在国家创新驱动发展战略背景下,国家科研机构作为科技创新主体,科普教育功能日益凸显,对提升全民科学素养、筑牢科技强国根基,促进教育、科技、人才一体化发展具有重要意义。作为中国科学院古脊椎与古人类研究所下属的博物馆,中国古动物馆同样也承载着“国家队”科普工作使命。本文结合中国古动物馆的科普教育实践,积极探索在科研驱动下的科普教育创新,实现由“知识导向”向“思维导向”的模式转变,打通高端科研资源向优质科普资源转化的通道。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所是国内唯一专门从事古脊椎动物学、古人类学、古环境学等研究的学术机构,在人类起源、鸟类飞行起源、脊椎动物演化等重大科学问题上取得了一系列举世瞩目的成就,是国际古生物学界的一面旗帜,科研成果拥有众多“世界之最”,大量研究成果发表在《自然》《科学》等国际顶级学术期刊上。
中国古动物馆依托中国科学院古脊椎动物与古人类研究所强大的科研实力和得天独厚的化石资源优势,在长期的科普教育实践中,努力开展科研驱动下的科普教育,充分发挥古生物学的学科特点,逐步完成了“一核心两翼三结合”的科研驱动型科普教育模式(见图1),以科学实践为核心,科学课程开发与科普创作为两翼驱动,科学艺术、人工智能与文化传承相结合为外延的实践模式探索。

图1 “一核两翼三结合”科研驱动型科普教育工作模式图
以科学实践为核心
古生物学的核心在于研究生物演化,而其根基在于化石所提供的实证证据,从而探寻地球、生命和环境演化的奥秘,具有很强的实践特点,意味着古生物学的科普教育应以科学实践为核心,实现科学素养的提升。
中国古动物馆于1998年6月创办了“小达尔文俱乐部”,至今已有20余年,目的是为中小学生提供一个亲身体验、近距离接触古生物学的平台,不定期组织科学实践活动,由一线科研人员亲自带队走向野外、走进实验室,帮助青少年及时了解我国乃至国际古生物学最新成果,从小培养对化石和生物演化研究的兴趣。在野外化石发掘教学中,青少年将在化石产地与科学家一起参与化石挖掘、识别、修理、装架等工作,模型制作过程中涉及石膏成型、骨骼结构的力学平衡,以及3D扫描等内容。青少年通过与科学家的高频互动,增强了对古生物学的直接体验,了解了科学家在野外开展发掘工作的艰辛和快乐。在骨骼拼装活动中,学生需要融入工程师思维,以及数学中的图形比例概念,在培养“观察—假设—验证”科研思维的同时,提升动手实践能力。
以科学课程与科普著作为两翼驱动
科学课程开发
小学4年级语文课文《飞上蓝天的恐龙》由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星院士撰写,文中重点介绍了其研究命名的“小盗龙”。古脊椎所专家在完成学术论文解读与提炼后,与教育专家、科普专家共同策划开发了12节“穿越5亿年时空的生命旅程”科学探究课程。该课程面向3—4年级小学生,将“从鱼到人”跌宕起伏的演化历程设计成闯关式体能训练,实现“学中玩,玩中学”,成为小学科学课程的有力补充。长达10米的巨型演化飞行棋盘在体育馆中央铺开,瞬间将场地变为一个宏大的生命演化沙盘。学生被分为数个探险小队,其中1名队员化身“古生物学家”,在巨大的棋盘格子上奋力奔跑、跨越;其他队员则组成智囊团,化身为“化石鉴定专家”“演化答题官”,当队友落足于某个关键的演化节点时,他们需要迅速集结智慧,共同解答对应的科学谜题,共同合作体验一场穿越5亿年的壮丽演化冒险。
同时,课程还设置了STEM工坊,让学生亲身体验古生物学家的完整工作流程,比如在石器打制与化石挖掘环节,学生将使用专业工具,模拟石器制作;通过对吃完的鸡骨骼进行拼合,并与恐龙骨骼模型进行对比观察,教师引导学生深入思考鸟类叉骨和鸡叉骨的相似之处,以及恐龙手指数量与鸟类的关联,借助比较解剖学的初级训练,让学生主动寻找并验证“恐龙变鸟”的证据。此外,还增加了海报展示和无标准答案的辩论环节,每节课配备3~5件可触摸的化石复制品。课程实现了高端科研资源向科普教育资源的有效转化,为馆校协同开展科学教育提供了可借鉴的实践范式。
科普图书出版
中国古动物馆依托最新的科研成果,集中打造出版了一系列精品科普读物,比如《听化石的故事》《征程》《追寻中国恐龙》绘本、《我们的国宝化石》《恐龙有话说》《科学可以这样学》《证据——90载化石传奇》《人类小历史》等。其中,《听化石的故事》入选由中国科学技术协会科普部、中国出版协会、韬奋基金会和中国大百科全书出版社联合主办的“中华优秀科普图书榜”。
为顺应数字阅读的趋势,中国古动物馆在公众号上推出“每天一只中国龙”活动,利用8周时间对精选的60种中国恐龙进行了专题介绍;针对没有阅读能力的儿童,推出“每天一只中国龙”动画版,收获了较高的阅读量。通过对相关内容进行系统整理,出版了《恐龙有话说》科普图书,实现了新媒体传播与传统出版的有机融合。
以科普教育与艺术、人工智能及文化传承的结合为外延
科普教育与艺术的结合
艺术与科学深度融合,既能打破公众对科学的刻板印象,也能让科学在艺术的感性框架中焕发出动人的生命力。在“科学之夜”活动中,中国科学院附属中学学生的小提琴快闪拉开了活动序幕,整场活动还穿插了民乐团的古筝演奏,传统民乐的悠远意境与“亿万年生命史”形成奇妙呼应,科学之真与艺术之美交融为一,共同谱写出生命演化的壮丽诗篇。恐龙生态复原壁画长廊长达10米,邀请了知名插画师与科学家和青少年共同设计绘制,以写实风格还原了中生代的生态环境。壁画不仅是“视觉装饰”,也承载着大量的科学信息——每一种恐龙的形态、行为都基于化石证据和最新科研成果,帮助观众在欣赏艺术的同时,潜移默化地了解生命的演化。科学表演秀《恐龙到底是怎么灭绝的?》创新性地运用戏剧化叙事与互动式体验相结合的教学方法,演员在一线科研人员的指导下,通过道具模拟恐龙的生活场景,从生机勃勃,却因火山喷发,生命瞬间灰飞烟灭,形象直观地展示了科学研究的成果。

小盗龙石膏模型制作
科普教育与人工智能结合
数字技术的发展为科普教育提供了新的展示平台。中国古动物馆积极应用增强现实技术、CT扫描、三维重建等技术,打造虚实结合的教育场景,降低科学知识认知门槛,提升探索乐趣。在“化石复活”活动中,在展厅特定区域,观众使用设备扫描展品,即可触发增强现实动画,沉睡的恐龙化石“苏醒”,演示行走、捕食等动作。这种“静态展品+动态演示”的模式,解决了“化石无法展示生物行为”的难题,让青少年直观理解“化石是过去生命的记录”。在“数字演化之窗”展示中,通过CT扫描与3D重建,将微观化石结构转化为宏观可视化模型,将最新的科学研究成果以生动的图像呈现出来。此外,结合展厅布局和特色展品,古动物馆还开发了“穿越时空的古生物学家”剧本杀,青少年通过寻找“化石线索”、破解“演化谜题”,实现“玩中学”。
科普教育与文化传承结合
科普教育坚持“以人为本”,不仅注重一线科研人员与青少年互动,体验科学研究的真实场景,同时也要学习科学家的思想和成长之路。中国古动物馆通过将研究所杨钟健、裴文中、周明镇、贾兰坡等老一辈科学家的科研历程、科学思想、人生感悟,转化为普惠性科普展示、讲座和展览,注重对科学家科研历程和科学精神的深度挖掘,激发公众崇尚科学、探索未知的兴趣,从而形成“科学发现—科学研究—知识传播—文化传承”的完整科普教育链条。
来源: 中国青少年科技教育工作者协会
科普中国公众号
科普中国微博

帮助
中国青少年科技教育工作者协会 