高校科研成果转化为中学科普资源的探讨

2018-09-25汪珍春高蓉梁春华郑毅胜柯德森

教育教学论坛 2018年35期

汪珍春　高蓉　梁春华　郑毅胜　柯德森

摘要：为了探讨如何将更多的高校科研成果有效地转化为中学优质科普资源，本文试以蚜虫和DNA条形码为题材，从改变思路、选取活动内容、设计活动形式以及在每项活动中采取的方式方法等方面进行了转化尝试，不仅让中学生们观察到自然界中各种生物之间的相互依存关系，在大自然中体验到了书本上的知识，更加领略了崭新的科技成果，扩大了知识面，站在了科学技术的前沿，增强了学习的自信心，同时也感悟到科学研究是严谨、艰辛、有趣的，并有很高的应用价值，达到了倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的目的。

关键词：科研成果；科普资源；蚜虫；DAN条形码

中图分类号：Q-94 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2018）35-0133-05

科普是科学普及、科技普及、科学和技术知识普及等的简称[1]。我国在2002年颁布的《中华人民共和国科学技术普及法》[2]中把科普界定为：科普是国家和社会采取公众易于理解、接受、参与的方式，普及科学技术知识，倡导科学方法，传播科学思想，弘扬科学精神的活动。

科普教育是提高我国国民综合科学知识，培养学生对科学技术兴趣的重要教育环节，对我国可持续发展战略的实施有着重要的影响。但我国的科普能力比较薄弱，这是制约科普事业发展的瓶颈之一。解决这一瓶颈的一个很重要、很有效的措施是促进科技资源科普化[3-10]。科普资源调查显示，科普产品资源日益丰富，产品类科普资源的分布比较广泛，种类基本齐全，但总量有限，其中优质资源更少[3-5，8]。在整个科学传播的链条中，传播题材的选择是关键，而科学家在这个过程中始终是无可替代的“第一发球员”[11]。其实，科学研究和科学普及密不可分。前者的宗旨在于取得科学成就，提高科学水平和科技实力，并将科技成果运用于社会生产和生活，进而推动社会进步和发展，提高综合国力；后者的宗旨在于提高公众的科学素质和创新能力，改善科技发展的社会环境，提高公众对科学的理解和参与能力，吸引更多有为、有志青年投身科学事业，进而提高社会整体的科技实力，提高社会民主化水平和综合国力。

高等院校在科普活动中扮演着重要的角色。人才培养、科学研究、社会服务是大学三大基本职能，这一理念在世界范围内已经成为了一种共识。面向社会和公众传播科学技术（科普），因而也被许多人认为是大学教学科研之外的“第三任务”。大学在传播普及科学技术方面拥有的资源优势和得天独厚的条件有关。大学拥有丰富的科学技术知识资源、设施资源、人力资源及环境氛围资源，形成了相对完整的软硬资源体系，可以“自给自足”地提供各种内容的科普服务。因此，大学理应承担重要的科普职责，给科普事业的发展和繁荣做出重要贡献[12]。

本文结合笔者的科研成果，尝试将其转化为以中学生为对象的一次科普活动，探讨如何发掘更多的科研成果转换为科普资源。

一、充分了解中学的需求，发挥高校在科学普及中的主动性

中学课本中虽然有着丰富的生物学知识，但由于受到教学时间和师资力量的限制，学生在观察大自然、接触新科技和科学研究等方面显得不足，中学生是最容易接受新鲜事物的群体，非常渴望对这方面有所了解和参与，且这部分人群数量较大，因此在中学生中开展科普活动是开展科普的重点，具有战略意义。高校中蕴藏着专业的教师、丰富的科研成果、先进的仪器设备以及众多的大学生，中学教师在组织学生以及与校方联系等工作中有着得天独厚的优势，将两者科学地对接，充分发挥和调动高校的优势和主动性，在中学教师的积极参与下是做好科普活动的基本保证。

二、逆向思维，将科研成果转化为中学科普资源

科学研究是运用严密的科学方法对客观世界进行有目的、有计划的、系统的认识。这些科研成果具有一定的学术意义和应用价值。如果将这些科研成果经过合理的设计，结合中学生现有的知识结构，采用他们易于接受的方法，就可以将这些科技成果转化为生动、有趣的科普资源，让更多的学生体验到科学的魅力，不仅在他们的心里播下一颗爱科学的“种子”，还可以提升中学的教学质量和深广度。

笔者的科研内容之一是蚜虫的DNA条形码。所谓DNA条形码是以线粒体上的细胞色素氧化酶亚基Ⅰ（Cytochrome oxidase I，COI）的一段约658bp序列作为标准，可对物种进行准确、快速和便捷的鉴定[13]。只要获取了这段序列的碱基顺序，提交到生命DNA条形码数据库（Bar-code of Life Data Systems， BOLD， http：www. barcodinglife.org），與已有物种的序列进行比对，就可以进行科学、准确的物种鉴定。在这个研究中涉及到蚜虫的采集、COI基因的体外扩增、序列的分析等工作。

蚜虫是一种寄生在植物上常见的害虫，对农作物和城市绿化植物的危害巨大，但它有着奇特而有趣的生物学现象：分泌蜜露、孤雌卵胎生、和蚂蚁有共生现象、有特殊的天敌、趋黄性等。蚜虫的种类在全球有5000多种，我国有1100多种，蚜虫的体长很小约1mm—3mm，蚜虫的一生有5—6种多型现象[14]，因此对蚜虫的形态学鉴定较困难。应用DNA条形码技术可以很好地解决这一难题[15-17]。这些知识点不仅非常有趣，具有一定的前沿性，而且是中学教科书中涉及到的内容。因此，从利用数据库鉴定蚜虫为突破口，将科普活动内容设计为认识蚜虫和DNA条形码，到野外观察并采集蚜虫标本，获取蚜虫DNA条形码，利用获取的DNA条形码鉴定蚜虫的种类。试图从听、看、做、想、写几个方面通过了解蚜虫和DNA条形码技术，感知奇趣的大自然，扩大中学生的知识面，了解新科技，学习科学研究方法，提高科学素养。

三、设计合适的内容和活动形式，多角度推动教与学

每年关于蚜虫和DNA条形码的科研成果有很多，对中学生来讲学术性很强，如果不进行合适的选择，学生会感到枯燥、无趣甚至难以理解。为了让参与者在有趣中获得科学知识，根据中学生现有的知识水平，本着“有的听，有的看，有的玩”的原则从活动内容上进行了如下设计，见表1。

四、做好科普讲座是进行推广和能否持续吸引学生的关键

为了让科学知识得到普及，本次科普讲座在每间学校的高一、高二年级全体学生中开展，累计人数超过2000人。在这个活动进行中是否能将深奥的科学知识做深入浅出、生动有趣的讲解是整个科普活动成功的关键，同时也关系到后续的科普活动是否有学生报名参加，因此从以下几个环节做了些尝试。

1.运用通俗的语言，深入浅出地传播科学知识。科普讲座应避免“灌输式”，深入浅出是对科普的最好诠释，即通过通俗的语言和活泼的表达方式将深奥的科学知识传播出去。生硬枯燥的语言会扼杀孩子的兴趣和好奇心，而易于理解、形象生动的语言则能为孩子插上想象的翅膀。例如，在制作海报时选用了如下的表达方式：“嗨！我是蚜虫，一种常见的害虫。我的兄弟姐妹遍布全世界。我们有独特的生活方式和繁殖方式。我们跟你一样也是有‘身份证的哟！想要了解更多，快快来参加‘小虫子，大乾坤——蚜虫和DNA条形码快速鉴定技术的应用系列科普活动吧！有的听，有的看，有的玩……”在进行讲座时避免使用“蚜虫的分类地位”、“蚜虫的形态结构”、“蚜虫的繁殖方式”等专业性较强的字眼，而选用了如下表达方式：蚜虫是什么，蚜虫长什么样，繁殖速度最快的昆虫，神秘的“女儿国”，会产“美食”的昆虫，会“放牧”蚂蚁的蚜虫，等等。选择一些与生活息息相关的DNA条形码的应用案例，例如在海鲜餐中海鲜种类的鉴定、在烤羊肉串中的鉴定、在牛肉干中的鉴定等。

2.选取高清的图片，让课件更美观。科普讲座应以图片为主，适度添加文字，这样才能显得生动。网上相关的图片很多，在个人电脑上看这些图片时不会觉得模糊，但科普讲座人数常达数百，地点多数是在礼堂，这样课件被放大若干倍后，所有的“瑕疵”都暴露无遗，因此选择高清的原图非常有必要。其次是对图片进行适度的编辑，例如加上相框等，会使图片更加爽心悦目。

五、配置“可爱”的采集工具，让野外考察很“好玩”

在“蚜虫野外观察及标本采集”活动中，给每位学生准备一个“可爱”的工具袋（见图1），包括记录本一个，小毛笔一支，标本瓶两个，标签纸若干张，让学生们在开始活动前就觉得很新鲜、很专业，参与活动的积极性得到充分地调动。

六、走进高校实验室，让“高大上”的分子学实验很“亲民”

走进高校实验室，让学生们看到各种仪器以及做实验的大学生和研究生们，感受科学研究的氛围，对科学研究充满好奇心。对于中学生来讲，分子生物学是较抽象和难理解的，有关的实验，例如聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR），也是很难有机会操作的。因此，学生们亲手使用移液枪，摆弄各种小试管，观察PCR反应仪的工作过程，完成整个PCR的实验，无疑会让他们觉得“高大上”的分子学实验如此“亲民”，对高深的理论知识就容易理解了，科学研究在学生们的心里就慢慢地揭开了“神秘的面纱”。

七、做好充分的准备工作，提高活动效果

为了让科普活动能够顺利进行，并达到良好的效果，充分的准备工作是非常必要的。首先，在活动开始之前在学校张贴海报，派发宣传单，让即将开始的科普活动在学生和教师中“广而告知”，让更多的学生参与进来（见图2、图3）。其次，确定每项活动开展的时间和地点是完成科普工作的保证。由于中学的课程安排非常满，所有学生有共同的时间很困难，只能利用如班会时间开展讲座，这就需要与年级组长、班主任做好充分的沟通，由他们组织学生，讲座时间要控制在一节课内。学生走进高校实验室，只能利用周末，但多数学生在周末都要参加各种补习班，所以最好选择期中或期末考试完的那个周末，多数学生有时间，而且可以放松一下之前的紧张学习，这样参加的学生会较多。野外考察活动的地点最好选择在学校附近，需事先踩好点，当发现有大量蚜虫出现时，及时组织学生去观察，收效特别好。另外，每次活动都邀请在校的本科生来协助，不仅可以使活动更加有序，学生可以得到更多的指导，提高科普的质量，而且大学生在指导过程中也得到了锻炼。

八、结论

本项目以一只小小的蚜虫为媒介，让学生们观察到自然界中各种生物之间的相互依存关系，将书本上的知识在大自然中得到了体验。领略崭新科技成果，扩大知识面，站在科學技术的前沿，增强学习的自信心，同时也感悟到科学研究是严谨的、艰辛的、有趣的，并有很高的应用价值。不仅在于传播了多少科学知识，更在于它倡导了科学方法，传播了科学思想，弘扬了科学精神。在他们心中播撒了“爱科学”的种子。

科普活动的开展需要源源不断的优质资源，在高校有大量的科研成果、仪器设备和学生。如何发挥高校在科普工作中的优势，如何将它们科学、合理地转化为科普资源，为广大的青少年服务呢？本文从思路的改变、内容的设计、采取多种形式等方面做了尝试，收到了较好的效果，但也存在一些问题，例如如何让科普更加具有趣味性，如何能深入浅出地将科学知识传播出去，让青少年更加“爱科学”就是一个值得进一步探讨的问题。

参考文献：

[1]《科学技术普及概论》编写组.科学技术普及概论[M].北京：科学普及出版社，2002：25-27.

[2]中华人民共和国科学技术普及法[Z].北京：中华人民共和国第九届全国人民代表大会，2002：4-5.

[3]任福君.加强科普资源建设，提高全民科学素质[J].科技中国，2006，（10）：46-47.

[4]中国科普研究所.中国数字科技馆科普资源调查报告[R].2008：6-7.

[5]任福君.科普资源建设的理论与实践研究报告[R].2008：12-13.

[6]任福君.搭建科普研究资源平台、促进科普事业发展[J].科普研究，2006，（3）：8-14.

[7]任福君.科普资源共建共享亟待加强[N].学习时报，2009，（03）：23-24.

[8]任福君.关于科普资源研究的思考[A].中国科普理论与实践探索——16届全国科普理论研讨会论文集[C].北京：科普出版社，2008：45-46.

[9]郑念.科普资源建设的基础理论研究报告[R].2007：8-9.

[10]郑念.一个重大而又艰苦的工程[J].科技中国，2006，（10）：26-29.

[11]朱效民.试谈今天科普工作的定位与规划[J].中国科技论坛，2004，（5）：124-125.