認(rèn)識(shí)祖國寶藏 探索地球奧秘——關(guān)于推廣中小學(xué)礦產(chǎn)資源與地球知識(shí)科普教育基地的建議

■王 富 王高尚

建立中小學(xué)科普教育基地開展科普實(shí)踐活動(dòng)，是培養(yǎng)青少年學(xué)習(xí)興趣，普及科學(xué)知識(shí)，提升科技能力，全面實(shí)施素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)。長期以來，科技館、高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等在促進(jìn)青少年科普教育工作中取得了顯著的成效，對(duì)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的普及和人才培養(yǎng)起到了積極作用。隨著我國創(chuàng)新型國家建設(shè)和對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，青少年的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)精神、科技能力的培養(yǎng)日益重要。

1 地學(xué)科普教育的地位與現(xiàn)狀

地球是人類和動(dòng)植物賴以生存的星球。地球科學(xué)是以地球系統(tǒng)（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(duì)象的基礎(chǔ)學(xué)科，主要包括：地球的圈層結(jié)構(gòu)；地球各圈層之間的關(guān)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(zhì)構(gòu)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(guī)律；地質(zhì)事件，主要表現(xiàn)為地殼運(yùn)動(dòng)在地表的反應(yīng)，如火山、地震、海嘯、斷裂等；預(yù)測(cè)和預(yù)防將來發(fā)生的地質(zhì)事件。簡言之，地球科學(xué)是探索地球成因和演化、勘探和開發(fā)利用自然資源、優(yōu)化保護(hù)人類生存環(huán)境的一門科學(xué)。

由于地球科學(xué)研究對(duì)象的直觀性、親近性，以及與人類生活的緊密關(guān)系，地學(xué)科普一直是世界各國科普教育的主要學(xué)科。礦物、巖石、古生物等各類地質(zhì)博物館是地學(xué)科普最主要的形式之一。同時(shí)，各類地質(zhì)遺跡，如美國黃石國家公園、夏威夷現(xiàn)代火山公園、中國的黃山地質(zhì)公園等實(shí)地地質(zhì)科普基地不斷涌現(xiàn)。隨著地質(zhì)理論的發(fā)展（地球板塊理論）和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步（計(jì)算機(jī)技術(shù)等），各類聲、光、電地學(xué)科普形式日益生動(dòng)和便捷。

我國地學(xué)科普基地主要分布于國土資源系統(tǒng)，包括科技博物館類、地質(zhì)公園類和實(shí)驗(yàn)基地類。國家地質(zhì)博物館已有百年歷史。據(jù)國土資源部信息，我國目前認(rèn)定的國土資源科普教育基地有地質(zhì)博物館類36個(gè)，地質(zhì)公園類61個(gè)，實(shí)驗(yàn)基地類8個(gè)。值得一提的是，常州市武進(jìn)區(qū)城東小學(xué)地學(xué)科普館、南京市雨花臺(tái)中學(xué)雨花石文化博物館進(jìn)入認(rèn)定之列。

盡管我國地學(xué)科普基地建設(shè)取得長足進(jìn)展，但不論是數(shù)量、質(zhì)量以及科普方式上仍存在很多不足。

1）地學(xué)科普基地?cái)?shù)量遠(yuǎn)不能滿足需求。我國有13.4億人口，40多萬所中小學(xué)，1.7億中小學(xué)在校學(xué)生。每個(gè)省僅有1～2個(gè)地學(xué)科普基地。

2）科普館大多面向大眾，對(duì)中小學(xué)生的針對(duì)性、趣味性不強(qiáng)。大多數(shù)博物館僅僅以實(shí)物和標(biāo)簽作為主要展示內(nèi)容，對(duì)標(biāo)本實(shí)體的解釋簡單專業(yè)，不夠生動(dòng)形象，忽視了觀賞性和趣味性，難以提高中小學(xué)生的興趣。

3）地學(xué)科普館多以參觀為主，學(xué)生動(dòng)手參與不夠。事實(shí)上地球科學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合科學(xué)，與物理、化學(xué)、自然、地理等學(xué)科密切相關(guān)。從礦物標(biāo)本的質(zhì)、形、色的觀察，物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)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(gè)環(huán)節(jié)都滲透著豐富的理化知識(shí)和實(shí)用價(jià)值，激發(fā)著學(xué)生的動(dòng)手興趣。

4）許多場(chǎng)館、地質(zhì)公園與旅游經(jīng)營為一體，一定程度上限制了中小學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。

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

總之，推廣中小學(xué)礦產(chǎn)資源與地球知識(shí)科普基地建設(shè)，無論是對(duì)培養(yǎng)中小學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高科學(xué)素質(zhì)和科技能力的智育教育，還是熱愛祖國、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的素質(zhì)教育，都有十分重要的作用。能夠用我們的專業(yè)知識(shí)服務(wù)于國民的科普教育，也是地質(zhì)學(xué)家的責(zé)任和義務(wù)。

2 建立中小學(xué)礦產(chǎn)資源與地球知識(shí)科普基地的可行性

學(xué)生需要、國家鼓勵(lì)、社會(huì)支持，當(dāng)前普及中小學(xué)地學(xué)科普教育基地的條件全面成熟。

國家十分重視中小學(xué)科普教育，把科教興國作為基本國策，把創(chuàng)新型國家建設(shè)和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)作為21世紀(jì)科學(xué)教育的核心任務(wù)。《科學(xué)技術(shù)普及法》《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》等法律規(guī)劃，全面明確了科普的法律地位和發(fā)展方向。2011年，教育部、科技部、中國科學(xué)院、中國科協(xié)為此聯(lián)合下發(fā)《建立中小學(xué)科普教育社會(huì)實(shí)踐基地，普遍開展科普教育活動(dòng)》的通知。國家的大力支持和鼓勵(lì)，為中小學(xué)科普基地建設(shè)創(chuàng)造了前所未有的良好政策環(huán)境和社會(huì)氛圍。

受學(xué)生需求和國家政策的激勵(lì)，社會(huì)辦科普全面興起。各級(jí)政府和教育部門采取多種形式支持中小學(xué)科普基地建設(shè)，一些有條件的中小學(xué)在專業(yè)力量的支持下，在校園內(nèi)開辦了科普基地。以國土資源科普教育基地建設(shè)為例，2011年，常州市武進(jìn)區(qū)城東小學(xué)地學(xué)科普館、南京市雨花臺(tái)中學(xué)雨花石文化博物館被國土資源部認(rèn)定為全國國土資源科普教育基地。在城市、中心教育區(qū)和有條件的學(xué)校建設(shè)科普基地，全面推廣地學(xué)科普基地建設(shè)的時(shí)機(jī)日趨成熟。

3 礦產(chǎn)資源與地學(xué)知識(shí)科普基地的內(nèi)容和形式

現(xiàn)有地學(xué)科技博物館的不足表明，中小學(xué)礦產(chǎn)資源與地學(xué)知識(shí)科普基地的科普內(nèi)容和形式必須具有知識(shí)性、趣味性、觀賞性和學(xué)生動(dòng)手參與的機(jī)會(huì)，并引入現(xiàn)代計(jì)算機(jī)手段。科普內(nèi)容包括以下主要形式。

3.1 科普內(nèi)容

1) 實(shí)物標(biāo)本。

礦產(chǎn)資源類：如圖1所示，包括石油、煤炭、鐵礦石、銅礦石等礦石標(biāo)本。介紹這些資源的性質(zhì)、產(chǎn)地、用途、冶煉加工以及和人民生活的關(guān)系。目的是普及礦產(chǎn)資源知識(shí)，了解祖國寶藏，感知資源的稀缺與可貴，培養(yǎng)愛國主義和保護(hù)資源環(huán)境的意識(shí)。

礦物晶體類：地殼由巖石組成，巖石由礦物構(gòu)成。礦物晶體是地質(zhì)作用形成的，具有穩(wěn)定化學(xué)成分、規(guī)律的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列和獨(dú)特外觀形態(tài)的自然元素或化合物。礦物成份、結(jié)構(gòu)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(xiàn)出鬼斧神工、美輪美奐的大自然藝術(shù)品的氣概。礦物晶體中蘊(yùn)含著豐富的物理、化學(xué)、自然、地理、藝術(shù)甚至民族文化知識(shí)，是學(xué)識(shí)結(jié)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(jīng)存在的古代生物的遺體、遺跡經(jīng)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(jìn)化的重要素材。化石形態(tài)的直觀性，以及所反映的生物演化過程，對(duì)中小學(xué)生有很強(qiáng)烈的吸引力。

根據(jù)學(xué)校特點(diǎn)和周邊教育資源的分布，以上內(nèi)容在基地建設(shè)中可以有所側(cè)重。一般而言，古生物化石（圖3）可作為輔助內(nèi)容。

2）科普貼圖。一類是有關(guān)地球演化的示意圖，要求把專業(yè)性和通俗性相融合。第二類是礦產(chǎn)類，形象表示我國典型礦產(chǎn)的分布和數(shù)量，配合礦產(chǎn)標(biāo)本，起到熱愛祖國、保護(hù)資源環(huán)境的目的。第三類是資源利用類，包括礦產(chǎn)開采—冶煉加工—產(chǎn)品的過程，特點(diǎn)是每一個(gè)過程融入相應(yīng)的理化知識(shí)說明，讓學(xué)生學(xué)識(shí)結(jié)合。為了增強(qiáng)學(xué)生的興趣，可以增添寶玉石加工的過程。第四類，配合學(xué)生動(dòng)手參與，張貼一些物質(zhì)理化變化過程的圖表。

3）電腦演示。結(jié)合展示內(nèi)容，采用觸摸屏，生動(dòng)展示地球演化、地震、火山、生物進(jìn)化、礦產(chǎn)資源、礦物晶體等知識(shí)。為增強(qiáng)學(xué)生興趣，還可植入知識(shí)問答內(nèi)容，開展互動(dòng)參與。

4）動(dòng)手實(shí)踐。這一環(huán)節(jié)是當(dāng)前地學(xué)科普中普遍短缺的內(nèi)容。準(zhǔn)備一些礦石、礦物晶體小標(biāo)本，化學(xué)試劑、折光率測(cè)試儀、顯微鏡及其礦物巖石薄片等。①讓學(xué)生親自觸摸標(biāo)本，感受實(shí)物質(zhì)地；②學(xué)生用化學(xué)試劑，親自實(shí)驗(yàn)不同礦物的化學(xué)變化過程，增強(qiáng)和鞏固化學(xué)知識(shí)；③用折光率測(cè)定儀、硬度儀等簡單物理儀器，測(cè)定礦物的物理性質(zhì)，增強(qiáng)和鞏固物理學(xué)知識(shí)；④顯微鏡下欣賞美輪美奐的礦物微觀世界，感受地質(zhì)學(xué)家是怎樣鑒定礦物。

3.2 科普形式

1）參觀學(xué)習(xí)。結(jié)合實(shí)物、相關(guān)圖片和電腦演示，組織學(xué)生了解相關(guān)知識(shí)。要點(diǎn)：學(xué)知識(shí)，長見識(shí)，養(yǎng)興趣。

2）科普進(jìn)課堂。結(jié)合中小學(xué)課程教育，在適當(dāng)環(huán)節(jié)把物理、化學(xué)、自然、生物等教育課程搬進(jìn)試驗(yàn)基地，真正做到科普進(jìn)課堂，課程進(jìn)基地。要點(diǎn)：學(xué)識(shí)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，增加科學(xué)知識(shí)和探索精神。

3）愛國主要專題教育。結(jié)合實(shí)物，讓學(xué)生了解國情，開展熱愛祖國寶藏、保護(hù)資源環(huán)境、厲行資源節(jié)約等愛國主要素質(zhì)教育。要點(diǎn)：我國資源稀缺，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展受資源制約；資源開發(fā)難度大，成本代價(jià)高，環(huán)境污染嚴(yán)重；資源高消費(fèi)影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

4 推廣路徑和條件

根據(jù)各地區(qū)中小學(xué)科普教育規(guī)劃和條件，可在城市、中心學(xué)區(qū)、典型學(xué)校建立礦產(chǎn)資源與地球知識(shí)科普教育基地。當(dāng)然，一般學(xué)校也可以在校區(qū)門口、教學(xué)樓門廳旁或樓道內(nèi)陳列具有觀賞性的典型地學(xué)標(biāo)本，花錢不多，既可起到科普作用，又可美化校園，增強(qiáng)學(xué)校的“氣場(chǎng)”。

市級(jí)科普基地：科普內(nèi)容全，以知識(shí)普及為主，規(guī)模相對(duì)較大。一般場(chǎng)館面積500～1000 m2，配置實(shí)體標(biāo)本300～500件，標(biāo)本要求尺寸較大，觀賞性強(qiáng)。市級(jí)科普基地可以市場(chǎng)化面向公眾開放。

中心學(xué)區(qū)科普基地：科普內(nèi)容較全，以知識(shí)普及和和教育為主，規(guī)模中等。一般場(chǎng)館面積200～300 m2，配置實(shí)體標(biāo)本200～300件，標(biāo)本尺寸適中，并具觀賞性。這一級(jí)別的科普基地應(yīng)配置學(xué)生動(dòng)手參與的實(shí)踐內(nèi)容。

校內(nèi)科普基地：面向課程的科普教育，規(guī)模適度，試條件規(guī)劃場(chǎng)館面積，配置實(shí)體標(biāo)本100～200件，要求標(biāo)本大小適中，配置適量觀賞性強(qiáng)的大標(biāo)本。學(xué)校科普基地應(yīng)配置較為豐富的學(xué)生動(dòng)手參與的實(shí)踐內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)科普進(jìn)課堂或課程進(jìn)基地。

5 經(jīng)費(fèi)概算

不包括場(chǎng)館建設(shè)，初步概算基地建設(shè)預(yù)算為：市級(jí)基地500～800萬元；區(qū)級(jí)基地200～300萬元；校級(jí)基地50～100萬元。■