基于世界单口径最大FAST望远镜的游学产品研发

郭睿 张立云

[摘 要] 近年来，为全面推进全民素质教育，促进中小学生创新精神和实践能力的培养，根据国家的相关政策精神，进一步加强青少年科普教育工作，结合社会各行业资源优势，并有效建立合作机制，对提高我国青少年科普素质水平具有积极的作用。借助于世界单口径最大FAST望远镜为背景，针对目前中小学生在平塘县科普游学中存在的问题，提出了改进青少年科普游学产品研发的建议。

[关键词] FAST望远镜;科普教育;游学产品

[基金项目] 2018年度黔南州科技计划项目“500米口径球面射电望远镜五公里核心区生态科普旅游产品开发研究”（黔南科合〔2018〕27号）

[作者简介] 郭 睿（1983—），女（满族），辽宁辽阳人，工程硕士，黔南民族师范学院美术学院讲师，主要从事旅游景区规划设计研究;张立云（1980—），男，山东聊城人，理学博士，博士生导师，贵州大学物理学院教授（通信作者），主要从事天体物理研究。

[中图分类号] G775    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0116-02    [收稿日期] 2019-09-23

一、国内中小学科普教育政策支持

加强科学教育普及化，提高国民科学文化素养，促进中小学生创新精神和实践能力的培养，已成为增强国家创新能力和国际竞争力的基础性工程。贯彻《科学技术普及法》及《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020年）》的精神，探索建立充分利用社会资源开展中小学社会实践的机制，教育部、科技部、中国科学院、中国科协联合组织专家评审，最终确定61个单位为首批全国中小学科普教育社会实践基地[1]。

二、FAST背景优势

因500米口径球面射电望远镜（简称FAST），落户于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑，且周边地貌多为喀斯特洼地和溶洞，所以借助于当地特有的天文地质科普资源，平塘县天眼景区俨然已成为中小学科普教育游学产品的重点。又因平塘县是少数民族聚居地，其民俗风情、苗族扎染蜡染、苗族银饰、牙舟陶、竹制工艺等非物质文化遗产为前来平塘县科普游学的中小学生们提供了丰富的科普教育资源。

三、FAST游学产品研发

随着FAST落户平塘县克度镇运行后，产生的大量观测数据已服务于天文科学等领域的研究发展，其资源优势符合增强国家科普能力建设工程，为此，平塘县被评为“国家科普示范基地”“中国十大科技旅游基地”“全国科普教育基地”，为青少年科普游学提供了专业保障。

1.天文科普体验产品。按照青少年循序渐进的科普教育学习，可归纳为五个区域进程，即：发现探索—认识了解—虚拟体验—展望未来—应用实践，由此提升青少年对天文科普的认知意识。发现探索区是让青少年在各种天文现象中探索发现其趣味奥秘并提出问题;为寻求科学的答案进入其认识了解区，通过该区的星际冒险，使青少年对地球认知、天文学等科普知识有了基础认识和了解，进入分析问题阶段;将分析所得结果进入虚拟体验区进行虚拟体验天象冥想，通过一系列的模拟观测和观影等手段对其验证。

2.地质科考生态保护产品。提高中小学科普游学产品的广度和深度，结合FAST地域特殊性，以了解地质科考生态保护为目的，以地质地貌植被科普学习为主线，开展大贵州滩（平塘国家地质公园）—喀斯特溶洞地表—原生态植被—平塘天坑群游学线路，观景喀斯特奇观“三天”之天书和天坑。

3.民族文化传承产品。民族文化、清水村少数民族（风情）民俗文化、石土文化、传统村落建筑保护等是少数民族聚居地的重要人文景观特点，其诸多非物质文化遗产对青少年的科普教育有很高的价值和意义。

四、如何开展FAST游学产品设计

结合FAST游学产品研发内容为主导，科学合理的完善FAST游学产品设计，使其满足中小学科普游学的教育需求，可采用以点带面的手法，由初探—认识—体验—展望—应用五区间逐层递进开展游学产品的设计。（1）初探区是可以利用现代化光、影、声等高科技手段，结合观天、天文、星空、宇宙等多种天文现象和宇宙奥秘的现象等，打造虚拟影像的星空探秘体验馆。可激发青少年对天文宇宙的好奇心和求知欲。（2）认识区是青少年对天文科普教育的区间，比如打造天文科普馆。天文科普馆其内容可涉及中国天文展厅、贵州民族天文展厅、4D影院天文科普影响教学、射电天文博物馆，等等[2]。（3）体验区可由青少年亲身体验探究天文奥秘，利用直观感知、虚拟体验、模拟观测观影等多种方式打造天文体验馆，以丰富青少年天文科普学习的趣味性。比如天象冥想厅、七色光小屋、黄道十二宫演示厅、星座迷宮、微型仿古天文仪器展、星空电磁雨体验厅、星空观星体验馆等产品[2]。（4）展望区可结合天文元素，利用高科技视频系统设计加入互动科技元素，以户外无线控制的方式[3]，应用在平塘FAST景区的环境设计中，动态音效视频相结合打造如天幕街、天文时空塔、星空光影特效、光影天街、时光之门、漩涡星系广场、中轴迎宾广场、“深空之眼”动感球幕飞行影院、暗夜观星园等。（5）应用区是青少年科普游学所学成果进行深化和拓展应用实践区间，比如结合牙舟陶、非物质文化、民族地域文化等可使青少年将天文科普与特色文化知识相融合，开设牙舟陶手工作坊、非物质文化传承工作室、民俗文化体验室等互动平台，增强学生动手的实践应用能力。

五、存在问题

目前中小学科普教育受到国家政策支持，很多学校已采取科普教育基地与学校科普教育教学内容相结合的方式开展中小学科普教育工作，而青少年天文科普游学正是可行的实践教学模式，有利于解决传统书本教学的局限性。以世界单口径最大FAST望远镜为依托，寒暑假期前往平塘进行青少年天文科普游学已成为热点，随着大量科普游学人数不断涌入平塘，造成指导青少年天文、地质、民俗文化科普知识的专业老师很少，学生科普知识掌握不够深入;地方导游对天文地质等专业知识掌握较差，造成青少年游学途中很难接收科普知识，使其游学途中学习效果欠佳。

六、结语

综上所述，青少年科普游学教育对提升我国中小学科普素质水平具有积极作用，弥补课堂学习科学的枯燥性和局限性，同时强化专业技术的实践能力。借助于世界单口径最大FAST望远镜，精准打造专业技术性、知识趣味性、互动性中小学科普游学产品，提高在平塘县开展中小学科普游学的教学质量，仍需针对中小学科普游学中存在的问题，做出进一步改进。

参考文献

[1]教基一厅函〔2013〕7号.关于公布首批全国中小学科普教育社会实践基地名单的通知[R].2013-02-21.

[2]张立云，皮青峰.基于世界最大500米口径球面射电望远镜建设国际天文科普基地和科普云平台[J].科技风，2015（10）.

[3]陈文栋.贵州平塘天幕街视频系统浅析[J].机电工程技术，2018（S1）.