科學公園項目是國內早開展的以戶外公園為情景載體、以研究性學習為內容核心、以不同學科戶外研究模式為主題特色的青少年科學探索活動。項目課題涉及植物學、動物學、地質學、水文學、生態(tài)學、建筑學等諸多學科領域,由近百位一線科研人員和具有多年科技教育研發(fā)經驗的團隊歷時數(shù)年共同設計而成。項目建立旨在引導學生走進自然、親近自然的同時,關注自然界中存在的各種各樣的問題,幫助學生培養(yǎng)對于自然事物的好奇心及對于自然規(guī)律的探索欲。
《W博士科學公園研究手冊》共包含數(shù)十門科學公園的課題項目,涵蓋先備知識、預備活動、課題研究表格與拓展閱讀四部分。每個課題在實際開展過程中均以研究性學習項目的形式,在真實自然情境中讓學生遍歷從發(fā)現(xiàn)問題、提出假設,到設計實驗、操作實驗,再到最終的數(shù)據(jù)分析與得出結論的完整流程,全面提高學生對于科研一般流程及課題涉及領域科研模式的認識,促進青少年科學思維的建立與科學素質的養(yǎng)成。
《W博士科學公園研究手冊》適合9-18歲的對戶外科學研究感興趣的青少年作為課外讀物或參考用書。
一、走近戶外科學家
一提起科學家,我們通常的印象都是那種穿著白大褂、搖晃著瓶瓶罐罐、操縱著復雜儀器的實驗室科研人員。這也難怪,小說和影視作品中所刻畫的科學家形象大多如此,他們或者可以通過藥品試劑的化合創(chuàng)造奇跡,或者可以通過高端儀器的檢測破解謎團。但其實除了這類室內科研模式之外,在許多科學領域還存在著戶外科學家。
戶外科學家,顧名思義,指的是那些長期在戶外開展科學研究的科研人員。他們穿梭在山川峽谷之間,奔波在荒漠大地之中,駐扎在原始林區(qū)深處,航行在江河湖海之上……對于戶外科學家來說,風餐露宿、披星戴月便是他們生活最真實的寫照。
仁者見仁,智者見智,看似渾然一體的大自然,在不同領域的戶外科學家眼里展現(xiàn)著不同的神奇。礦物學家關注著土地下埋藏的礦藏,生態(tài)學家好奇土層中復雜的生態(tài)系統(tǒng),土壤學家探究土壤成分與組成的變化,水文學家思考著水土保持的秘密,火山學家尋找著火山爆發(fā)的蛛絲馬跡。不同領域的戶外科學家延循著各自領域的研究思維和研究方法,開展著各具特色的自然探究。
親近自然,不僅僅是近觀,還要窺探現(xiàn)象背后的自然規(guī)律,這想想便是一件有意思的事情。走近戶外科學家,從走進他們的世界開始。
二、走進科學公園
科學公園項目創(chuàng)建的初衷便是為青少年創(chuàng)造一個走進戶外科學家的世界的機會,在各類模擬的生態(tài)情境中帶領學生們開啟對自然的探索之旅。
大到每一個生態(tài)公園,小到公園里的每一個角落,都代表著特定的生態(tài)環(huán)境,都蘊含著無數(shù)可探究的元素。學生們可以在特定的生態(tài)情境下,參與與之相匹配的課題項目,比如在水塘邊進行底棲動物多樣性調查與水質評價;在裸地、草地、林地等不同環(huán)境下探究土壤含水量與團聚體的變化;在林區(qū)采集巢材,嘗試鳥巢搭建與保溫、隔濕性研究;在鋪滿落葉的小徑上探究不同樹種葉片飄落正反朝向的原因。
大到每一個主題,小到每一個課題,都代表著特定的研究方向,都蘊含著該學科領域的研究模式。學生們可以在特定的課題項目中學習該領域獨特的研究方法,比如在去除果蔬農藥殘留方法的課題中體驗食品安全檢測的流程,在植物葉性狀與物種共存關系研究中體驗植物生態(tài)學經典的樣方布設與采樣測量的方法,等等。
了解戶外科學家,不僅僅是聽一場高冷的學術報告,還要參與到一次熱鬧的戶外科研實踐中去。成為戶外科學家,從走進科學公園開始。
三、戶外科學家成長路徑
冰凍三尺非一日之寒,滴水石穿非一日之功,戶外科學家的成長同樣需要經歷一個漫長的磨礪過程,才能化繭成蝶。戶外科學家的成長之路又有哪些特殊的地方呢?我們不妨從下面這位科學家的身上找找答案。
少年時期的他在外人看來常!安粍照龢I(yè)”,總是喜歡泡在林子里,或是像收藏郵票一般悉心地收集著奇異的植物標本,或是對著一群搬食的螞蟻靜靜發(fā)呆,或是對著一塊從土里刨出的晶瑩剔透的礦石竊喜……大自然就是他的天然游樂園。
他曾說過:“就我記得的我在學校時期的性格來說,其中對我后來產生影響的就是,我有著強烈的、多樣的趣味,沉溺于自己感興趣的東西,喜歡了解任何復雜的問題和事物!
青年時期的他獲得一次千載難逢的機會,能夠環(huán)游世界進行科學考察。不像其他船員般只是走馬觀花,看看風景,他詳細搜集、記錄了沿途的動物、植物和地質等方面的材料和信息,在他的航海日記中,三大洋(大西洋、太平洋、印度洋)、兩大洲(南美洲和大洋洲)及形形色色島嶼上的生態(tài)地形地貌如數(shù)家珍般輪番登場,大自然就是他的天然實驗室。
隨后,基于科學考察的記錄,他整理編寫了大量的科學著作,30歲完成《貝格爾號之旅》的編著,40歲發(fā)表著作《地質學》,其50歲發(fā)表的著作《物種起源》是人類思想發(fā)展史上劃時代的里程碑。大自然就是滋養(yǎng)他的天然圖書館。
回顧人生時,他總結道:“作為一個科學家來說,我的成功……最主要的是:愛科學,在長期思索任何問題上的無限耐心,在觀察和搜集事實上的勤勉,相當?shù)陌l(fā)明能力和常識!
他就是達爾文,一個典型的戶外科學家,一位革新人類歷史的偉人。
四、與科學公園同行
戶外科學家的經歷是極其豐富多彩的,在閱讀“大自然”這本書的同時,可以細細品鑒大自然的美,時時驚嘆著大自然的神奇。
對于絕大多數(shù)人來說,想要成為一名戶外科學家,完全照搬達爾文的成長經歷基本上是不可能的。生活于城市里的青少年們,從小未必有那么多接觸自然的機會;等他們長大了,也未必有參與環(huán)球旅行的機遇;即使有環(huán)球旅行的歷練,也未必有足夠的理論化水平與定力的支撐。
畢竟不是所有喜歡戶外的人,都會成為戶外科學家;不是所有戶外科學家,都會成為達爾文式的偉人。
我們可以先給自己定下進階的目標:
第一階段,培養(yǎng)對自然的深厚興趣,把探訪自然變成一種生活習慣;
第二階段,開始對自然的探究,把認識自然當作一種生活樂趣;
第三階段,梳理對自然的思考,把自然規(guī)律應用于生活,把自然知識分享給大眾。
也許我們平時沒時間接觸天然、原始的自然環(huán)境,但我們至少可以先熟悉身邊的生態(tài)公園,把探訪自然變成自己的一種生活習慣;也許我們沒有那么多機會去野外進行實地科學考察,但我們至少可以在科學公園里嘗試不同類型的戶外科學探究,把認識自然當作自己的一種生活樂趣;也許我們還沒有那么多積淀完成對自然的深度思考,但我們至少可以把自己在公園探究中的發(fā)現(xiàn)應用于自己的生活,分享給身邊的親朋好友。
科學公園就像是戶外科學家的健身房,把戶外的自然屬性與研究的科學屬性結合在一起,淬煉戶外科學家的意志、品質,塑造他們的氣質、風貌。
有志于此的青少年們,請與科學公園同行,開啟自己的戶外科學家成長之旅吧!
北京微創(chuàng)博志教育科技有限公司(簡稱微創(chuàng)博志教育)成立于2012年,是國內率先把科學教育和素質教育作為專攻方向的研發(fā)型教育機構。公司秉承“讓每一個孩子學會思考”的教育理念,堅持研發(fā)為本,以研究性學習為導向,緊跟科研一線,潛心課程研發(fā),涉及基礎科學、生命科學、資源環(huán)境、工程技術和人文科學等諸多學科領域。微創(chuàng)博志教育組建了一支專業(yè)化的課程研發(fā)與教學團隊,公司以嚴謹求實的態(tài)度、發(fā)現(xiàn)探索的精神,在長期豐富的教研教學實踐中逐漸走出一條自主創(chuàng)新的科教融合道路,F(xiàn)已發(fā)展成面向4~18歲青少年科學素質教育的多元化教育綜合體。隨著國內素質教育改革的興起,科學公園項目已被眾多自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和各類公園采納,成為特色學科實踐課程,同時也應用于微創(chuàng)博志教育旗下的研學旅行活動。