(chǎng)，不僅能生動(dòng)形象地演繹壯麗的星空景象和人類探測(cè)太空的壯舉，更能以其特殊的視聽合成效果為觀眾營(yíng)造出強(qiáng)烈的臨場(chǎng)感和震撼力氛圍。因此天文類科技館可以大力加強(qiáng)館內(nèi)設(shè)備建設(shè)，引進(jìn)天象節(jié)目，豐富科普展覽的內(nèi)容和形式，如此既能吸引觀眾，普及天文知識(shí)，又能促進(jìn)自身的建設(shè)和發(fā)展。
三、北京天文館普及天文教育主要活動(dòng)方式研究
北京天文館作為國(guó)家級(jí)“科普教育基地”和“科普先進(jìn)集體”,在開展天文活動(dòng)，普及天文教育方面做出了很多探索。北京天文館除了利用天象節(jié)目、展覽、講座、觀測(cè)、興趣小組、假期天文學(xué)校等方式開展天文科普活動(dòng)之外，還在個(gè)別高校和中學(xué)開展天文教學(xué)活動(dòng)，在《天文愛好者》雜志中逐漸增加中小學(xué)天文教育的內(nèi)容，并在近年來致力于通過開展全國(guó)中學(xué)生天文奧林匹克競(jìng)賽以及組隊(duì)參加各個(gè)級(jí)別的國(guó)際天文奧林匹克競(jìng)賽，來推動(dòng)天文學(xué)在中小學(xué)的普及。
1.建設(shè)“天文教育基地”
北京天文館分別在大興區(qū)第一小學(xué)、大興區(qū)龐各莊鎮(zhèn)第二中心小學(xué)建立“天文教育研究基地”和“天文觀測(cè)實(shí)踐基地”。建立教育基地后，北京天文館派天文專家對(duì)學(xué)校天文教育工作進(jìn)行指導(dǎo)。這種天文館與學(xué)校合作建立天文教育基地的方式是一種既有利于向天文研究機(jī)構(gòu)培養(yǎng)和選拔天文人才，又有利于向?qū)W校進(jìn)而向全社會(huì)普及天文教育的雙贏模式。因此“天文教育基地”建設(shè)是普及天文教育的一條捷徑。同時(shí)，北京天文館的業(yè)務(wù)人員也走出去，到北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)等大專院校開設(shè)了天文選修課。
2.接軌國(guó)際天文活動(dòng)
2009年是國(guó)際天文年，天文館根據(jù)國(guó)際天文年的各項(xiàng)基石項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)開展了各項(xiàng)活動(dòng)，如天文學(xué)100小時(shí)、暗夜意識(shí)、伽利略教師培訓(xùn)計(jì)劃、伽利略之夜等，并將中國(guó)的天文活動(dòng)在國(guó)際天文年的官方網(wǎng)站上注冊(cè)，將中國(guó)的天文進(jìn)展分享給全世界。這些活動(dòng)面向公眾，既吸引了青少年的參與，又培訓(xùn)了天文教師，宣傳了光污染的危害，在科學(xué)、環(huán)保、文化等方面均具有重要意義。
3.舉辦全國(guó)中學(xué)生天文奧林匹克競(jìng)賽
(1)天文奧林匹克競(jìng)賽
目前國(guó)際級(jí)別的天文奧賽分為三種：國(guó)際天文奧林匹克競(jìng)賽(IOA，始于1996年)，國(guó)際天文與天體物理奧林匹克競(jìng)賽(IOAA，始于2007年)，以及亞太天文奧林匹克競(jìng)賽(APAO，始于2005年)，其中以國(guó)際天文奧林匹克競(jìng)賽(IOA)歷史最長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)的天文奧賽包括：全國(guó)中學(xué)生天文奧林匹克競(jìng)賽(CNAO，始于2003年)、廣東省中小學(xué)生天文奧林匹克競(jìng)賽(始于2005年)、星空大會(huì)知識(shí)競(jìng)賽、古天文知識(shí)競(jìng)賽等。
2003年北京天文館舉辦了第一屆全國(guó)中學(xué)生天文奧林匹克競(jìng)賽，在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)選賽、決賽，并從決賽獲獎(jiǎng)選手中選拔出優(yōu)秀者組成國(guó)家集訓(xùn)隊(duì)，參加國(guó)際比賽。每年參賽的中小學(xué)生達(dá)到幾千人，涉及的中小學(xué)生群體廣泛而影響深遠(yuǎn)，近年來參賽人數(shù)呈逐年上升的趨勢(shì)，2010年全國(guó)中學(xué)生天文奧賽報(bào)名人數(shù)達(dá)到2922人。天文奧賽吸引并激發(fā)了青少年對(duì)于天文的興趣和愛好，也促進(jìn)了天文知識(shí)的宣傳普及工作，同時(shí)提高了國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)，并逐步推動(dòng)天文學(xué)在中小學(xué)的教學(xué)和普及。天文奧賽選拔出的學(xué)生進(jìn)入了北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、南京大學(xué)等高等學(xué)府專攻天文學(xué)，為這些高校的天文系專業(yè)提供了優(yōu)秀的生源。天文奧賽對(duì)于天文知識(shí)在中小學(xué)生當(dāng)中的普及起到了重要的作用。
目前，天文奧賽并不如傳統(tǒng)學(xué)科競(jìng)賽如物理奧賽、數(shù)學(xué)奧賽那樣頗負(fù)盛名。原因之一是學(xué)科限制，雖然北京天文館在這方面已經(jīng)做了很多突出工作，但是要推廣天文普及教育，需要國(guó)家政策的支持，天文教師、學(xué)生的培養(yǎng)，以及大眾的熱情才能有大的突破。這是未來天文科普推廣面臨的一個(gè)重大考驗(yàn)，但同時(shí)也蘊(yùn)含著巨大潛力。
(2)天文奧林匹克競(jìng)賽新形式——“網(wǎng)絡(luò)直播天文奧賽”
現(xiàn)行的天文奧賽形式是閉卷考試，這使得競(jìng)賽者之外的大眾對(duì)天文奧賽從不關(guān)注，也幾乎不了解。如何使天文奧賽成為更多大眾可以參與和關(guān)注的事件，將會(huì)是天文教育普及事業(yè)的一個(gè)重大突破。
在天文奧賽模式上，可以借鑒國(guó)外的天文奧賽形式。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，印度尼西亞的國(guó)內(nèi)天文奧賽形式為可調(diào)動(dòng)全民參與積極性的“網(wǎng)絡(luò)直播天文奧賽”。網(wǎng)絡(luò)奧賽實(shí)行“機(jī)考”，奧賽題會(huì)在同一時(shí)間呈現(xiàn)給參賽者和網(wǎng)友，因此網(wǎng)友可以和參賽者一樣在網(wǎng)絡(luò)參與天文奧賽。每一名參賽者對(duì)應(yīng)一位監(jiān)考官，在參賽者做完一道題并提交到監(jiān)考官時(shí)，分?jǐn)?shù)隨即給出。網(wǎng)友可以根據(jù)考生目前的得分，來預(yù)測(cè)哪位參賽者將取得冠軍。賽后將在預(yù)測(cè)準(zhǔn)確的網(wǎng)友中抽取一、二、三等獎(jiǎng)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，并且答對(duì)題目最多的網(wǎng)友也將獲得獎(jiǎng)勵(lì)。這樣一種結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，信息快速、無地域限制特點(diǎn)的“網(wǎng)絡(luò)直播奧賽”形式，使得印度尼西亞的天文奧賽走近了公眾，影響力在逐漸擴(kuò)大。“網(wǎng)絡(luò)直播天文奧賽”的形式既使得公眾了解了天文奧賽，又普及了天文教育，傳播了天文知識(shí)。目前這種形式還尚未在我國(guó)推廣，但這是一種推廣天文奧賽，普及天文教育的絕好形式。相信在不久的將來，當(dāng)條件成熟時(shí)，全國(guó)天文奧賽組委會(huì)將會(huì)考慮接納和采取這種天文奧賽的新形式，并由天文奧賽逐漸推廣到其他學(xué)科競(jìng)賽領(lǐng)域。
四、總結(jié)
北京天文館是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，系統(tǒng)最為完備的天文館，是天文館建設(shè)的一個(gè)成功典范。北京天文館的天象節(jié)目動(dòng)感而具有震撼力，科普展覽豐富多彩，吸引了成千上萬的市民前來參觀;通過成立“流動(dòng)天文館”即科普宣傳車，以模擬星空演示、天文學(xué)知識(shí)展覽、天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)、天文科普?qǐng)?bào)告、天文知識(shí)咨詢等形式把“神秘”的天文學(xué)以生動(dòng)活潑、通俗易懂的形式送到公眾之中;《天文愛好者》雜志和天文在線網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)等也為天文教育普及發(fā)揮了重要作用。在中國(guó)的每個(gè)城市，只要有一座這樣的天文館，那么天文科普教育事業(yè)就一定會(huì)逐步發(fā)展壯大，直至達(dá)到世界天文科普教育的領(lǐng)先地位。在探索如何更好地普及天文教育的道路上，天文類科技館之間汲取各自的經(jīng)驗(yàn)，將會(huì)使中國(guó)的天文科普教育事業(yè)呈現(xiàn)一片繁榮之勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
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基金項(xiàng)目：本文受國(guó)家基金委-中科院天文聯(lián)合基金項(xiàng)目(編號(hào)：10778717)資助。
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