科技馆科学教育的若干思考
季良纲
浙江省科技馆
摘 要 伴随科学与技术的创新发展，科学教育的重要性与紧迫性进一步彰显。通过科学教育，提高科学素质，促进人的全面发展，是国家综合软实力提升的重要途径。科技馆作为科学教育的重要场所和机构，从理念到实践，都面临着全新的挑战，迫切需要深入思考研究，探索创新发展新思路。
关键词 科技馆 科学教育 思考
1 科技馆科学教育的使命担当
科学教育是伴随着19 世纪以来一系列重大科学发现和技术进步发展起来的，欧洲各国以“实验教育”为核心的教育改革，在基础教育中引入大量科学内容，大学设立工程技术专业。美国通过“赠地法案”，创办大量新式大学，建立了最完备的科学教育体系。20 世纪初，科技教育的理念从科学共同体内部通过创办组织、杂志、书信等方式向社会延伸，科技传播、科学普及成为专业化、职业化的工作，报纸、杂志、广播、电视等传播媒体大量报道科技内容；科技馆、天文馆等科技类场馆，得到快速发展。英国科技史家J.D 贝尔纳在《科学的社会功能》一书，集中阐述了对于科学教育、传播与普及的社会功能与作用的理解，无疑促进了人们对于科学重要性的认识。
而通过Moran's I系数以及Geary'C比率对广东省城市旅游效率进行的检验分析可以发现，在全局的角度中，城市旅游效率基于微弱的负空间自相关转变为较为显著的正空间自相关性；基于分析，绝大部分的地区旅游效率在相似的地理分布上存在了空间聚集的现象。而在分析过程中，广东省多数的城市均是在初期的随机分布，逐渐形成了高值被高值围绕的(HH)以及低值被低值包围的(LL)的综合性格局。
20 世纪的下半叶，迎来了“大科学时代”。一方面，新理论新技术改变了科学与技术发展轨迹，科学、技术、生产一体化趋势，经济社会发展越来越依靠科技推动，科技创新与应用成为主导动力，科学研究、技术创新、产业发展、社会发展相互促进更加明显，各国政府更加重视科学教育，科学教育、传播与普及步入发展新阶段。如美国1994 年发表了《为了国家利益的科学》政策报告，将“提高全民科学素质”列为美国科技政策的“国家目标”，提出“美国应该成为科学知识普及的社会”。另一方面，随着原子能、基因工程、器官移植、克隆技术等发展与应用，引起科学技术与人类生存、社会伦理、个人隐私等方面的争议，公众对于科技未来发展出现担忧和不安，科学与公众之间关系“紧张”。自20 世纪80 年代以来，英国率先发起“公众理解科学”运动，提出科学家与公众平等对话，试图以此消除公众疑惑，实际效果并不理想。2000 年，英国《科学与社会》报告认为，科学与公众的关系到90 年代已经变得十分紧张，出现了对科学的信任危机。新趋势、新问题、新挑战，严重影响了科学教育与普及，迫使教育界、科技界以及科学共同体重新解读科学教育的作用与本质，力求在内容、方式、载体、手段等方面进行积极探索。
在公共教育和公益性目的原则指导下，全球知名的自然博物馆、科技馆、科学中心等，十分重视教育功能的发挥，将它置于公共服务角色的中心位置。随着“全民教育”“终身教育”观念的深入人心，现代博物馆、科技馆等出现了新变化，表现在博物馆对传统业务，如收藏、研究等进行了拓展，教育功能明显重视，并逐步列入首要位置。2007 年国际博物馆协（ICOM）维也纳大会宣布，教育是博物馆第一功能。它改变了博物馆“以研究收藏为主”的传统观念，突显了教育在博物馆“社会责任”方面的地位，博物馆的角色开始由“独立的专业单位”向“社区的文化中心”转变。美国《博物馆教育工作者手册》博物馆教育定义称：“最广泛地理解为任何促进公众知识或体验的博物馆活动”，“教育的愿景，事实上也是博物馆使命和整体目标的愿景，教育和展览彼此关联的，并应该互相包含”。美国华盛顿大学博物馆主任Kym·S·Rice 认为，博物馆教育项目和活动必须足够灵活变通，尽量服务每个人的需求。为展览所开发的教育项目，通常是最为直观的教育活动，需要传递不仅仅是展览的内容，可以“对观众产生长远、持续、积极的影响”。
在我国，科技类博物馆包括科技馆（科学中心）、自然类博物馆、专业（行业）科技博物馆，发展历史并不算太长。从教育理念和内容、形式、方法等看，整体落后于欧美发达国家，表现在建馆理念陈旧，教育服务意识淡薄，简单地将展览等同于教育活动；对场馆教育资源挖掘不深，教育内容单调平庸；教育活动缺乏创新，难以激起公众兴趣。复旦大学郑奕根据对美国史密斯博物馆群体的研究，提出场馆教育“前、中、后三阶段一体化规划实施”的观点，对场馆科学教育理念进行新探索。联合国教科文组织“科普卡林加奖”获得者李象益认为，科技馆不应被看作为一座科技展览馆，而应该被看作是一间课堂、一座实验室，乃至一所适合时代和未来教育的特殊学校。科技馆提供的教育，是学校教育的重要补充和延伸。正如《博物馆体验》作者John·H·Falk 和Lynne·D·Dierking所言：“任何学习的发生都是有环境的。学习是个体与其环境间经历时间的对话，并且这种情境驱动的对话，被视为个体的个人、社会文化以及物理情境之间的互动的进程和产物”。博物馆、科技馆有独特的学习环境，互动体验中获得的感悟，应该是充满乐趣的求知过程。
可以看出，电压暂降深度约为20%，持续时间约为2～15个周波，根据仿真分析及监测数据可总结出短路故障引发电压暂降的典型特征如下：
科学知识、方法的学习理解，科学兴趣的培养，对于科学未来的关注，超出了一般意义的知识学习。20 世纪80 年代，美国科学促进会牵头教育、科学等领域专家，提出了面向青少年的“2061 计划”（即2061 年哈雷彗星回归时间），全面推进STEM 教育理念，引领全球基础教育的重大变革。2006 年我国颁布实施《全民科学素质行动计划纲要》，提出公民科学素质建设目标和任务，2016 年首次将公民科学素质建设目标，写入《国家经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。2018 年《国家中小学教育大纲》，明确从小学一年级起，开设科学教育课程。无论是国家政府重视程度，还是公众自身需求，推进科学教育已成为社会共识，也直接影响着青少年未来成长和人生规划。
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科技馆（科学中心）作为科技类博物馆的一个门类，旨在通过展示科技发展历史，促进人们对于科学发展的理解。世界范围的科学发展和工程技术的广泛运用，已成为公众接受科学教育的重要场所。依托场馆所开展科学与技术展示、体验、活动，成为非正规教育中最有特色的部分，在公众特别是青少年科学教育中扮演重要角色。到2017 年底，全国建成开放标准科技馆867 座，面积498.9 万平方米，年接待人数6 000 多万人。中国科技馆单日接待人数达5.7万人次，上海科技馆年接待公众600 多万，浙江省科技馆年接待人数近100 万人次。毫无疑问，科技馆已经成为公众接受科学教育的重要渠道之一。坚持科技馆科学教育理念，探索教育功能发挥和创新发展，成为履行社会责任的重中之重。
目前工程结构课程的教学内容一般都继承材料力学 “拉、压、弯、剪、扭”系统和结构力学中杆件体系分析系统，其好处是能将混凝土、砌体、钢结构的基本构件（梁、柱、板、墙等）与学过的内容联系起来，形成更高级的信息网络。但在学生不了解结构整体布局的情况下讲授上述内容尤为抽象，而且将实体结构抽象为特定条件下的力学模型会受结构受力特征、荷载传递特性制约。学生学习后对基本构件的截面计算比较熟悉，而对结构丰富的内涵以及它们和建筑的联系却了解不够［4］，而Revit软件利用其3D技术能很快地解决了此问题。
2 科技馆科学教育的主要特征
有着5 000 年文明史的中国，有着东方文明的独特气质，崇尚“天人合一”的观念，缺乏欧洲模式的科学文化传统与基础，也没有经历工业革命的洗礼，缺乏科学产生与发挥作用的社会基础。正如李约瑟《中国科学技术史》所问：“为什么近代科学和科学革命只产生在欧洲呢？为什么直到中世纪中国还比欧洲先进，后来却让欧洲人变成先进了呢？怎么会产生这样的转变呢”？科学文化传统的长期缺失，明末清初“西学东渐”启蒙，清末掀起的“洋务运动”，创办工厂、“开启民智”的实践，始终没有跟上科技革命的步伐。20 世纪初，大批受过西方教育的有识之士，认为科学落后才是导致国力衰弱受欺的原因，不遗余力地高举“科学”大旗，提出“科学救国”理念，举办实业、创办学校、出版期刊等，面向公众开展科学普及运动，科学教育和科学文化建设开始步入正轨。
科技馆科学教育，较之于严肃规范的课堂教学活动，更富于自主选择性，体验活动体现了游戏或运动的乐趣。自主选择体验项目，不同层次体验要求，可以获得成功感觉，有利于激发青少年科学兴趣。展品展项实施科学教育之外，积极探索科学教育方式，设置科学教室、实验课堂等，在专业人员指导下进行科学实验、机器人编程、创意设计，提高知识运用与动手实验能力。青少年参与展品讲解，角色扮演，如科技达人、记者、演员、志愿者等，通过表演、演讲、写作、讲解等，在特定的场馆环境，感悟科学精神，培育科学情感，激发科学兴趣。策划与科学家见面会，聆听科学家人生故事，从科学家科研人生和非凡业绩，感受科学家人格力量。建设院士展厅等资源，举办科学家主题活动，关注科学家科技人生，举办专题性专业化小型化展览，展示科学家专著、科研用品、科研设备、收藏资料、获奖证书等，邀请亲人、同事、学生等分享科学家成长经历、科研故事，多维度、全方面的介绍科学家成长经历，近距离接触科学家，展示科学家的家国情怀、个人志趣、成长轨迹等，引导青少年崇敬科学和科学家，激发科学兴趣，以此实现“弘扬科学精神与科学家精神”的目标。
科技馆以科技展品展示作为特色，特殊空间环境里开展科学教育，不同于依照教学大纲要求，通过教师授课、科学实验等环节，教室、实验室等环境有组织有目的地教育活动。最先出现自然历史类博物馆，以收藏、陈列动植物、矿物、化石标本等为主，展示自然生态与人类活动关系。所有者一般为皇家或贵族等，主要为满足个人的喜好或猎奇需要，一般不会对公众开放。18 世纪后，随着科学技术进步，出现展示工业革命成果的场馆，包括实验仪器、机器设备、交通工具等人工制造的实物或模型，展示了工业革命的技术。如法国科学工艺博物馆（1794 年）英国科学博物馆（1857 年）、德意志博物馆（1903 年）等，展示工业技术与产品博览馆、实验室，面向公众展示开放。20 世纪以来，出现了以科技教育展览、组织科普活动为主的场馆，旨在让公众在亲身体验中接受科学教育思想，一般称为“科学中心”，如法国科学发现宫（1937 年）、美国旧金山科学探索馆（1969 年）等，强化了科学教育功能，突出人与科技展品的互动体验关系，鼓励参观者动手体验，从中发现奥秘，获得科技知识。弗兰克·奥本海默创办的美国旧金山科学探索馆，以现代物理学为基础，设置可以参与互动的500 多项展品，展示科学传播的新理念。它改变了收藏或研究的办馆模式，突出互动体验特点，公众在体验中感知领悟科学的原理发现科技的魅力。李象益认为，这种以突破传统教育观念，彰显创新思维，培养创新能力的新型社会教育，开启了“科学中心”的新时代。受其影响，我国大多数科技馆都秉持“科学中心”的理念，布展中突出了互动、体验和活动，成为科技馆的鲜明特色，甚至直接用科学中心命名，如广东科学中心等，清楚表明科技馆科学教育的职责与目标。
其次，独特的科学教育内容。科学自欧洲诞生以来，经历了三次工业革命的洗礼，从机器时代、电子时代、太空时代、网络时代，正迈向人工智能时代。科学发展与技术进步，重塑了地球亿万年来的万物生存空间，也重构着人类的观念、思维、生活方式，极大地影响着文明进程。而科技“双刃剑”的角色，公众在享受科技带来的便捷舒适的同时，对强大的未来发展的方向与内涵，产生了一定疑虑与担心。随着知识海量增加，专业化程度提高，科学研究领域的不断扩展，与公众之间出现了知识鸿沟。科学教育、传播和普及，与科学一路同行，并相互促进。科学史上，大批科学研究者也是著名科学传播者。1543 年哥白尼花费毕生精力，撰写出版《天体运行论》，阐释天文观测结果，挑战“地心说”，宣传“日心说”；1632 年伽里略发表《关于托勒密和哥白尼两大世界的对话》，明确支持哥白尼学说，成为近代科普的第一人；从1824年起，英国化学家法拉第连续19 年在圣诞节之夜举办科学讲座，成为科学传播史上佳话，英国人将这一传统保持至今。这些已经成为科学传播史上的佳话，也是科学文化历史悠久的重要标志。
科学技术馆，简称科技馆（Science and Technology Museum），是以展览教育为主要功能的公益性科普教育机构。通过常设和短期展览，以参与、体验、互动性的展品及辅助性展示手段，以激发科学兴趣、启迪科学观念为目的，对公众进行科普教育，以及举办其他科普教育、科技传播和科学文化交流活动。包括展示演示、体验互动、表演活动、旅游休闲、讲座，示范表演、探索活动、专题讲座、视听欣赏、动手制作、研习活动、知识竞赛、知性旅游、学术研讨、刊物发行、咨询服务等。作为学校正规教育的重要补充，是科学教育的重要形式与渠道，有着显著的特色。
再次，丰富多彩的科学教育形式。科学教育内容多样化，与公众科学兴趣多样化，促进了教育方式的创新发展。科技馆科学教育活动体现在展品展示、讲解辅导、互动体验、影视观赏、科学表演、动手制作等诸多环节，体现了科学教育形式与内容的多样性与复杂性。
众所周知，科学教育、科学传播、科学普及的目标，是促进公众理解科学知识、掌握科学方法、崇尚科学精神，用科学理性的思维解决或处理生活工作中的问题，形成崇尚科学理性的文化基础。科学教育、传播与科普发展历程，形式内容日趋多样，涵盖了多个方面，主要有：大、中、小学校甚至幼儿启蒙的科学教育与实验课程；科学内容为主的各类电影、电视、广播等视频、音频传播；科学内容的报纸、杂志、图书等出版与发行；科技专家报告、讲座及学术交流、科学新闻发布等；科技主题的戏剧、音乐、歌舞、绘画等艺术表演或创作；科技专题的展览，图片张贴、资料发放；科技馆、自然博物馆、水族馆等陈列、展示及互动体验；网络平台的科学传播，及科学内容查询、搜索、咨询等；面向公众开放的科学主题大型活动、集会、游乐等；与科技、科普相关的理论研究、图书创作、资料编纂等。其中，以自然科学为展示主体的科技馆、自然博物馆等，作为非正规教育的重要形式，是学校科学教育的重要补充，扮演着社会教育者的重要角色。它集参观、游戏、体验、互动为一体，科学设置展品展项，直观形象，把科学原理与现象集中展示，有别于学校教室的科学体验氛围，特别受到青少年青睐，更加易于激发科学兴趣。
其一，通过科学设置展品展项，以及由此构成展区，展示或演示经典的基本的科学原理或现象，具体形象地演示科学发展的进程，有着强烈的现场感和体验感，让公众现场参观体验中知晓科学原理，提示科学奥秘。其二，通过专业人员对展品展项所呈现的科学原理、科学现象讲解阐释，提示科学发现、科技进步或科学家及其研究，在科学发展史上价值与作用等，帮助公众理解科学本身，提高展教效果。其三，在专业人员指导下，公众直接参与展品所展示的运动、变化或机械操作的过程，或在穿戴相关设备帮助下，在虚拟的场景下体验探索的感觉，即AR/VR 体验等。其四，通过特定的影院空间和影院技术，播放科技类、探索类科教影片、视频等，展示人类在太空、深海等宏观世界，或深入事物内部或隐秘的微观世界，体验实验室或重大科学装备，营造沉浸式的体验氛围，以了解相关科技知识。其五，专业人员或公众共同参与，通过艺术表演形式，如舞台剧、歌舞、相声、说唱、戏曲等，形象化展示科学现象原理，或者科学家的科研人生，揭示科学奥秘与事物真相。其六，在专业人员指导下，依照一定的科学方法或原理，独立或合作运用各种材料，动手设计制作、计算机编程等，展示创意成果的过程。其七，是综合以上多种形态的临时展览、专题展览，以及流动科技馆、数字科技馆、科普大篷车等，共同构成现代科技馆体系，发挥传播科学的作用。
科技馆科学教育模式，形式更丰富，内容更有趣，自主性更强，便于公众自主选择，有别于规范严肃的课堂科学教育，增加了体验的乐趣。寓教于乐，寓教于动，辅以场馆特有的背景音乐、声音特效、色彩灯光效果等，以及体验活动中常有如现场评估、指标监测等，增强科技现场体验感，易于激发公众兴趣。
3 科技馆科学教育的价值实现
科技馆通过展品、展项、展区科学有序的规划和设计，通过一件或若干展品构成了学科展区，展示不同学科的发展历程，演示基本科学原理。有的展示重大技术进步，也收藏保存科技发展史上重要的仪器、设备或产品。如英国科技馆收藏了瓦特改良的蒸汽机，法国科学工艺科技馆收藏了拉瓦锡实验室，彼得堡科技馆保存了彼得大帝制作动植物标本等。国外一些著名的科技馆，与博物馆一样，具有收藏、展示、教育、研究的功能。国内大型的科技馆，也有收藏或仿制大型科技设备，如中国科技馆仿制了张衡的地动仪、苏颂的水运仪等，展示古代科技成就，了解科技进步历史；模拟了铜绿山开采铜矿场景，展示几千年来开采、冶炼青铜的过程，揭示古代人民的认识、了解和改造自然的能力和智慧。一般而言，科技馆规模空间越大，展示能力越强，能让公众在大型、奇特的、综合性的展品中获得独特的感受，体会到科技发展的进步，以及给人类文明带来的巨大改变，加深对于科学与人、科学与社会关系的理解。因此,人们将科技馆美誉为“科学殿堂”。
科技馆属于政府提供的基本公共文化服务的范畴，为便于公众参与科技活动，一般规划建设在人口密集、交通便利的区域，在不少城市，科技馆作为城市文化的标志，在城市文化占有重要位置。如改革开放之初，深圳科技馆被列为“重大文化工程”之一；浙江、福建、武汉等地科技馆，都坐落在城市核心区块，成为城市重要文化标志；1984 年中国科学技术馆开工时，邓小平亲自为奠基题词，党和国家领导人频频视察中国科技馆，媒体广泛报道；2005 年中国科技馆新馆坐落在北京奥运会主场周边，成为人气最旺的公共文化活动场所。高质量、高水平的规划建设大型科技馆，体现国家高度重视科技发展与科学教育，极大地促进了人们的科学认知，有利于在全社会形成共识。
目前百色学院文传学院、外语学院、音乐与舞蹈学院、体育学院等相继开设了非物质文化遗产概论、民俗学、民间文学、方言研究、民族宗教、民俗文化与表演、壮族原生态音乐、右江流域非物质文化遗产、壮族民间扎染制作、壮族传统体育文化等课程，有了较好的基础，今后应将把上述课程系统化和常态化，并组织教师撰写校本教材，为非物质文化遗产的学科建设做好扎实的基础工作，为非物质文化遗产的保护和传承打下人才基础。
为便于公众理解，在科技馆展区内，一般都会有专业人员或志愿者针对展品的讲解、辅导，指导和帮助公众观察、体验展品，了解展品所揭示的科学原理。科技辅导的内容，包括原理展示、知识介绍、历史沿革，以及相关知名科学家故事、科研趣闻、获得荣誉，有助于增强人们对于科学历程的了解，激发对科学和科学家的兴趣。随着科普服务方式的创新，从一般展品介绍，发展为科学表演、现场实验等，营造了现场气氛，满足了公众需求，促进了公众对于科学的理解。
首先，依托场馆开展科学教育。科学技术发展历程表明，文艺复兴运动之后的西欧，经过思想启蒙、工业革命等变革，科学技术逐渐盛行，极大促进了生产力发展，影响着思想、观念、行为方式，改变着世界的面貌，带来了真正意义上的科学知识普及与传播。
弘扬科学精神，激发科学兴趣，是科技馆科学教育的重要内容。以好奇心为动力，探索与研究自然奥秘，科学家群体体现出博学多识、理想追求、精神风范、意志品质等，是科学精神的重要体现。优秀的科学家一般都有强烈的好奇心，秉持着实证求真、崇尚真理、不断探索等价值追求，体现在科学家人文精神方面的特质，如勤奋好学、淡泊名利、家国情怀、团队精神等优秀品质，教育和引导青少年身心健康成长，构成了科学家精神的基本内核，成为“弘扬科学精神”的具体举措。
科技馆独有的展品设计、陈列与展教方式，关注科技发展前沿，关注科技与人的关系，有着鲜明的科学探索特质。科学设置的展品展项，互动体验交流，倡导自由探索精神，激发培养科学兴趣，体现了先进的科学教育理念。在科技展品环境规划设计中，充分体现了科学准确、合理、精妙等特点，营造不同于一般游乐场所的科学氛围、科学环境，有利于培育青少年的科学情怀、科学气质。科学发展历程、重大科学成果、科学家精神等集中展示，以情动人、以情感人的情感共鸣，让青少年在接受科学精神、科学思想、科学态度等方面受益。
4 科技馆科学教育的创新方向
互联网背景下的科学教育，面临着新的变革，新科技产品不断涌现，内容海量增加，知识学习时不我待，公众学习热情与积极性、主动性大为增强，需求更加丰富多样，“终身学习”理念正在逐步形成。从全国科技馆建设的数量和规模看，表现在政府及社会力量投入科技馆建设力度更大，给公众科学教育提供了更多的选择。调查数据表明，有较高教育背景的青年一代父母，接受新科技、新知识的意愿更强烈，主动学习、自主学习能力更强，比父辈更愿意带孩子进入科技馆、博物馆，感受科技发展与创新活跃的气氛。2018 年浙江省第十次公民科学素质抽样调查显示，浙江人过去一年中去参观科普场馆比例：动物园、水族馆、植物园为67.1%，科技馆为41.7%，自然博物馆37.2%，比以往年份更高。另一方面，科技不断发展，大大丰富了展品展项，展品研发设计能力提升，新展品不断涌现，出现了专门的科普产品展会，如中国（芜湖）科普展品博览交易会、上海国际科普产品博览会等。特别是网络化、数字化技术展示手段的大量涌现，科技展示更加有效，有力地促进科学教育成效提升。
不容置疑，科技馆科学教育面临着创新发展的迫切要求。公众获得知识的渠道、途径日益丰富，需求表现出旺盛与日益多样化，科学教育创新必不可少。科技发展日新月异，在做好知识学习与传承的同时，必须更加注重科学精神的传播、科学情感的培养、科学兴趣的激发，以至推进更深层次的科学文化建设，正受到研究者和业界的高度关注。
对科学教育与普及重视，表现在群众性科普活动丰富多彩，对于科学话题关注度明显上升；表现在科普法律体系不断完善，农业、工业、环境保护、气候变化、食品安全、医疗卫生、休闲健康等法律法规，增加了科普的条款或内容；科普信息化、社会化程度明显提升，科学传播方式从载体、手段到内容不断创新；科普文化产业呈现新的发展趋势，科普产品、展品大量涌现，形成了专业化博览交易市场。
从发展机遇看，改革开放四十多年来，我国科技发展从跟随着、并行、到一些领域的引领，表明世界科技格局发生重大变化，未来世界科学中心有望首次向东方转移。科学教育、传播与科普极其重要，认识日益深刻，并正成为社会共识。国家科学教育的政策法规陆续出台，科学教育、传播与普及迎来前所未有的发展机遇。1994 年出台的《关于加强科学技术普及工作的若干意见》，成为建国以来第一个有关科普工作的行政法规。2002 年颁布的《中华人民共和国科学技术普及法》，是世界上第一部科学普及的专门法律，强调“普及科学知识，倡导科学方法，传播科学思想，弘扬科学精神”，我国科普进入了有法可依的法制时代。2006 年颁布的《中国公民科学素质行动计划纲要2006—2010—2020 年》，明确了公民科学素质建设目标任务。2012 年党的十八大报告明确提出：“普及科学知识，弘扬科学精神，提高公民科学素养”。2017 年党的十九大报告提出：“弘扬科学精神，普及科学知识”，突出了“科学精神”的重要性。2016 年5 月，习近平在全国“科技三会”上提出“科技创新、科学普及是创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置”，阐明了科技创新与科学普及的辩证关系，强调了科学普及在科技创新中的基础作用。
从公众科普需求看，创新是社会发展动力，科技创新成为经济社会发展最活跃的因素。科普需求既有文化需求的特征，也有公众生活需求特点，具体体现在公众科学素质的整体水平。2018 年我国公民具备科学素质的比例为8.47%，比2015 年6.20%提高了2.27 个百分点，增幅达36.6%。浙江省公民科学素质水平更高，比例为11.12%，杭州、宁波、温州市分别为14.6%、13.8%、11.8%，基本达到或接近本世纪初欧美国家公民科学素质的水平。调查显示，公众关注的科学话题日益广泛，体现在需求旺盛和多样性，对于重大科技话题日益感兴趣。青年群体对于科技未来发展、人与科学关系等讨论转向深入，转基因、核能、基因编辑等成为关注热点，乐于表达自己观点。
科普需求大数据分析，对于生产、健康、环境等科技问题关注明显提高，网络搜索频度快速提升，网络作为获得信息的渠道作用明显，但也出现了新的知识传播焦虑，即对网络传播的真实性不满意。信息科技、健康与医疗、气候与环境，成为2016 年度网民最为关心的主题，分别为24.8%、23.5%、17.0%。众所周知，科学技术是促进经济发展的内生动力，更是促进人的全面发展的重要因素。科技进步引起了劳动方式的科学化，促进人的劳动技能发展，改善人的智力结构，提高人的创造性思维能力，优化了人的心理品质。公众的科普需求持续旺盛，表明科学文化建设的社会正在形成。
从创新发展前景看，公众科学素质是创新的基础因素，缺乏高素质的队伍，直接影响科技创新。事实上，科学素质判断也存在争议，如调查问卷的科学性、适应性；执行调查过程的规范与严肃性；调查问卷的偏重知识调查，缺乏科学精神态度方面调查的有效方式；缺乏有效手段评估，对导致素质提升的内在机制也不明确，提升低素质地区水平的方式与手段研究明显不足。这些情况说明，科学教育、科学素质建设及科学文化形成，依然任重而道远。
缺失理论认为，公众科学知识欠缺，需要科学共同体或科学家向公众传播科学知识。事实是，公众掌握科学知识多少，与他们支持科学的态度并不存在线性关系。随着科学教育普及化，认识观念正在改变，对于科学技术知识及其作用的认知，也更加理性，更加实事求是。对于科技发展认识，采取双向模式即对话模式，强调公众与科学家之间的协商，开展平等对话，有利于促进科学发展。从20 世纪70 年代世界性反核运动，到近年来厦门、宁波、大连等地阻止PX 项目建设，杭州等地垃圾焚烧建设引起群体性事件，以及公众对转基因讨论与关注，政府、科技团体、企业、公众之间因认知角度的差异而引发的博弈加剧。而从科学教育与传播角度看，任何一次公众事件，对于相关科技知识的密集关注，社会焦点成就了传播效果。
5 科技馆科学教育的实践探索
国家科普能力是指一个国家向公众提供科普产品和服务的综合能力。科技馆作为科普工作重要平台，是国家科普能力的重要方面，受到国家高度重视。2002 年6 月，我国颁布了世界上第一部科普的专门法律《科普法》，规定“省自治区市直辖市人民政府和其他有条件的地方人民政府，应当将科普场馆、设施建设纳入城乡建设规划和基本建设计划”。2006年国务院下发《全民科学素质行动计划纲要》，把“基础设施建设工程”列为四大重点工程之一，提出“积极发展科技馆，按照《科学技术馆建设标准》，对不具备展教功能的或不能充分发挥科普作用的科技馆进行必要的更新改造。积极推进科技馆在全国的合理布局，重点在市（地）和有条件的县（市）发展主题、专题及其他具有特色的科技馆”。《关于加强国家科普能力建设的若干意见》提出“通过新建、改建和扩建等方式，建设一批布局合理、管理科学、运行规范、符合需求的科普场馆”。《科普基础设施发展规划》提出，建设和拓展完善科技类博物馆，实施“科普设施拓展工程”。2007 年《科学技术馆建设标准》公布实施，明确“科技馆是政府和社会开展科普工作和活动的公益性基础设施”“实施观众可参与的互动性科普展览、教育活动是科技馆的核心功能”。政府主导国家科普能力建设，大大加快科技场馆建设步伐，省会城市或主要城市基本都拥有一座标准化的科技馆。
在浙江，科普基础设施建设一直受到高度重视。习近平主政浙江时，下发了《关于进一步加强党对科协工作领导的意见》，提出要大力加强科技馆等科普设施建设，充分发挥科普设施的重要作用。按照科技馆由财政拨款、社会捐助和科协管理的要求，在十一五期间，努力建设好省市两级科技馆，县（市区）特别是经济强县要创造条件建设相应的科普场馆。到目前为止，全省科技馆总面积20 万平方米，中型以上的科技馆7 座，还有一批由企业、高校、社会机构建设的专题科技场馆，为公众接受科技新知、提高科学素质创造了良好条件。
The thickness between the beam and inside reinforcing member of the original bumper is 1 mm. Simulating by setting the thickness as 1.5 mm and 2 mm respectively, and the comparison diagram of the bumper displacements with different thicknesses is shown in Figure 8.
随着国家重视科技创新和国民素质整体提升，科技馆作为基层公共文化服务的重要内容，受到社会高度关注。推进了科技馆新一轮建设高潮的到来，改革开放初建成了一批省市科技馆，面临着改造、提升、扩大规模的机遇，一批大型、超大型科技馆正在兴建或建成开放，如广东、辽宁、湖北、河南、福建、江西等省新建科技馆，规模巨大。在乐见场馆建设高潮的同时，对超大型科技馆的科学布展、功能体现、高效运营等方面提出了新挑战，面临着一些新难题，对我国科技馆未来发展将产生深远影响。
另外，北辰教堂作为盘龙区基督教三自爱国运动委员会的直属堂，主动担负起对依法成立的盘龙区内的14个堂、点教务指导的责任。考虑到有12处农村教会处于多民族聚居区，其传道人知识匮乏，圣经知识掌握不扎实，因此，北辰教堂加强了对这些散落在山区的教会的管理。每年为这些教会的教牧人员和义工开展两到三次培训，除了圣经内容的解读，还组织对抵制异端邪教的法律法规的学习。此外，北辰教堂会定期安排牧师前往各农村教会进行牧养，安排义工每月探访，建立微信群，保持信息畅通。
科技馆从建设到管理运营，从布展创意到作用发挥，始终存在的一些棘手的问题。相对于图书馆、博物馆等，科技馆展陈理念、展品制作与设计、展教效果评估等，业界尚缺乏深入系统的理论研究，各自为政、被动适应、经验性总结为多，缺乏行业性、系统化、权威性的理论指导。从国家或省级相关政策看，科技馆建设基本都纳入地方经济社会或城市发展总体规划，但是经常缺乏刚性规定，执行落实的情况并不容乐观。同样以浙江为例，尽管省级多个政策文件对科技馆建设有明确规定，但到目前为止，省科技馆面积仅3 万多平方，规模排名在全国20 多位，还有四个设区市没有建成开放科技馆。而北京、上海等一线大城市，科技类场馆建设的投入、数量、规模、种类等指标，明显好于省区级总体情况，印证了历次抽样调查结果，即城市化提供了更多优质科普服务资源，促进了城市居民科学素质水平的整体较高。
从城市化水平和基层公共服务均等化指标看，与剧院、影院、图书馆、体育馆等设施相比，科技馆、自然博物馆、专业科技馆等建设力度严重不足。在东部一些大中型城市，基础文化设施标准已经步入更高层次，迎来了新一轮建设周期。当然，科技馆自身也存在不足，如展陈理念相对陈旧，展品展项创新性不足，科学教育效果缺乏评估等，直接影响了展教功能的体现。展品过于简陋，缺乏科技创新性，知识性趣味性不足，或者千篇一律，或设计粗陋，缺乏教育启迪功能，对于科学原理现象的解读展示缺乏创意，难以达到寓教于乐或激发兴趣的作用。不少人将它当成了游乐或休闲场所，甚至成为消暑避寒的去处。一些参观团队美名曰研学旅游，常常是走马观花，谈不上高质量的科学教育过程，也难以真正体现科技类博物馆的文化价值。
科技馆科学教育发展创新，责任重大，任务艰巨，形势迫切，甚至远比建设规模、进馆人数等指标更重要，努力将科技馆打造成营造科学氛围、培养科学情感、感悟科学精神的科学圣地，依然任重而道远。科技馆创新发展，有赖于政策环境的优化改善，有赖于加强科学文化建设，有赖于业界的积极探索。
一是完善法制化建设。完善科普法律体系建设，推进依法科普，增强工作刚性，落实法律职责。强化科普法制化意识，明确政府、科技团体、企业各方在科技馆规划建设、运营管理、活动策划、作用发挥等环节的法定职责，充分体现公益性特点，回归服务公众的初心。严格依法依规行政，从国家科技发展的战略高度出发，大力推进科技馆事业发展，提升科技馆建设科学化、专业化水平，确保科技馆合法权益，发挥科技馆独特的文化建设作用。
WJ-III地图工作站的使用大大提高了数据综合的效率，但是由于制图综合的复杂性，还是存在着部分地类综合过大（如水系）、综合后出现狭长图斑（如草地和林地）等情况，后期还需要适当的人工参与，以满足最终的制图要求。
二是用好信息化手段。互联网、数字化是当今科技发展的最新成果，极大地推动经济社会发展。研究表明，科普信息化可分为科普资源数字化、内容传播网络化、应用服务智能化。科技馆必须把握这一重大契机，充分利用互联网数字化手段，用好最新科技手段做科学教育，在展示技术、展示内容、展示方式、展示载体实现全面创新，推进科学教育的全面升级。依托场馆资源，将AR/VR 技术引入科学教育，建立展示、观摩、体验、交流、协作、探究全面融合的平台，建构非正规学习的全场所。科技馆场馆展示平台的角色，具备线上线下结合优势，更符合现代科学教育与传播的要求和范式。
一个绿裙少女从玉米地里走过来，对树上的少女喊：“乔瞧，我们该回家了。”见秀容月明满脸是水，掏出手帕，一言不发地递给他。
三是提升专业化水平。科普是一门学问，需要基本科技知识积累，需要语言学、传播学、心理学、教育学等知识辅助。科技馆科学教育，是科学传播与普及科学知识的重点难点，需要全面创新，提升专业化水平，专业的事应该交给专业的人去做。互联网文化倡导多元价值观，对信息权威的信任私人化，消解了科学权威的专业地位。科技馆以物质形式固化科技成果，依托展品演示科学原理，揭示科学奥秘，相对于网络形式的传播，具有更强的可视性和真实感，更大程度的获得公众认可。科技馆科学教育要吸引教育、传播、网络等更多领域的专业人士参与，建成一支理论到实践都具有更高水平的科技馆科学教育的专业化队伍。
经本院伦理委员会批准，选取2017年10月～2018年5月于解放军总医院普通外科行全麻下择期手术治疗的甲状腺手术患者为研究对象，所有患者均签署知情同意书。入选标准：ASA分级Ⅰ～Ⅱ级，年龄为18～65岁，性别不限，术中拟采取术中神经功能监测的患者。排除标准：有心肺功能疾患，肝肾功能异常，有恶性心律失常病史，高血压、糖尿病控制不佳者，有哮喘病史，有神经肌肉病者，肥胖的患者（BMI＞28 kg/m2）。剔除标准：术中未按照序贯法泵注米库氯铵的患者；术中发生严重心律失常、低血压、失血过多、哮喘等造成不良后果的；术中未进行神经功能监测者。
四是推进国际化步伐。科技馆从展品到活动策划，始终贯穿着科学教育的理念。要紧跟科技发展的步伐，展望科技未来发展的方向，传播前沿科技知识与信息，引领公众科技发展的新期待。主动融入国家重大战略，加强长三角、京津冀、粤港澳区域合作，积极参与国际科技交流，重点加强与科学文化传统深厚国家的交流合作，培养国际化科学教育与传播人才。认清科技馆科学教育的落后现状，借鉴学习国外先进的教育理念，引进优秀创意展品，丰富科技展教内涵，提升场馆科学教育水平。坚持文化自信，积极推进“一带一路”沿线国家合作交流，开展科学教育专题国际研讨，积极为建设“人类命运共同体”服务。
参考资料
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Some thoughts on science education of science and technology museum
JI Lianggang
Author's Address Zhejiang Science and Technology Museum,E-mail:ji111789@163.com
Abstract With the innovation and development of science and technology,the importance and urgency of science education is further highlighted.Through scientific education,improving scientific quality and promoting the all-round development of human beings is an important way to enhance the comprehensive soft power of the country.Science and Technology Museum,as an important place and institution of science education,is facing new challenges from concept to practice.It is urgent to study deeply and explore new ideas of innovation and development.
Keywords science and technology museum,science education,reflection
doi: 10.16703/j.cnki.31-2111/n.2019.05.002
引用本文： 季良纲.科技馆科学教育的若干思考[J].科学教育与博物馆，2019（5）：325-333.
（2019-10-18 收稿，2019-10-23 修回）
作者简介： 季良纲（1966—），男，现任浙江省科技馆馆长，E-mail：ji111789@163.com。