从美国太空营看我国的科普教育
文/曲晓亮
美国太空与火箭中心
百年大计，教育为本。近年来，国家对素质教育越来越重视。习近平总书记指出，素质教育是教育的核心，教育要注重以人为本、因材施教，注重学用相长、知行合一，着力培养学生的创新精神和实践能力，促进学生德智体美全面发展。伴随着素质教育的全面深入实施，营地教育和科普场馆的科学教育，也就是通常所说的科技馆教育，日益引发关注。
营地教育：“有目的地玩”和“深度探索自己”
营地一词最早只出现在军队中，指的是军队扎营的地方。后来，其范围又逐渐扩大，泛指团体或组织等在野外设置的临时或短期休息地。营地教育，单从字面意思上来看，指的应该是在营地中或者依赖营地而开展的教育。
营地教育最早起源于美国。19世纪60年代初，华盛顿的一位校长带领本校学生，模拟军营进行了一次徒步“拉练”，行进距离近70公里，用时10天，这是美国历史上出现的第一个住宿营，被认为是营地教育的鼻祖。而真正意义上的营地教育，则以1885年纽约城郊的YCA露营活动为标志。到了20世纪初，美国又率先成立了专门的户外营地教育组织，并建造了大批营地，各国相继效仿。第二次世界大战后，欧美发达国家的营地越来越多，营地教育活动也越来越丰富，营地教育作为一种新型的教育模式也越来越受欢迎。21世纪，提倡以素质教育为核心的营地教育已经成为社会教育模式的一个标配。
其中，E(X2)<∞且E(Y2)<∞。我们用var(E(Y|X))/var(Y)表示给定X条件下Y的解释方差，即有
欧美国家的营地教育，历经了一个半世纪多的发展，已经非常成熟。据美国营地协会统计，美国有1.2万多个营地，每年服务超过1000万名中小学生。世界营地协会（ICF）的数据显示，世界上营地数量最多的国家是俄罗斯，有5.5万个营地；澳大利亚是营地教育与学校教育结合最紧密的国家，营地教育已被纳入国家教育体系；日本有3500多个营地，每年超过3000万名中小学生参与营地教育活动。
如果Mn在成岩过程中活动性较强，可用Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)代替Al2O3/(Al2O3+Fe2O3 +MnO)[11]，另外MnO含量极低，远远低于Al2O3、Fe2O3含量，对最终结果并无影响。研究区硅质岩Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值为0.39～0.87，平均为0.71，除样品化-49-8其余样品均大于0.5，位于大洋盆地(0.4～0.7)和大陆边缘(0.5～0.9)硅质岩范围内，说明研究区硅质主要形成于大陆边缘，而处于石炭系与泥盆系分界处的样品化-49-8比值0.39，可能形成于大陆边缘到大洋盆地的过渡地带。
美国营地协会ACA（American Camp Association）这样定义营地教育：它是一种在户外以团队生活为形式，并能够达到创造性、娱乐性和教育意义的持续体验。通过领导力培训以及自然环境的熏陶帮助每一位营员达到生理、心理、社交能力以及心灵方面的成长。
数据集1有207个样品，包含X2F、B2F和C3F 3个不同等级，每个等级各59个样品；数据集2有200个样品，包含X2F、B2F、C3F和B2R 4个不同等级，每个等级各50个样品。从图1可见，经过处理所采集到的光谱图像有效地消除了光谱的基线漂移现象。
太空营是一片全封闭区域，内设有火箭和航天飞机广场、宇航模拟体验馆、教育活动中心及各种体验馆。太空营由太空训练营、航空训练营和太空机器人营三大部分组成。每个训练营都对不同年龄段和不同群体的受众开展有针对性的特色营地教育活动。
科技馆教育：互动体验探索
科技馆也叫科学博物馆或科学中心，是集教育研究功能、科学传播功能和科普服务功能于一身的科学教育机构，以展览和展品为特殊的教育资源，以前沿教育理念和传播理念为指导，以科学教育实践活动为主要形式，是开展科学普及工作的重要前沿阵地。
从本质上来说，科技馆是由博物馆延伸发展而来的，是“博物馆世界中的新思想萌芽”。1779年在巴黎创建的国家科学工业博物馆是世界科技博物馆的先驱。诺贝尔物理学奖获得者让·佩兰在1937年主持创建的法国发现宫，被认为是现代科技馆的鼻祖，是博物馆走向现代化的标志。中国科学技术馆专家王恒先生将科技馆的发展分为五个阶段，即准备阶段、自然史博物馆阶段、科学与工业博物馆阶段、专门科学博物馆阶段、科学与技术中心阶段。后四个阶段可以说就是对科技馆范围的定义。
也曾记得，1998年法国世界杯，我半宿爬起来看球赛，第二天累得头晕眼花。岳父说，看那个（球赛）有什么意思啊？能顶吃啊，还是能顶喝啊。我笑笑，觉得岳父不懂年轻人的心思。现在，自己也活到了务实的年龄，为了一场球赛，不敢也不愿那么拼了。
太空营依托美国太空与火箭中心独有的展览资源，开展太空特色营地教育活动，是营地教育与科技馆教育的成功结合，是一种全新的教育体验和学习。
从现代科技馆自身的特点和茅老的话中我们都不难看出科技馆教育有几大特点：第一，科技馆拥有开放式的参观学习环境，展览展品是它的教育资源，因此科技馆教育具有科学性、知识性、开放性、自主性和灵活性的特点。第二，科技馆的学习主要是通过操作展品、观看演示等获得直接经验，引发思考，培养探究科学的精神，因此科技馆教育具有情境性、互动性、趣味性、探究性、实践性的特点。第三，科技馆的绝大多数展品和活动都需要团队共同想办法，合力完成，因此科技馆教育具有竞争性、合作性和创新性的特点。总之，科技馆教育最大的特点就是互动体验。
随着素质教育越来越高的要求，营地教育和科技馆教育都陷入了各自发展中的瓶颈期：对于营地教育而言，单纯的户外自然环境已无法满足营地教育日益增多的课程需求，它急需开疆拓土；对于科技馆教育而言，走马观花似的参观也无法真正实现科技馆教育的教育功能。这么一看，似乎二者相结合正好是取长补短，各取所需。
营地教育和科技馆教育是学校教育的延伸和有益补充，是新型的社会教育模式。二者有很多的相似之处，教育性、趣味性、自主性、情境性、互动性、体验性和实践性是二者较为突出的共同点。
课程式教学是科技博物馆常规或者标准的一种学习方式，但相对于在开放自然环境中开展的传统营地教育来讲，这又是一种全新的教育。太空营里有专门的教育活动中心，太空与火箭中心的教育活动团队与NASA的专家顾问合作，共同研发内容丰富的STEM课程：制作太阳帆、探索太阳系八大行星、操作烧蚀热防护实验等等。每个教育活动不仅让营员们学习了太空探索中的科学原理及应用，了解了太空探索是一个科学严谨的系统工程，更让他们体会到了太空探索的艰辛和不易。
1+1＞2的太空营
1970年，在火箭专家冯·布劳恩的极力倡导和推动下，美国在马歇尔太空飞行中心附近建起了一座面向普通大众尤其青少年的太空主题博物馆——美国太空与火箭中心。它享有“世界上最大的太空和火箭博物馆”的美誉，是世界上最全面的美国载人航天硬件博物馆。冯·布劳恩深知青少年是太空科学的未来，他认为整个太空与火箭中心就是一座关于飞机、工程、物理、天文和机器人的教育基地，非常适合进行青少年太空科学启蒙教育，鼓励他们走上科学研究道路。1982年，美国太空营教育项目正式启动，并在美国太空与火箭中心旁边完成了太空营营地建设，冯·布劳恩的想法变成了现实。
在历经了数个世纪的发展和变革之后，现代科技馆早已不同于传统意义上的博物馆，文物收藏不再是它的重点，静态展示也不再是它的参观模式，科技馆不仅能传播科学知识、激发观众学习兴趣，同时还能通过操作展品引发观众思考，培养科学探究精神。但无论怎样变化，现代科技馆却始终保留了教育这个功能，并且形成了独特的科技馆教育。
从上述定义中我们可以看出营地教育的特点：拥有先进而强大的理论基础，具有教育性的特点；强调在真实的自然环境下亲身体验和参与，具有自主性、情境性和实践性的特点；推崇户外的团队生活，具有开放性、互动性、竞争性、合作性和社会性的特点；关注营员的身心健康、综合能力的提升，倡导多元化多维度的全面素质教育，具有成长性、综合性的特点；具有创造性、娱乐性、趣味性的特点。因此，无论哪种营地教育，都是让青少年在“有目的地玩”和“深度探索自己”，都是一种体验式学习，它们是校外教育的重要形式，也是学校教育和家庭教育的延伸和有益补充。
李波：红土地的景区萎缩。原因主要有三方面：一个是退耕还林还草，一大部分地区消失了；第二个原因是土地撂荒；第三个原因是乱挖乱建。2010年左右这种变化开始明显，到2015年左右，红土地的摄影旅游到了一个鼎盛期，之后就慢慢衰退了。
周芷若本是一个普通的渔家女孩，无端地被卷进风波中成为孤儿，被张三丰救下送往峨眉修习。天资聪颖又是名门弟子，看起来似乎前途无量，未来一片光明，偏偏其师是性情偏激的灭绝师太。二人未必没有经历过师徒间的温情，周芷若却在灭绝师太死前被迫接下掌门一职，背起驱除鞑虏、壮大峨眉的重担，更发下毒誓：“日后我若对魔教教主张无忌这淫徒心存爱慕，倘若和他结成夫妇，我亲生父母死在地下，尸骨不得安稳；我师父灭绝师太必成厉鬼，令我一生日夜不安，我若和他生下儿女，男子代代为奴，女子世世为娼。”
科技馆教育大大不同于传统的课堂教育或学校教育。原中国科学院院士茅以升教授曾这样说过：“科技馆与传统学校教育最大的区别在于：在教育思想上一改学校教师为主导、学生被动接受的状态，把受教育者（观众）置于主动学习探索的地位，充分发挥他们在学习中的主动创造性；在思维方式上，不同于传统学校教育从一般到特殊的认识过程，而是以现象本身做启示，让观众从特殊的现象中自己探索总结出一般规律来。这样，科技馆便成为学校教育以及其他教育形式（如广播电视、报刊、图书、网络等）的有效补充。科技馆同其他教育形式一起构成了完整的现代教育体系。”
阿波罗16号指挥舱
基于展览和展品的参观学习可以说是科技博物馆的一种传统学习方式，但相对于传统的依赖户外自然环境开展活动的营地教育来说，这是一种新的环境体验。美国太空与火箭中心因为与NASA有着近亲关系，因此它的展陈资源得天独厚，拥有1500多件永久火箭和空间探索文物，从美国第一颗卫星“探索者1号”到“追梦者”下一代太空飞行器，展示了人类太空飞行的过去、现在和未来。此外，以“土星五号”火箭和“阿波罗计划”为主线而设计和布局的展厅也新颖独特，能够激发营员对太空探索的兴趣，从而很好地达到了弘扬科学精神、传播科学思想和普及科学知识的效果。
其实，在发达国家，尤其是博物馆和科技馆资源丰富的美国，早就在其营地教育中采用了博物馆或科技馆的教育模式，并且还建立了专门的营地，依托专题性科普场馆开展特色营地教育活动，甚至是国际营地教育活动，促进科学教育的全球化，美国太空营正是如此。
“体验式教育”大概是营地教育与科技馆教育最大的共同点。但相较于传统的营地教育来说，太空体验绝对是全新的。太空营里最具特色的体验当属“太空模拟体验”了。在宇航模拟体验馆中，参与者可以扮演不同的太空角色，承担不同的太空职责，完成不同的太空任务：有地面指挥中心工作人员，有在国际空间站进行化学、物理和生物实验的科学家，有随时监测环境和气候变化的环境学家，有负责宇宙飞船着陆的驾驶员和指挥员，有负责实施救援任务的出舱宇航员。这种沉浸式的学习体验令营员们终生难忘。
美国太空营的营地教育和美国太空与火箭中心的科技馆教育相得益彰，太空营项目已经发展成为世界一流的特色教育项目，而美国太空与火箭中心也成为世界首屈一指的太空科学教育中心。
根据野外调查，结合室内资料得到医疗废物处置中心项目停车场边坡的空间展布特征，由边坡空间展布建立三维模型。具体为：模型最高点（Z轴方向）海拔为3000m，最低点海拔为2800m，顺坡方向（X轴方向）长为640m，垂直于坡向（Y轴方向）宽为660m；边坡表层为人工填土层及第四系全新统残坡积层，模型岩性为侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）中段砂质泥岩。
美国太空营不仅针对本国人群开展，还专门设置了国际太空营。国际太空营分国际学生太空营和国际教师太空营，每年都会有来自世界各地的营员参加。
国际太空营项目，是美国发挥本国科技和教育资源优势，加强科学教育国际交流与合作，促进科学教育国际化的一种方式。
借鉴先进经验，打造品牌项目
中国的营地教育起步较晚，在营地教育兴起之初，国内的营地教育主要是参观游览和拓展训练为主的冬令营和夏令营活动，甚至还有打着营地教育的旗号开办补习班的。2016年，在教育部等11部门出台《关于推进中小学研学旅行的意见》之后，营地教育又都疯狂地转向了研学旅行。但事实上，营地教育是不同于冬夏令营或者研学旅行的。真正的营地教育强调有固定或者专门的营地，有自己的特色教育，有专门的从业人员等。
任何新事物的发展都是需要一个过程的，在目前我国营地建设还远远无法满足民众需求的情况下，我们要如何求变应变呢？效仿美国太空营，依托现有科普场馆，尤其是专题性科普场馆如天文馆等，开展特色营地教育活动，不失为一种选择和尝试。我们应充分把握营地教育和科技馆教育的特点，遵循教育性、实践性、安全性的基本原则，学习借鉴国外的先进经验，结合自身实际，努力打造中国营地教育和科技馆教育相结合的教育品牌项目，推动全民科学素质的提高。
(作者单位：中国科学技术馆)