知识服务大众 科学引导人生

2024-12-16 00:00:00曹晨
中国科技教育 2024年11期

山东大学威海天文台(暨威海市天文台)由山东大学、中国科学院国家天文台和威海市联合共建,于2007 年6 月9 日正式落成并投入使用,山东大学(威海)空间科学与物理学院负责天文台的日常运行与管理。天文台位于黄海之滨的美丽城市——山东省威海市的山东大学威海校区玛珈山顶,分西、东两个圆顶,分别建有国内口径较大的1 米、60 厘米口径赤道反射式天文望远镜,另有科研级探测器和高分辨率光谱仪等先进终端设备。天文台开展实测天文、空间碎片监测预警等科研工作,已发现获得永久编号和命名权的小行星18 颗,其中已正式命名“威海”“山东科协”“山东天文(学会)”“济南”“青岛”和“玛珈”6 颗。天文台教师承担了大量国家、省部级科研课题,并承担国家空间碎片监测任务等。

天文科普教育与特色观测活动

威海天文台高度重视科学普及工作,自2007 年建台以来即以“知识服务大众,科学引导人生”为宗旨,利用大口径天文望远镜、多台中小型便携式望远镜及太阳观测设备、天文科普教育仪器设备(如大型天球仪、三球仪、活动星座图、多媒体行星秤、星象亭、中国古代天文仪器模型等)、天文科普海报/展板、建于校内闻天楼的3D 天文科普影厅等软硬件优势,结合山东大学(威海)空间科学与物理学院、山东大学空间科学研究院专业的天文教师与技术人员团队的人才队伍优势,在学校、学院及威海市科协、火炬高技术产业开发区科技创新局等单位的大力支持帮助下,常年面向威海市及周边地区、山东省内乃至全国范围的广大公众尤其是青少年学生开展各类天文科普教育与观测活动,大力推动本地、省内及全国科普与科学教育事业的发展与全民科学素质的提高。

基于天文台的科普教育活动的主要形式为定期公众预约与不定期团队集体预约来访的天文科普与观测活动、3D 天文科普影片赏析活动等,主要内容包括利用台上天文望远镜、太阳色球望远镜与多台小型便携式科普望远镜指导观测太阳、月球、行星及深空天体等并科普相关科学知识;指导进行手机天文拍照摄影实践;指导辨识对应季节的星座与亮星并结合中国优秀传统文化讲述星夜神话与诗意星空;针对热门主题开展天文与空间科学主题讲座与科普影片轮播;利用天文科教仪器设备讲解与演示操作普及天文知识及前沿进展;在天文台及户外开展各类特色主题天文科普观测与宣传活动,如日月食等特殊天象观测科普、“地球一小时”暗夜保护、中国空间站等人造天体过境观测拍摄等。

威海天文台开展特色天文观测与天象直播活动,如“云游山大威海天文台”“中秋齐鲁赏月会——月球联合观测直播与科普活动”“月全食与月掩天王星观测直播与科普活动”“英仙座、双子座、武仙座τ 流星雨观测直播活动”“土星合月、木星冲日、月掩金星观测直播活动”等;开展基于山东大学(威海)空间科学与物理学院教师团队自主开发的国家一流课程,如食双星天文虚拟仿真实验;指导大中学生与天文爱好者利用虚拟访问平台进行线上天文观测、天文望远镜操作、科技创新小课题项目式学习等;宣传并指导青少年与天文爱好者参与天文公众科学项目,如“射电星系动物园”(Radio Galaxy Zoo)等,了解并亲身探索天文科技前沿,体验天文大数据、人工智能等新科技在天文学中的应用;开展线上科普报告讲座、线上同步科普直播与录播点播课程、天文科普研讨会等。

“地球一小时”暗夜保护特色科普教育活动

“地球一小时”暗夜保护特色科普教育活动借助由世界自然基金会(WWF)为应对全球气候变化所提出的“地球一小时”(EarthHour)全球性活动,结合天文观测的特点与吸引力,进行广泛有效的科普活动与暗夜保护公益宣传。活动既能普及天文科学知识、开展观测活动,又能宣传暗夜保护、节能减排,推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,并借助山东大学一校三地(威海、青岛、济南)将活动推广至山东省全境乃至全国各地。

自建台以来,威海天文台积极开展各类天文主题暗夜保护活动,并进行夜天光亮度定量测量研究。天文台联合山东大学(威海)天文协会(山东大学十佳学生社团、山东省优秀大学生科技社团),以及山东大学(青岛)学生天文协会、山东大学(济南)天文协会、山东天文学会等,自2009 年起连续开展了16 年的“地球一小时”暗夜保护主题科普活动,产生了广泛的社会影响。

借助每年3 月下旬的“地球一小时”活动,山东大学一校三地师生共同向公众及社会宣传暗夜保护理念,共赏美丽星月,积极推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。活动内容主要包括“地球一小时”与暗夜保护意识宣传与调查、暗夜保护科普报告讲座、大中小学“暗夜保护”专题科普课程、校园路边天文夜、天文台开放科普与观测、天文摄影比赛与展示、夜天光亮度测量与监测研究等。

活动前期,天文台联合山东大学一校三地天文协会开展联合倡议、街头采访及天文摄影比赛,邀请学生及社会公众针对“地球一小时”与暗夜保护等话题展开讨论,表达各自的观点与见解,普及“地球一小时”暗夜保护活动的宗旨和意义,让公众意识到光污染对生态环境与天文观测的危害性及治理光污染的紧迫性,为后续活动进行铺垫和预热。活动当晚,在校内举行暗夜保护宣传及户外路边天文观测活动,开展简单有趣的天文小游戏,指导公众辨识夜空中的星座、亮星,并简单估量当地光污染的程度,指导公众使用天文望远镜进行星空天体观测,让公众直观认识到光污染对自身生活及天文观测产生的巨大影响。

此外,天文台还开展公众开放科普与观测活动,对暗夜保护相关知识进行讲解与宣传。夜天光亮度的定量测量是研究城市光污染对当地天光亮度及其变化影响的最直接方式。天文台教师及天文协会学生一直积极参加“全球数星活动”(Globe at Night)并上交目视测量数据资料,助力全球天光亮度监测。本文作者还曾指导大学生团队利用单反数码相机与手持天光亮度计(Sky Quality Meter,SQM),对校区周边各地的夜天光亮度进行了定量测量与分析,并于2023 年在《中国国家天文》杂志发表《保护星光,莘莘学子在行动》专题文章,推动暗夜保护事业。

天文科普进校园

威海天文台拥有专(兼)职教师队伍,其中教授3 人、副教授/高级实验师4 人、兼职教授3 人,均参与天文台科普工作;还拥有一支百余人的大学生科普志愿者队伍,以山东大学(威海)天文协会骨干成员为主体。天文台教师长期在校内开设科普类型的全校天文通识选修课“天文学新概论”“科幻文学影视中的天文物理奥秘”“业余天文观测与摄影”“今日天体物理前沿”等,广受学生欢迎,并对校外青少年与天文爱好者免费开放。天文台教师与大学生科普志愿者深入当地中小学,如威海市第一中学、威海市高新区山大实验学校、威海市高新区第一中学等,长期开展天文校本课、社团活动课与科普进校园活动等,多次开展以“探索星空宇宙的奥秘”“星空与星座”“太阳系外行星及生命宜居性”“星系战争——碰撞中的星系与宇宙”“流浪地球中的天文学”“保护黑暗美丽的夜空——暗夜保护”等为主题的科普报告与讲座,组织开展校园天文观测活动,支持中小学学生天文社团的建设与发展,并指导学生参加全国中学生天文知识竞赛(CNAO)、青少年科技创新大赛等。

此外,天文台教师及所指导的学生在各种新媒体平台发布科普文章、科普短视频等,年受众超10 万人次。天文台教师撰写的科普文章多次在《天文爱好者》《中国国家天文》等杂志上发表,与天文协会同学创作的科普作品在中国天文学会天文科普短视频大赛(征集活动)、山东省科普创作大赛、科普宣讲大赛、科普讲解大赛、全国大学生天文创新作品竞赛(征集活动)等比赛活动中多次获奖。

未来展望

积极联合各相关部门单位,深入中小学,推进科普助力“双减”工作,指导开展天文与空间科学科技创新课题与项目式学习,指导学生参加各类天文竞赛、科技创新竞赛等,开展并更好规划天文科技研学与假期探索营等,努力推动天文科学教育。

联合山东大学其他院系与文旅部门机构等,开展特色天文星空文化与推广活动,如高端天文科学科普论坛、星空大会与星空文化节、青少年天文节等,努力推动交叉融合的跨学科科普教育,文理、理工融合的大科普教育等,推动天文科普与我国优秀传统历史文化的有机结合。

进一步扩大天文台的科普影响力,积极与各级组织及兄弟单位交流合作,主办、承办、协办或联合开展各类地区性、全省、全国乃至国际性的科普与教育会议、项目、赛事、活动等,通过网络、新媒体等手段扩大科普受众范围。

加强科普创作创新,促进优质科技资源、最新科研成果、前沿天文科技进展等内容的科普转化,积极参与我国大天文科学装置(如中国天眼FAST、中国巡天空间望远镜CSST、“司天”时域望远镜阵列等)的科普宣传。