讓青少年在親身體驗中感受科學魅力,是培育科技“新苗”的第一要務
科技強國建設的根本在於人才,而科技人才的培養離不開科學普及這一基礎性工程。今年9月,隨著首個全國科普月活動的全面啟動,如何通過科普形式的創新來激發青少年的科學興趣、培養科學思維、塑造創新能力,成為新時代科技人才培養的關鍵議題。
科學興趣是科技人才成長的原動力。傳統科普較多采用“教科書式”的知識傳遞方式,有時會使青少年感到枯燥乏味。場景化體驗式科普通過創設真實或虛擬的科學場景,讓青少年在親身體驗中感受科學魅力,是培育科技“新苗”的第一要務。
場景化體驗的核心在於將抽象科學具象化。運用VR、AR等數字技術,創建沉浸式科學體驗空間,讓青少年能夠“走進”微觀世界觀察分子運動,“飛向”宏觀宇宙探索天體奧秘。例如,在學習光合作用時,青少年可以通過VR設備“變身”為二氧化碳分子,親歷從氣孔進入葉片、參與光反應和暗反應的全過程。
場景化體驗還應融入遊戲化元素,利用青少年的競爭心理培養持續的科學興趣。設計科學探索類遊戲,將知識學習轉化為闖關挑戰,通過積分、徽章等激勵機制,讓青少年在完成任務中獲得成就感。建立線上線下融合的體驗場景,線下建設主題科技館、創新實驗室,配備先進的互動裝置;線上開發雲實驗室、虛擬科技館,通過5G技術實現遠程實驗操控、實時數據採集,讓偏遠地區的青少年也能享受優質科普資源。
從科學興趣到科研能力的轉化,需要系統的訓練和實踐。項目化探究式科普以真實問題為導向,讓青少年在解決實際問題的過程中掌握科研基本功,培養創新思維,這是科技“新苗”成長的關鍵環節。
項目化探究強調問題意識和批判性思維的培養。設立“青少年科學探究項目庫”,收集來自生産生活、環境保護等領域的真實問題,如“如何減少教室PM2.5濃度”“怎樣提高太陽能電池效率”等。青少年自主選擇項目,在導師指導下開展研究,需要查閱文獻、設計實驗、收集數據、分析結果、撰寫報告,完整體驗科研全流程,在探究過程中培養的科學思維方法和嚴謹求實精神,將成為其終身受益的財富。
有條件的學校可以邀請高校教授、科研人員擔任科技導師,採用“1+N”模式定期輔導。導師不僅傳授專業知識,更重要的是傳遞科學精神、分享科研經歷。通過與科學家的近距離接觸,青少年能夠了解真實的科研工作,明確努力方向。同時建立“朋輩互助”機制,讓高年級優秀學生擔任助教,形成良好的傳幫帶氛圍。
科技人才的成長是漸進過程,不同階段有不同的培養重點。梯度化進階式科普體系根據青少年的年齡特徵、認知水準,提供差異化的科普服務,有助於實現從普及到提高、從興趣到專業的遞進式培養。
創新科普形式、培育科技“新苗”是一項系統工程。《中華人民共和國科學技術普及法(2024年修訂)》的實施和全國科普月活動的開展,為科普創新提供了良好契機。推動科普從知識傳播向能力培養轉變,從統一模式向個性發展轉變,讓更多的科技“新苗”成長為參天大樹,在科技創新的沃土上結出豐碩成果,是科普工作的重中之重。
(作者係遼寧師範大學文學院講師)
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