“体验化学魅力，弘扬科学精神”之科普活动

张迪 代秦琴 王喻秋 王贵凤 陈俊显 邹晓川

摘要：化学是一门蕴含丰富哲学思想的魅力科学，如量变与质变、共性与个性、对立与统一、主要矛盾与次要矛盾等思想。此外，化学育人元素丰富、贴近生活，非常适宜作为科普载体。因此，以化学学科为载体，对青少年开展科学普及意义重大，不仅能够激发他们的科学好奇心，还能让他们树立尊崇科学家的人生价值观，激发热衷科学探索的兴趣，树立良好的学风和自立自强的远大志向。重庆第二师范学院以“体验化学魅力，弘扬科学精神”为主题，通过视频、展板、实验、游戏互动以及讲座等方式向农村青少年开展科普活动。活动的顺利进行，一方面有利于推动解决科技教育不平衡、不充分的问题;另一方面，希望能够为科普工作者提供参考借鉴。

关键词：化学科普活动;青少年;好奇心;参考借鉴

文章编号：1008-0546（2022）09-0002-05中图分类号：G632.41文献标识码：B

习近平总书记在2016年举办的全国科技创新大会上指出：“科技创新和科学普及是实现科技创新的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”[1]《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出：在“十四五”时期实施的5项提升行动中，青少年科学素质提升行动排在首位。[2]具体提升行动包括：激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培育一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础。青少年是祖国的未来，加强对青少年科学普及，有助于厚植创新沃土，树立青少年科技强国、科技报国的信念，促进科技创新后备人才培养。然而，青少年无论是生理还是心理素质都具有极大的不稳定性，但是也极具可塑性。因此，在这个阶段，特别需要正确的价值观的引导。

化学历史源远流长，古代文明中的制陶、冶炼、酿造、染色等都是人类早期的化学实践活动。如今，化学与人类的衣、食、住、行、用、乐以及能源、信息、材料、国防、环保、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系。[3-9]此外，化学学科更是一门蕴含丰富哲学思想的魅力科学，[10]如量变与质变、共性与个性、对立与统一、主要矛盾与次要矛盾等思想。不仅如此，化学思政育人元素丰富，非常适宜作为思政育人载体。如古有王安石描述的“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，今有“成功源自‘失败，赤子之心耀前路”的黄鸣龙，他是第一个出现在有机化学人名反应中的华人，有“‘灵感出自坚持，寂寞道路终璀璨”的屠呦呦，她是第一位获诺贝尔科学奖项（自然学科）的中国本土科学家。[11]因此，以化学学科为载体，对初中生开展科普宣传意义重大，不仅能够激发他们的科学好奇心，树立尊崇科学家的人生价值观，还能激发他们热衷科学探索的兴趣，树立良好的学风和自立自强的远大志向。

一、主要任务

1.增强青少年科学好奇心

好奇心是科学的第一推动力，也是吸引公众关注科学研究与科研进展的一个重要因素，因为这能够引发公众在情感上的共鸣，进而关注科学研究本身，思考科学研究背后的驱动力。好奇心是人与生俱来的本能追求，[12]每个人都有对知识渴望的需求，以及了解未知世界的渴望。但是好奇心需要进行培养，不同人的好奇心强烈程度也不同，因此挖掘、激发、培养青少年的好奇心是本次重要任务之一。

2.树立尊崇科学家的人生价值观

科学家应该树立成为青少年心中的偶像。“给青少年人生坐标、学习榜样尤为重要，不要让他们过早地盲目追求影视明星，而是把科学家树立成为孩子们心中的偶像，大力宣传弘扬科学家作出的伟大科学贡献、科学发现，包括疫情当中涌现出来的科技工作者的光辉形象。”结合青蒿素、新冠肺炎、神舟飞船遨游太空，详细向青少年讲述其背后的故事，鼓励他们学习科学家的家国情怀，学习他们永攀科学高峰、淡泊名利的精神品质。

3.激发热衷科学探索的兴趣

兴趣是人们活动强有力的动机之一，它能调动起人的生命力，使大家热衷于自己的事业而乐此不疲。人对自然产生兴趣，就能引发对事物的体验，对问题的思索;人对生活产生兴趣，就能引发因好奇而实践，因验证而发现。古往今来，许多成就辉煌的成功人士，他们的事业往往萌生于青少年时代的兴趣中，沿着兴趣开拓的道路走下去，找到了自己事业成功的路径。

二、科普内容

围绕“体验化学魅力，弘扬科学精神”主题，开展系列科普活动，活动主要以视频、展架、趣味实验、现场报告以及“你若说化，我来发奖”互动活动等形式开展。

1.展架部分

展架部分主要包括化学自我介绍、古诗词中的化学、抗疫化学、化学成果、化学科学家等内容（见表1）。该部分内容以增强青少年对化学的好奇心、树立尊崇科学家的人生价值观以及激发热衷科学探索的兴趣为出发点。如通过展示化学在抗疫过程中大显身手以及代表性的化学成果，激励同学们热爱化学、学好化学。以中国人命名的人名反应以及古诗中蕴含的化学，能够增强学生爱国情怀和民族自豪感，树立同学们尊崇科学家的人生价值观，培养他们不畏挫折、勇攀高峰的品质。

2.实验部分

实验部分主要以生活中常见的物质为耗材，包括自制紫甘蓝酸碱指示剂、会跳舞的牛奶以及喷雾作画等。其主旨是鼓励同学们探究现象背后的原因。该部分内容有利于激发青少年的好奇心，培养青少年的动手能力，有助于他们建立科学的化学思维。

三、实施过程

1.案例一：以动漫、微视频为吸引点，增强青少年科技好奇心

相比于传统的文字，青少年更喜欢动漫、微视频等新兴传播方式。因此，如何吸引青少年的科技好奇心是本次科普活动一个非常重要的任务。

以动漫展示纳米机器人的合成为例（见图1）。首先使用手机播放超级飞侠动画片，接着问同学们是否喜欢机器人乐迪？答案是肯定的，待同学们热烈讨论的时候将展板展示出来（见图2）。此时，纳米机器人全家福立刻吸引了学生的注意，他们对于展板上的内容好奇心成倍增加，问题井喷。“老师，这是什么机器人？”“老师，2345和这些机器人有什么关系？这些圆圈、直线表示什么？”“老师，什么是纳米？”。用青少年听得懂的语言是交流的基础，设置悬念、比喻、拟人等修辞手法是常用的科普方式。此外，科普人员的肢体语言也能为科普效果添砖加瓦。科普宣传员谈到，纳米机器人是化合物2345的一个形象化描述，化学家通过巧妙的化学反应构筑了纳米机器人家族。而构筑机器人的过程就像同学们平时搭积木一样，是有策略的。这里面的圆圈代表苯环，直线代表化学键，而化学反应的本质就是旧键的断裂、新键的生成。为了更好地说明什么是纳米，科普人员首先现场展示了一根头发，提高音量说道，1纳米等于0.000000001米，相当于1根头发丝直径的六万分之一。最后，告诉同学们纳米跟米、分米、厘米一样，是一种尺寸单位，同学们豁然开朗，满脸洋溢着开心的笑容。为了更加吸引同学们的好奇心，我们现场还播放了关于抗新冠肺炎的微视频，告诉他们化学是一门有用的学科，合成的药物可以用來杀死新冠病毒，如瑞德西韦、洛匹那韦、利托那韦、磷酸氯喹;制备的高分子材料可以用来做防疫物资，如口罩、护目镜、防护服等。

2.案例二：以科学家事迹为抓手，树立尊崇科学家的人生价值观

以介绍屠呦呦为例。先介绍疟疾这种传染性疾病的危害，它是一种严重危害人民健康和生命安全的重大传染病，世界卫生组织曾经把疟疾与艾滋病、结核病并列为全球三大公共卫生问题，目前全球有108个国家和地区都流行疟疾，共有约33亿人受到威胁，每年有两亿病例，近80万人死于疟疾。[13]

接着介绍历史背景。20世纪60年代疟疾发病率再创新高，为保障人民的生命安全，我国启动了“523”项目，屠呦呦于1969年加入该项目并被任命为课题组组长，开始了长达近半个世纪的抗疟研究。当时我国经济发展水平落后、科研环境艰苦，不少人认为这个任务难以完成，但在接受任务之初，屠呦呦就坚定地说：“没有行不行，只有肯不肯坚持。”屠呦呦团队从系统收集整理的历代医籍、本草、民间药方入手，检验大量中药单秘验方，最终从东晋葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”获取了灵感——改用低沸点溶剂的提取方法，富集青蒿的抗疟组分，最终于1972年发现了青蒿素。屠呦呦在药物的临床试验阶段，不惜以身试药，只为能尽快地得到药物毒性的证据，为药物的进一步研发和生产争取时间。在一次又一次的失败中找寻经验，在寂寞路途中找寻科研之光。

最后重点分享感悟：屠呦呦的成功不仅证明了一切伟大成就都是不断奋斗的结果，也告诉我们科研的路途是注定艰辛的，一切“灵感”都必须经汗水的浇灌才能结出灿烂果实。而作为新时代中国青年，我们要勇于走在时代前列，不畏寂寞，不惧困难，不断磨砺，成长为担当民族复兴大任的时代新人。当前，乡村振兴正在如火如荼地进行，农村饮水安全也是党和国家重点关注的民生大事，以此为契机进行升华，告诉学生们还要注重个人卫生，防止病从口入。对比非洲等国家，告知祖国的强大，在疾病防治、新药开发以及守护百姓健康等方面，中国亦然走在了世界的前列。

“呦呦鹿鸣，食野之蒿。今有嘉宾，德音孔昭。”这是感动中国组委会对于2015年我国首位诺贝尔生理学或医学奖得主屠呦呦的高度评价。作为中国抗疟药物研制的领导人，她不负使命，带领团队成功研制出“来自东方的神药”拯救了非洲数百万人的性命，并因此于2016年入选时代周刊年度“最具影响力人物”。

3.案例三：以实验为载体，激发热衷科学探索的兴趣

首先通过“你若说化，我来发奖”互动活动，调动同学们的积极性，让其充分想象。“你若说化，我来发奖”互动活动是指由工作人员提供印有化学元素词语的乒乓球，由学生抽取并解读上面的文字，比如牛奶、食盐、洗涤剂、小苏打、食醋等。引导学生思考词语背后的化学问题，回答正確，发放礼品。此环节有利于构建同学们的科学思维，通过循循诱导的方式，激发他们对未知事物的兴趣，最终以好奇心揭开背后的原因。

同时，以会跳舞的牛奶实验为例，充分吸引同学们的好奇心，激发他们热衷科学探索的兴趣以及培养相应的科学思维。志愿者首先以生活中常见的牛奶为对象，引导同学们思考与牛奶相关联的词语。“营养物质、奶牛、美容、漱口、香蕉牛奶”等词语从不同的同学口中相继蹦出。志愿者突然大声说道：“同学们，牛奶还会跳舞哟”，这样的声音迅速引起了大家的兴趣，从同学们疑惑的神情中可以看出他们迫切地想知道答案。此时，为了帮助青少年建立科学思维，探索其中的奥秘，科普过程主要采取对照的验证方法。志愿者首先让一个同学往两个盘子里各倒125mL的清水，让另一个同学向另外两个盘子里分别倒入125mL的牛奶。随后让他们挑选不同颜色的食用色素，并挤入盘子中。紧接着将沾有洗洁精的棉签以及不沾洗洁精的棉签分别垂直插入清水以及牛奶中，等待。“哇！”同学们看到现象的瞬间惊呆了，四个盘子中只有蘸取了洗洁精的棉棒并且放入牛奶中，才出现了液体分散开，不同的色素交织在一起，有节奏地向外散开，这种现象就像是牛奶在跳舞一般美丽，而其余三个盘子没有任何变化。随后志愿者带领同学们进行思考，除了牛奶和水的区别外，其他的东西都一致，背后的现象是什么原因造成的呢？原来洗洁精的主要成分是表面活性剂，一端是亲水基团，一端是亲油基团，将其插入牛奶中，会引起牛奶中脂肪分子的运动，食用色素分子可以随意迁移，就会观察到五颜六色的“彩虹”在绚烂舞动。通过对比，学生能够直观地感受到不同的现象，充分地激发他们揭秘背后的原因、最大限度地调动他们主动思考问题的能力。

最后，志愿者讲解了一些表面活性剂分别用于各种工业废水的絮凝沉降、饮用水澄清和净化处理、化妆品的润湿、洗洁剂的发泡及去污等功能。同时，也分享了表面活性剂是属于生物难降解物质，若过量使用，会对水环境造成污染，甚至造成水体富营养化，出现大量绿藻的知识点，以此丰富同学的课外知识（见图3）。化学是一把双刃剑，必须科学地利用它，才能更好地为我们服务。

四、取得效果

活动非常成功，充分调动了同学们的科学好奇心。中心小学三年级一班的陶梓馨同学说道：“我今天做了一个牛奶跳舞的实验，它真的好神奇，以后我也要努力学习，继续探索科学的奥秘。”黑溪初级中学王靖校长表示：“科普内容不仅丰富多样，而且很实用，尤其是采用卡通形象、图文并茂的形式，能够迅速吸引同学们的注意力，有助于同学们理解吸收，还有利于初三年级化学的教学。”随行志愿者王喻秋谈到，“通过本次科普活动让我深深感受到乡村学生对科学知识的渴望，他们认真观看展板内容，积极参与趣味实验，在探索未知的过程中享受着化学带来的乐趣。本次活动坚定了我学好知识投身于教育事业的信念，在农村教育这个大舞台，我还有很多故事需要去书写。”

活动获得了市科技局帮扶集团、黔江区黑溪镇人民政府的大力支持。黑溪中学、小学700余名师生员工一起参与了此次活动，尤其是黑溪镇人民政府在资源协调、安全保障、应急预案等方面给予帮助。活动进行顺利，反响热烈，知晓度高、辐射广。截至目前，活动受到重庆科技报、华龙网、黔江区融媒体中心、武陵都市报、黔江手机报、市科技局帮扶集团官微等媒体报道，获得重庆第二师范学院官网、黔江区黑溪镇人民政府、网易新闻转载。其中武陵都市报（纸质版）发行量达3万多，黔江手机报向黔江16万多群众免费推送，黔江新闻播放次数超过7000次。而新华网、重庆科技报、华龙网等市级媒体辐射面更广、知晓度更高、更有利于此次活动的传播。

五、结论

以化学学科为载体，开展对青少年科学普及意义重大。一方面不仅能够激发他们的科学好奇心，还能让中小学生树立尊崇科学家的人生价值观，激发热衷科学探索的兴趣，树立良好的学风和积极投身于科技的自立自强的远大志向。另一方面，活动还能积极打造乡村科技教育服务平台，带动地方设立乡村科技教育基地、乡村科技教育志愿者服务队，推动解决科技教育不平衡、不充分问题，推动巩固脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接。

参考文献

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[2]国务院关于印发全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）的通知[2021-09].URL.

http：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-06/25/content_5620813.htm.

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