欧善国
(广州市气象局, 广州 511430)
“科技三会”后,中国科普产业已经成为一个规模快速增长的新兴产业,但同时存在多个瓶颈问题[1],呈现“散、缓、小、弱、短、低”特点[2],气象科普产业也不例外[3],科普产业发展策略问题亟待破解。
近年来,国内不少学者对科普产业这个主题进行了多维的研究。任福君等对科普产业作了内涵界定研究[4];张仁开对科普产业的产业融合性做了分析[5];詹丽凝探讨了科普产业化发展的重要性[1];袁国铭等阐明了科普事业与科普产业的关系[6];孙景兰等探索“公益—产业”双驱动发展机制[3];任福君认为文化产业有利于科普产业快速发展,STEM 教育是科普产业发展的新引擎,要重视五大数字新技术的应用[7];佟贺丰等探讨科普+问题[8];王小明等分析科普游戏的作用[9]。
根据以上学者的研究成果,笔者认为气象科普产业的发展必须以满足科普市场需求为导向,主动与文化、教育产业融合。研学旅行是近年来中小学一种新兴的教育方式,根据教育部等 11 部门颁发的《关于推进中小学生研学旅行的意见》[10](以下简称《意见》)可知,研学旅行是“研究性学习和旅行体验相结合的校外教育活动,是学校教育和校外教育衔接的创新形式,是教育教学的重要内容,是综合实践育人的有效途径”,因此探讨开展气象研学旅行促进气象科普产业发展非常必要。
本文运用SWOT分析法,系统诊断气象研学所具有的优势和劣势,所面临的机遇和挑战,进而提出气象研学旅行产业发展策略,以期为气象科普产业发展找到新的模式,也为其他行业科普产业的发展提供借鉴。SWOT分析法是一种被广泛应用的系统统筹方法,通过分析研究对象的各种内部优势、劣势以及外部的机会和威胁,并依照矩阵形式排列把各种因素相互匹配起来加以分析,从而制定适宜的发展战略[11]。
1.1.1 气象科普场馆遍布全国
全国共有214 个全国气象科普教育基地、50 多个气象科普场馆、1 800 多个对外开放的气象台站,这些科普场馆题材丰富,各有特色[12],这为全国各地开展气象研学旅行提供了场所。
1.1.2 气象科普资源丰富
当前气象科普在科普展教、出版、影视、网络信息方面发展较快且形成一定规模,建立了品牌,如气象出版社每年出版众多的科普读物,各地气象部门微信、微博发布大量气象科普文章,这些科普资源为气象研学资源的开发提供了丰富的素材。
1.1.3 气象与多学科融合
气象知识与中小学多个学科知识融合,气象可作为研学的重要资源。以《普通高中地理课程标准(2017)年版》(以下简称《课程标准》)[13]为例,笔者研究发现气象与高中地理知识高度融合,如农业气象服务利用地理信息技术开展气候资源区划、气象灾害风险区划,指导农民种植何种农作物,这与《课程标准》中“地理信息技术在自然灾害预测、灾情监测和评估中的运用”知识点相融合。根据这个知识融合点,笔者提供广州市荔枝、龙眼、香蕉种植适宜度区划图给学生分析,引导学生通过纬度分析、地势分析探究广州市最北部为何不适宜种植这3 种水果的原因。
1.2.1 气象科普研学资源匮乏
当前气象科普主要形式为参观学习、科普讲座、一次性的知识竞赛、一次性的作品创作比赛等,从事气象科普的人员没有深入系统研究中小学教学内容和国家教育改革政策,从气象人角度而不是从学生主体地位去思考气象科普工作,导致研学资源的开发、活动的策划常常与教学内容相脱离,难以满足中小学研学需求。
1.2.2 气象科普活动缺乏创意
气象科普宣传产品、科普活动科技含量不高,没有充分利用现代新媒体技术,互动性不强,创新性不够,无法让学生“做中学”“玩中学”,难以激发学生探究气象科学奥秘的兴趣,不利于气象研学品牌的构建。
1.2.3 气象科普产品同质化严重
气象科普作品、产品多侧重于气象现象认知、安全防护知识介绍,缺乏“成因分析”,且定位模糊,难以作为资源开展持续性、有深度的气象研学活动。
1.2.4 气象科普宣传不够
气象部门没有广泛开展气象科普资源和活动形式宣传介绍,导致学校不了解气象资源和活动如何有效帮助学校促进学生核心素养的培养。
1.3.1 良好的国家政策环境
2013 年,国务院颁布的《国民旅游休闲纲要(2013—2020 年)》第一次提出要“逐步推行中小学生研学旅行”[14];2016 年,教育部、国家发改委等11个部门联合印发的《意见》)要求将研学旅行纳入中小学教育教学计划;2017 年9 月25 日,教育部印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》(以下简称《指导纲要》)也把研学旅行作为综合实践活动方式之一[15];教育部2017、2018年分别命名204 个单位和377 个单位为“全国中小学生研学实践教育基地”[16-17]。这系列举措标志着研学旅行活动有着良好的国家政策支撑。
1.3.2 巨大的市场需求
《指导纲要》将研学旅游纳入必修课程,要求学生每学年至少有两次研学旅游,《意见》要求研学旅行一般安排在小学四到六年级、初中一到二年级、高中一到二年级。根据2020 年中国统计年鉴,2019年小学生共约1.056 亿人,初中生共约0.483 亿人,高中生共约0.242 亿人(不含中专、职中、技工学校),全国中小学生人数共约1.78 亿人。按照(1.056 亿人/2+0.483 亿人×2/3+0.242 亿人×2/3)/次×2 次粗略计算,每年约有2 亿人次学生参加研学活动。可以预见,未来研学旅行发展规模和市场空间十分广阔。
1.4.1 不同行业的竞争和威胁
2017年颁布的《新一代人工智能发展规划》[18]提出实施“智能教育”,教育部2018 年印发的《教育信息化2.0行动计划》也提出通过新兴技术实现教育模式变革和生态重构。人工智能正在教育界掀起热潮,引起教育内容和结构的调整,未来教育会侧重培养面向人工智能时代的创新人才,如何提升学生的核心素养和创新能力成为教育关注的重点。因此,当前众多行业的科普产业都在“人工智能+教育”方向上发力,但作为融合物联网、大数据、云计算、人工智能计算的气象行业,科普产业却在“人工智能+教育”发展方面没有发挥自己的资源优势,科普资源科技含量不高。
1.4.2 资源持续开发能力不强
科普企业对气象科技发展成就了解不深,对各种气象业务资源陌生,而从事气象科普的工作者缺乏了解国家对创新人才培养的要求和中小学对科技教育的需求,导致气象研学资源开发能力不强,加上资金投入不足,导致气象研学资源缺乏持续深度研发,系列性研学课程凤毛麟角,研学实践活动相对固化,气象科普产业发展受阻。
通过对气象研学旅行产业发展内部因素和外部因素的分析,笔者构建气象研学旅行产业发展的SWOT战略矩阵,制定出相应的SO战略(增长战略)、WO战略(扭转型战略)、ST战略(多样化战略)和WT战略(防御性战略)4类发展策略。
2.1.1 重视气象研学旅行,推动气象科普产业发展
当前青少年素质教育市场供需两侧都在快速增长,气象部门要充分认识到科普产业化是振兴科普事业的必由之路,重视研究如何借力素质教育推动气象科普产业的发展。气象部门可以与科普企业构建气象科普产业联合体,加大项目和政策的扶持力度,除了扶持气象科普动漫、影视、出版、会展外,更要支持数字科普、科普旅游等新兴科普产业业态发展,以气象科普产业支撑气象科普事业的发展。当前尤其要重视气象研学旅行产业的研究,充分发挥全国气象科普教育基地的示范和集群带动作用,打造气象研学精品课程。总之,气象科普产业发展要从“知识导向”转向“素养导向”,全国气象科普场所要从“游学”发展成为“研学”场所,为学生核心素养和创新能力的培养服务。
2.1.2 加强气象与教育融合研究,满足研学旅行需求
尽管气象科普资源丰富,但要满足教育部门开展研学旅行教育的需求,还需要组织人员对标《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017 年版)》等教育部门政策文件,了解国家对人才培养的基本要求、教育理念和培养目标,深入分析气象与教育知识融合点,挖掘、整理、提炼适用的气象研学内容,开发针对中小学生的知识体验性研学产品。以《课程标准》为例,选择性必修2课程要求从地理环境整体性和区域关联的角度,说明因地制宜对于区域发展的重要意义。笔者提供广州月平均降水量和月平均气温图,以及广州市风玫瑰图,让学生可以通过气象资料分析广州地区的气候类型、推断购房朝向和最佳装修时间[19]。
研学课程内容应注意与学校课程教学进度、学生心理特点保持一致。针对小学三年级至六年级的研学项目,要多设置一些简单操作、趣味体验的活动;初中生、高中生的研学项目,要多设置探究性、深度参与项目,融入STEM等教育模式,着力培养学生团队合作、独立思考的能力。
2.2.1 注意研学现状和展望分析,动态把握研学发展趋势
自2016 年《意见》发布至今,中国知网研学旅行领域文献共有600 多篇,这些文献的研究成果为气象研学旅行的开展提供了理论基础和参考。从事气象科普工作的服务提供者都必须认真研读这些文献,了解研学旅行领域的研究主题、研究前沿和发展趋势,以及高产作者、主要研究机构,及时把握研学最新的发展动向。笔者从文献计量学的角度出发,以CNKI核心期刊中研学旅行研究相关的文献数据为样本,研究发现,当前研学旅行的研究主题较为广泛,涉及红色旅游、文旅融合、地理实践力、核心素养和课程化等主要方面,地理和课程是研究前沿。因此,以地理学科为重点,开发多学科融合、应用新媒体技术和人工智能技术、具有深度体验的气象研学课程将是未来气象科普产业的一个重要发展方向。
2.2.2 加强研学旅行的创意策划,实施寓教于乐
学业带来的沉重压力一定程度上会令学生对课外学习有一定的抗拒性。加强研学旅行的创意策划,实施寓教于乐,同时着力创设情境,提升研学体验度,确保气象研学旅行的持续推广。如广州市教育局认证的广州市气象户外拓展教育活动,就是通过广州气象部门自行开发的“气象寻踪”小程序,以问题为导向,在科普基地开展国际定向越野活动。该活动既达到了户外休闲、竞技娱乐的目的,同时让活动参与者学习和掌握了更多气象科普知识,实地了解更多实体气象科普资源和业务资源。该活动被中国气象学会纳入《校园气象科普教育整体解决方案》,向全国气象公园和全国校园气象站推广。
2.3.1 加强高新技术的应用,提高研学科技含量
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》[20]提出的“信息技术对教育发展有革命性影响”强调了信息技术对教育的重要性。《教育信息化十年发展规划(2011—2020 年)》[21]提出“深化信息技术与教育教学的融合发展”,指明信息技术在教育的应用策略。《新一代人工智能发展规划》要求“在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”,明确了信息技术教育内容。因此,气象研学活动需要加强新媒体技术、物联网技术、人工智能技术等应用,在研学中培养学生运用信息技术分析解决问题能力。如结合学校的信息技术学科Arduino课程内容,利用Arduino主板和各种气象要素传感器,以及编程技术可开展气象要素观测活动,这样可以促进学生通过实践巩固所学的信息技术知识,并发展社会实践技能,符合国家对人才培养的要求。气象科普工作者要密切关注气象现代化建设成果,主动挖掘高科技的业务内容转化为研学资源,既提高气象研学科技含量,又让学生在研学中感受到气象现代化建设成就,增强对祖国的自豪感,增加对气象行业特点的了解,有利于职业生涯规划。如《课程标准》选修8要求学生了解遥感图像判读的基本原理和方法,判读某地的遥感图像。笔者选取不同下垫面的无人机温度遥感数据和实景航拍图,让学生通过分析比较,探究不同下垫面出现温差的原因、热岛效应的成因,思考如何缓解城市热岛效应现象[21]。
2.3.2 加强气象、教育、企业合作,提高气象研学资源的持续研发能力
加强气象、教育、科普企业,以及旅游、研学机构等研学产业链各方合作,可促进形成体系化的研学旅行资源。科普企业要注重前沿科技在研学的融合,气象部门要善于实现专业知识的通俗化,教育部门要着重课程规范化,旅游部门要做好研学路线的规划,按照《意见》的要求,逐步建立小学以乡土乡情为主、初中以县情市情为主、高中以省情国情为主的研学旅行活动课程体系。鉴于实现跨学科知识整合是STEM教育一大特点[22],STEM教育在中国的教育中取得很好的教学效果[23-24],而气象学科的跨学科性、生活情境体验性与STEM教育非常吻合。因此,气象研学产业链各方要以《意见》《指导纲要》等为指导,以学生发展为目标,以资源条件为依托,注重引入STEM教育模式,加强情境问题创设,持续、系统地开发气象研学资源,更好地满足气象研学资源对中小学教育的需求。
2.4.1 充分利用社会资源,拓宽气象研学活动范围
除了依托气象部门自身建设的气象科普场所,还可以采取“走出去”的方法开展气象研学活动,扩大气象科普影响力,促进气象科普产业的延伸。如可以与学校共建社会实践基地,组建气象研学社团,由气象专家、学校老师共同指导学生利用便携式气象观测设备以及学校周边的气象自动观测站数据,结合校内外的资源,开展不同下垫面温度测量[25]、物候观测、重大天气过程前后气象要素变化对比等气象研学活动。还可以与农业生产基地合作,利用生产基地丰富的农作物资源,利用当地的气候特点,研发具有地方特色的“农耕+气象”研学资源[26],打造差异化的“示范性农业基地”类研学实践基地。这不仅是一项教育工程,也是一项乡村振兴工程。
2.4.2 加大气象研学资源宣传,提高社会对气象科普的认识
加大气象研学资源宣传,充分发挥气象部门的微信、微博媒介优势,提高社会对气象与教育融合重要性的认识,激发气象科普需求市场,促进气象研学品牌的建设。大力开发数字化气象科普场馆,使学生可以随时随地地登录学习,扩大气象科普宣传范围,并通过线上引流到气象科普基地进行实地研学。如利用720°VR全景制作技术高清晰度全景三维地展示科普基地或气象业务场所,给观看者一个身临其境的体验。通过箭头导览,可以让观看者自由穿梭于各场景之间,真实、直观和全面地观赏展示内容。通过推送场景问题,引导观看者开展线上气象研学。这样既可以解决部分学生因学业无法实地研学的问题,又可以让广大的学生通过提前了解气象研学资源,做好研学前期资料搜集、问题整理,以STEM等教育模式提前制定好研学方案,为研学过程中的意义建构做好准备。
要有计划地在全国100多个示范校园气象站开展研学旅行实验区和示范校创建工作,充分培育、挖掘和提炼先进典型经验,以点带面,整体推进,使学生家长能充分认识气象研学旅行的重要意义,并通过他们的宣传和引领,带动更多的人积极参与气象研学旅行活动,为气象研学旅行活动营造良好的社会环境和舆论氛围。
气象科普事业的发展是一项综合性的社会工程,《全民科学素质行动计划纲要实施方案(2016—2020) 年》提出“十三五”时期重点任务是实施科普产业助力工程,促进科普产业健康发展,大幅提升科普产品和服务供给能力,有效支撑科普事业发展,阐明了科普产业对科普事业发展的重要性。因此,要摒弃重事业而轻产业的传统科普发展思维,树立科普事业和产业并举发展的理念,加强气象研学旅行产业发展的研究,搭乘“研学”快车,推动气象科普事业的大发展。