認識祖國寶藏 探索地球奧秘——關于推廣中小學礦產資源與地球知識科普教育基地的建議

■王 富 王高尚

建立中小學科普教育基地開展科普實踐活動，是培養青少年學習興趣，普及科學知識，提升科技能力，全面實施素質教育的重要環節。長期以來，科技館、高校、科研機構、企業等在促進青少年科普教育工作中取得了顯著的成效，對促進科學技術的普及和人才培養起到了積極作用。隨著我國創新型國家建設和對創新型人才培養的要求，青少年的科學素養、科學精神、科技能力的培養日益重要。

1 地學科普教育的地位與現狀

地球是人類和動植物賴以生存的星球。地球科學是以地球系統（巖石圈、水圈、生物圈和日地空間）的變化過程及其相互作用為研究對象的基礎學科，主要包括：地球的圈層結構；地球各圈層之間的關系及其相互作用，如大氣圈、水圈、地幔地殼的相互作用，大陸與海洋，山脈與盆地的形成等；地球物質構成，各種元素—礦物—巖石—礦床—地層的成因、分布及其遷移富集規律；地質事件，主要表現為地殼運動在地表的反應，如火山、地震、海嘯、斷裂等；預測和預防將來發生的地質事件。簡言之，地球科學是探索地球成因和演化、勘探和開發利用自然資源、優化保護人類生存環境的一門科學。

由于地球科學研究對象的直觀性、親近性，以及與人類生活的緊密關系，地學科普一直是世界各國科普教育的主要學科。礦物、巖石、古生物等各類地質博物館是地學科普最主要的形式之一。同時，各類地質遺跡，如美國黃石國家公園、夏威夷現代火山公園、中國的黃山地質公園等實地地質科普基地不斷涌現。隨著地質理論的發展（地球板塊理論）和現代科學技術的進步（計算機技術等），各類聲、光、電地學科普形式日益生動和便捷。

我國地學科普基地主要分布于國土資源系統，包括科技博物館類、地質公園類和實驗基地類。國家地質博物館已有百年歷史。據國土資源部信息，我國目前認定的國土資源科普教育基地有地質博物館類36個，地質公園類61個，實驗基地類8個。值得一提的是，常州市武進區城東小學地學科普館、南京市雨花臺中學雨花石文化博物館進入認定之列。

盡管我國地學科普基地建設取得長足進展，但不論是數量、質量以及科普方式上仍存在很多不足。

1）地學科普基地數量遠不能滿足需求。我國有13.4億人口，40多萬所中小學，1.7億中小學在校學生。每個省僅有1～2個地學科普基地。

2）科普館大多面向大眾，對中小學生的針對性、趣味性不強。大多數博物館僅僅以實物和標簽作為主要展示內容，對標本實體的解釋簡單專業，不夠生動形象，忽視了觀賞性和趣味性，難以提高中小學生的興趣。

3）地學科普館多以參觀為主，學生動手參與不夠。事實上地球科學是一門實踐性很強的綜合科學，與物理、化學、自然、地理等學科密切相關。從礦物標本的質、形、色的觀察，物理化學性質的測定，顯微鏡下欣賞美輪美奐的礦物微觀世界，到寶玉石的加工，每一個環節都滲透著豐富的理化知識和實用價值，激發著學生的動手興趣。

4）許多場館、地質公園與旅游經營為一體，一定程度上限制了中小學生參觀學習。

5）由于科普基地十分稀少，以及上述種種原因，地學科普實際上僅僅是一游而過，走馬觀花，達不到科普的目的，更談不上科普進課堂的要求。

總之，推廣中小學礦產資源與地球知識科普基地建設，無論是對培養中小學生學習興趣，提高科學素質和科技能力的智育教育，還是熱愛祖國、節約資源、保護環境的素質教育，都有十分重要的作用。能夠用我們的專業知識服務于國民的科普教育，也是地質學家的責任和義務。

2 建立中小學礦產資源與地球知識科普基地的可行性

學生需要、國家鼓勵、社會支持，當前普及中小學地學科普教育基地的條件全面成熟。

國家十分重視中小學科普教育，把科教興國作為基本國策，把創新型國家建設和創新型人才的培養作為21世紀科學教育的核心任務。《科學技術普及法》《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》《國家中長期人才發展規劃綱要》《全民科學素質行動計劃綱要》等法律規劃，全面明確了科普的法律地位和發展方向。2011年，教育部、科技部、中國科學院、中國科協為此聯合下發《建立中小學科普教育社會實踐基地，普遍開展科普教育活動》的通知。國家的大力支持和鼓勵，為中小學科普基地建設創造了前所未有的良好政策環境和社會氛圍。

受學生需求和國家政策的激勵，社會辦科普全面興起。各級政府和教育部門采取多種形式支持中小學科普基地建設，一些有條件的中小學在專業力量的支持下，在校園內開辦了科普基地。以國土資源科普教育基地建設為例，2011年，常州市武進區城東小學地學科普館、南京市雨花臺中學雨花石文化博物館被國土資源部認定為全國國土資源科普教育基地。在城市、中心教育區和有條件的學校建設科普基地，全面推廣地學科普基地建設的時機日趨成熟。

3 礦產資源與地學知識科普基地的內容和形式

現有地學科技博物館的不足表明，中小學礦產資源與地學知識科普基地的科普內容和形式必須具有知識性、趣味性、觀賞性和學生動手參與的機會，并引入現代計算機手段。科普內容包括以下主要形式。

3.1 科普內容

1) 實物標本。

礦產資源類：如圖1所示，包括石油、煤炭、鐵礦石、銅礦石等礦石標本。介紹這些資源的性質、產地、用途、冶煉加工以及和人民生活的關系。目的是普及礦產資源知識，了解祖國寶藏，感知資源的稀缺與可貴，培養愛國主義和保護資源環境的意識。

礦物晶體類：地殼由巖石組成，巖石由礦物構成。礦物晶體是地質作用形成的，具有穩定化學成分、規律的內部質點排列和獨特外觀形態的自然元素或化合物。礦物成份、結構和形成條件的千差萬別，不但賦予了每一種礦物不同的品性，而且呈現出鬼斧神工、美輪美奐的大自然藝術品的氣概。礦物晶體中蘊含著豐富的物理、化學、自然、地理、藝術甚至民族文化知識，是學識結合，興趣教育的難得素材，如圖2所示。

古生物化石類：化石是地球歷史上曾經存在的古代生物的遺體、遺跡經過石化作用保留在地層中的形體，是研究地球演化和生物進化的重要素材。化石形態的直觀性，以及所反映的生物演化過程，對中小學生有很強烈的吸引力。

根據學校特點和周邊教育資源的分布，以上內容在基地建設中可以有所側重。一般而言，古生物化石（圖3）可作為輔助內容。

2）科普貼圖。一類是有關地球演化的示意圖，要求把專業性和通俗性相融合。第二類是礦產類，形象表示我國典型礦產的分布和數量，配合礦產標本，起到熱愛祖國、保護資源環境的目的。第三類是資源利用類，包括礦產開采—冶煉加工—產品的過程，特點是每一個過程融入相應的理化知識說明，讓學生學識結合。為了增強學生的興趣，可以增添寶玉石加工的過程。第四類，配合學生動手參與，張貼一些物質理化變化過程的圖表。

3）電腦演示。結合展示內容，采用觸摸屏，生動展示地球演化、地震、火山、生物進化、礦產資源、礦物晶體等知識。為增強學生興趣，還可植入知識問答內容，開展互動參與。

4）動手實踐。這一環節是當前地學科普中普遍短缺的內容。準備一些礦石、礦物晶體小標本，化學試劑、折光率測試儀、顯微鏡及其礦物巖石薄片等。①讓學生親自觸摸標本，感受實物質地；②學生用化學試劑，親自實驗不同礦物的化學變化過程，增強和鞏固化學知識；③用折光率測定儀、硬度儀等簡單物理儀器，測定礦物的物理性質，增強和鞏固物理學知識；④顯微鏡下欣賞美輪美奐的礦物微觀世界，感受地質學家是怎樣鑒定礦物。

3.2 科普形式

1）參觀學習。結合實物、相關圖片和電腦演示，組織學生了解相關知識。要點：學知識，長見識，養興趣。

2）科普進課堂。結合中小學課程教育，在適當環節把物理、化學、自然、生物等教育課程搬進試驗基地，真正做到科普進課堂，課程進基地。要點：學識結合，培養學習興趣，增加科學知識和探索精神。

3）愛國主要專題教育。結合實物，讓學生了解國情，開展熱愛祖國寶藏、保護資源環境、厲行資源節約等愛國主要素質教育。要點：我國資源稀缺，經濟社會發展受資源制約；資源開發難度大，成本代價高，環境污染嚴重；資源高消費影響經濟社會發展。

4 推廣路徑和條件

根據各地區中小學科普教育規劃和條件，可在城市、中心學區、典型學校建立礦產資源與地球知識科普教育基地。當然，一般學校也可以在校區門口、教學樓門廳旁或樓道內陳列具有觀賞性的典型地學標本，花錢不多，既可起到科普作用，又可美化校園，增強學校的“氣場”。

市級科普基地：科普內容全，以知識普及為主，規模相對較大。一般場館面積500～1000 m2，配置實體標本300～500件，標本要求尺寸較大，觀賞性強。市級科普基地可以市場化面向公眾開放。

中心學區科普基地：科普內容較全，以知識普及和和教育為主，規模中等。一般場館面積200～300 m2，配置實體標本200～300件，標本尺寸適中，并具觀賞性。這一級別的科普基地應配置學生動手參與的實踐內容。

校內科普基地：面向課程的科普教育，規模適度，試條件規劃場館面積，配置實體標本100～200件，要求標本大小適中，配置適量觀賞性強的大標本。學校科普基地應配置較為豐富的學生動手參與的實踐內容，實現科普進課堂或課程進基地。

5 經費概算

不包括場館建設，初步概算基地建設預算為：市級基地500～800萬元；區級基地200～300萬元；校級基地50～100萬元。■