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北京景山學校學生余照儀在草原上采集實驗數(shù)據(jù)。

(資料圖)

中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員隋躍宇(左)為學生講解試驗田的施肥方法。

北京市第四中學學生張子鳴在北京師范大學有機化學實驗室做實驗。以上圖片均為北京青少年科技俱樂部提供

參加野外科學考察、聆聽科普講座、走進實驗室做科研……這個暑假，在北京青少年科技俱樂部(以下簡稱科技俱樂部)科研導師的精心指導下，來自北京20多所學校的100多名中學生參加了形式多樣的科學實踐活動，觸摸前沿科學知識，感悟科學家精神。

“科技俱樂部的初衷是創(chuàng)造機會讓青少年‘走近科學’，通過科學家與學生的‘教學互動’，發(fā)現(xiàn)‘科學苗子’，幫助他們‘走進科學’，逐步成長為具備深厚科學素養(yǎng)的優(yōu)秀人才?！笨萍季銟凡炕顒游瘑T會主任、中國科學院院士蔡榮根介紹，1999年，經(jīng)中國科學院院士王綬琯倡議，61名科學家聯(lián)名發(fā)起成立科技俱樂部，其中有45位兩院院士。

這項由科學家和青少年共同完成的科學實踐，給孩子們帶來了什么？在激發(fā)青少年好奇心、培養(yǎng)科技后備人才方面，科學家如何發(fā)揮更大作用？讓我們走進這個科技俱樂部，一探究竟。

科學探索

“野外科考真正做到了在實踐中學習，提升了我們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力”

這是一次科學探索之旅。

2023年7月16日至23日，8天時間，往返行程4000多公里。在依蘭隕石坑，大膽求證月牙形地貌的假說；在松花江與牡丹江匯流處，探索“涇渭分明”奇觀的成因；在太陽島濕地，體會“地球之腎”的奧秘……“自然課堂”激發(fā)起同學們的濃厚興趣，大家邊看邊記筆記，抓住專家刨根問底。

“野外科考真正做到了在實踐中學習，提升了我們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。”北京師范大學附屬實驗中學學生汪思齊說，他事先查閱了《遙感導論》等專業(yè)書籍，以后還將繼續(xù)利用遙感手段研究北京附近的濕地。

途中，晚上的科普講座同樣讓孩子們大開眼界?！犊茖W追光之旅——多彩的東北、多樣的生命》《東北虎知識講座》《隕石坑——地球表面的撞擊構(gòu)造》《豐富多彩的濕地》……中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員付碧宏等導師將科學前沿知識娓娓道來，同學們邊聽邊拋出一個個問題：為什么大部分獸類是色盲？火燒山與老黑山幾乎同時噴發(fā)，為什么植被差異很大？濕地是碳源還是碳匯？

北京師范大學附屬實驗中學生物學老師剛永運帶領(lǐng)學生參加過長白山、西雙版納、鄂爾多斯、海南等地的野外科考，在他看來，野外科考能給予學生“身臨其境”的多學科知識學習情境，“感同身受”的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的氛圍，以及“原來如此”的知識獲得體驗?！斑@些獨到之處讓學生在野外科考中更加積極主動，自然收獲更多、體會更深?！?/p>

“在野外科考的過程中，學生們展現(xiàn)出的獨立自主能力都是在學校里不曾看到的。”目睹學生的表現(xiàn)，北京市第十八中學教師閆洪霞十分欣喜，“同學們通過自己的思考提出問題，再通過查找資料等方式解決問題找出答案，不再局限于知其然，而是做到了知其所以然。”

圍繞碳儲量、森林碳匯、地球撞擊構(gòu)造、濕地等主題，同學們分成7個探索組。以濕地探索組為例，有的負責遙感影像的分析，有的負責濕地植物研究，有的負責制作幻燈片……大家分工明確又互相配合，儼然一個科研小組。每天考察回來，同學們就立即查閱、整理資料，不時展開討論，有時甚至討論到深夜。“我喜歡大家一起交流的形式，老師對我們更多的是引導而非直接告訴答案?！北本┦泻５硗鈬Z實驗學校高梓涵說。

也是在這個暑假，幾乎同時，另一批科技俱樂部學生會員在中國科學院、北京大學、清華大學、北京航空航天大學等科研院所、高校的實驗室里，開始了“真刀實彈”的科研實踐活動。

“利用拉曼光譜鑒定并研究弧菌不同存活狀態(tài)及轉(zhuǎn)化機理”“QA智能客服算法研究”“超新星數(shù)據(jù)調(diào)查與分析”“芥菜在根腫菌侵染下的基因表達分析”……如果不是親眼所見，難以想象這些是十五六歲的中學生正在研究的課題。

“這些中學生盡管學科知識相對有限，但是他們展現(xiàn)出了很強的自學能力以及對科學的渴望和追求。”中國科學院理化技術(shù)研究所研究員叢歡深有感觸，曾有中學生問了他一個非常專業(yè)的光化學問題，他需要去查閱文獻才能回復，“導師所做的是激發(fā)興趣，引導學生自主設計課題，在研究過程中這些學生往往會迸發(fā)出巨大的熱情，并愿意投入更多的精力?！?/p>

北京市第八中學學生梁光宇一直對生物學有著濃厚的興趣。他在校內(nèi)研究過不同肥料對于植物生長的影響，還自學了生物學的基礎(chǔ)知識，閱讀大量外文期刊，了解最新研究動向。2019年秋季，他作為科技俱樂部的學生會員，進入中國科學院微生物研究所進行長達3年的科研實踐。今年9月，梁光宇即將升入大學，開始生物學與其他學科的交叉研究。“我期待通過科學研究工作更好地認識世界，做出有益于人類的研究成果。”梁光宇說。

感悟精神

“在科學家質(zhì)樸的外表下，蘊藏著美好的品格和淵博的學識”

收獲的不止知識。

采訪中，師生們不約而同談到今年7月20日參觀中國科學院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站的感受。在黑土地上，科研人員幾十年如一日埋頭攻關(guān)，精心培育大豆良種。為了縮短大豆的育種周期，多年前，老科學家曾坐60多個小時的火車硬座，從黑龍江海倫一路向南趕到海南三亞的南繁育種基地。育種季節(jié)，科學家們凌晨3點就要起床為大豆授粉。

正午烈日下，看著試驗田里長勢喜人的大豆，聽著科學家的故事，孩子們的心靈受到了極大的震撼?！拔铱吹酵瑢W們眼睛里都泛著光，流露出敬佩之情，那是被科學家的精神感動了。這就是無聲的教育，將激勵更多的孩子投身于科學事業(yè)?！北本┦胸S臺區(qū)璞瑅學校戴占紅老師說。

有一幕情景讓黑龍江省科學院自然與生態(tài)研究所副研究員謝立紅印象深刻。當研究人員向同學們仔細講述黑土的成分時，順手拔掉身邊大豆田里的一顆雜草。一個男同學立即掏出口袋里的塑封袋，細心地把雜草根挾帶的土抖落后保存，說要帶回北京繼續(xù)研究?！霸谂c科學家近距離接觸的過程中，同學們感受到了腳踏實地、求真務實的精神，這對于他們的成長彌足珍貴?！敝x立紅說。

受從事科研工作的父親影響，北京市第八中學學生章珂月從小就有當科學家的夢想。2021年暑假，當她滿懷信心，進入中國科學院微生物研究所開展肺炎鏈球菌研究時，困難卻接蹱而至：構(gòu)建好的重組質(zhì)粒因為保存不當而降解，菌株轉(zhuǎn)化不成功，明明檢測出了目的基因卻并沒有表現(xiàn)出相應性狀……在導師們的鼓勵和幫助下，章珂月一點點分析問題，尋找解決方案，最終圓滿完成了實驗。“每一次失敗，都給我一個成長進步的機會，讓我一步一步靠近成功的彼岸?！闭络嬖抡f。

今年暑假，北京市第四中學學生李天健幾乎每天都“泡”在中國科學院微生物研究所的實驗室中。7月的一天，他去實驗室測熒光，由于細菌生長速度參差不齊，實驗持續(xù)了近12個小時。晚上10點，當他精疲力竭、餓著肚子離開時，辦公室和實驗室里依舊燈火通明，不時傳出鍵盤敲擊的嗒嗒聲、機器運行的嗡嗡聲?！翱茖W研究真的需要持之以恒、堅持不懈。”李天健無比感慨。

今年3月開始，北京景山學校學生陳澤菲到清華大學物理系開始為期一年的科研實踐。在活動啟動交流會上，她見到了數(shù)十位科研導師，其中不乏院士。當同學們輪流上臺講述自己的科研設想時，那些面容和藹、衣著樸素的導師聽得格外認真，不時做著記錄。會后交流時，導師鼓勵同學們大膽說出自己的想法?！霸诳茖W家質(zhì)樸的外表下，蘊藏著美好的品格和淵博的學識?！标悵煞普f。

堅持不懈、吃苦耐勞、嚴謹求實……在追逐科學夢想的過程中，孩子們被科學家們的品格深深感染和激勵。

合力“播種”

“科普活動是一項系統(tǒng)工程，需要社會各方共同努力”

20多年來，先后有800多位科學家出任科技俱樂部的科研導師，用一雙雙“大手”，引領(lǐng)著無數(shù)青少年走進了科學的大門。是什么讓這一群科學家在本已繁重的科研壓力下，為培養(yǎng)科技后備人才傾盡心血？

“作為科研工作者，我抽出時間參加青少年科普活動，是想為國家的科技事業(yè)盡點綿薄之力?！敝x立紅表示，為了給孩子們解釋五大連池的成因，她查了一整天的地質(zhì)文獻，以保證所有的知識點都確鑿無誤，“給孩子們做科普，來不得半點馬虎?！?/p>

清華大學物理系教授張留碗擔任科技俱樂部導師已經(jīng)超過10年，與同事共同指導的學生已逾百人，其中不少人已走上了科學研究的道路，取得了令人驚喜的成果?！扒嗌倌晔菄业奈磥恚敲褡宓南Ｍ?，提高他們的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)他們的科學興趣，為國選才、育才是我們的使命?！睆埩敉氡硎尽?/p>

叢歡是科技俱樂部的第一批會員，曾在高中時到中國科學院植物研究所和大氣物理研究所進行科研實踐活動。2015年，31歲的他加入中國科學院理化技術(shù)研究所，成為當時所里最年輕的研究員、博士生導師。此后，叢歡陸續(xù)指導了20多個中學生，在實驗室開展科研實踐活動，“我希望將科技俱樂部踏實做學問、快樂做科研的精神傳承下去?！?/p>

科技俱樂部的可貴之處在于為青少年提供了自由探索的寶貴機會。那么，如何建立一種更有效的機制，讓更多孩子擁有享受優(yōu)質(zhì)科普的機會？

長遠來看，要做好科普工作，僅靠科學家個體的“傾情付出”還不夠。“科普活動是一項系統(tǒng)工程，需要社會各方共同努力?！焙邶埥】茖W院自然與生態(tài)研究所副所長劉贏男建議多成立類似于科技俱樂部這樣的組織，將科普教育涉及的各方面群體集合起來，一起合力做科普。

“科普與科研是相輔相成，互相促進的。參加科普活動不僅讓更多的人了解我們的工作，我們也能從中獲得創(chuàng)新靈感，進一步促進科研活動?！敝袊茖W院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員隋躍宇說，目前中小學校的科學教育大部分局限于課堂講解和實驗演示，缺乏和大自然的親密接觸，導致對一些自然現(xiàn)象的認識不深刻。“建議學校在科學教育中適當增加部分野外實踐課程，讓同學們接觸大自然，探尋大自然的奧秘?！?/p>

付碧宏曾先后帶領(lǐng)1000多名學生赴帕米爾高原、塔克拉瑪干沙漠等地開展野外科研實踐活動。針對目前中小學科學教育中教育資源不均衡、師資力量不足等問題，他建議加強科教融合，高效利用科研院所、高校的科學教育資源。“可邀請一線科學家走進中小學校園，開設專題科普講座，同時對教師開展科學教育能力培訓，從知識和能力兩方面打造一支高水平的科學教育人才隊伍?！备侗毯暾f。

北京市第四中學老師康帥既教通用技術(shù)也兼任科技教師。他建議適當增加科技教育的經(jīng)費投入，培養(yǎng)專業(yè)的科技教師，給教師長見識、學本領(lǐng)的機會，并建設校內(nèi)老師、校外導師、學生、家長四位一體的科技教育平臺，形成合力，為學生的成長助力。

科技俱樂部活動委員會常務副主任、中國科學院微生物研究所研究員黃力建議在科研項目中納入科普內(nèi)容，同時建立健全鼓勵參加科普活動的評價激勵體系，無論科研機構(gòu)、高校還是中小學校，可將參加科普活動納入評價激勵體系，評價激勵措施要落實到位。還可以鼓勵退休科技人員參加科普活動，并給予必要支持。

“普及科學教育需要全社會共同關(guān)注。對學校而言，要加大對科學教育的重視程度，營造學科學、愛科學的氛圍。比如，給學生自由發(fā)展的空間，讓學生有時間參與各類活動；整合各類資源，讓更多的學生享受到優(yōu)質(zhì)科學教育資源?！北本├砉ご髮W附屬中學物理老師馬曉欣表示。

“只有植根于一片深厚的土壤之中，科學之樹才能枝繁葉茂。”誠如王綬琯院士當年期望的那樣，在孩子的心中播撒下科學的種子，提供足夠的養(yǎng)分和良好的環(huán)境，未來就能培養(yǎng)出更多的科技事業(yè)接班人。

《 人民日報 》( 2023年08月14日 19 版)