大学化学, 2020, 35(11): 9-16 doi: 10.3866/PKU.DXHX202006074

科普

我国化学科普资源简介及类型分析

田童瑶, 张颖,

Introduction and Type Analysis of China's Popular Science Resources of Chemistry

Tian Tongyao, Zhang Ying,

通讯作者: 张颖, Email: zhangy@snnu.edu.cn

收稿日期: 2020-06-29   接受日期: 2020-07-2  

基金资助: 陕西省高等教育教学改革研究重点项目.  19BZ014

Received: 2020-06-29   Accepted: 2020-07-2  

摘要

充分了解并合理利用已有化学科普资源是进行科普工作的重要前提,本文总结了我国化学科普的资源类型,并对中国科学技术协会化学科普资源、科研院所和高校化学科普基地资源、化学科普在线开放课程、微信公众平台化学科普资源四类化学科普资源进行梳理分析,为大众提供有意义的化学科普资源介绍,以期为我国的化学科普实践提供有价值的参考。

关键词: 化学科普 ; 科普资源 ; 资源类型

Abstract

Fully understand the chemical science and reasonable use of existing resources is an important premise to chemical science popularization. This paper summarizes the current resource types of popular science of chemistry in China. The chemical science resources in China are sorted out and analyzed, including China Association for Science and Technology of chemical science, popular science base of scientific research institutes and universities, scientific public class and the chemical science online open courses, and WeChat public platform chemical resources. This paper will provide a meaningful introduction of chemical science resources for the public, and provide valuable reference for the practice of chemical science in China.

Keywords: Chemical science popularization ; Science popularization resources ; Resource type

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田童瑶, 张颖. 我国化学科普资源简介及类型分析. 大学化学[J], 2020, 35(11): 9-16 doi:10.3866/PKU.DXHX202006074

Tian Tongyao. Introduction and Type Analysis of China's Popular Science Resources of Chemistry. University Chemistry[J], 2020, 35(11): 9-16 doi:10.3866/PKU.DXHX202006074

科普即科学普及,是利用各种传媒将科学知识以尽可能通俗易懂的方式表达并使大众易于接受,从而达到普及科学知识、弘扬科学精神以及提升人们科学素质的目的[1, 2]。近年来,随着我国全面建成小康社会以及建设创新型国家对公民科学文化素质水平要求的日益提高,国家对科普工作越来越重视,《全民科学素质行动计划纲要实施方案(2016–2020年)》指出,“要进一步加强公民科学素质建设,不断提升人力资源质量,对于增强自主创新能力,推动大众创业、万众创新,引领经济社会发展新常态,注入发展新动能,助力创新型国家建设和全面建成小康社会具有重要战略意义[3]。”

化学是一门与社会生产、生活密切相关的学科,是新材料、能源、环境和医学等重要领域发展的重要的基础性学科,新物质与新材料的合成、应用解决了许多难题,为人类衣食住行带来了许多便利。化学的发展日新月异,以公众易于接受的方式传播化学知识,揭示新技术及化学热点事件背后的化学原理,可以揭开化学神秘的面纱。实际上,化学原理及相关研究成果体现在我们生产和生活的方方面面,了解和应用化学知识是公众提升生活品质、实现健康生活的非常重要的有效途径[4]。化学科普是科普工作的重要组成部分,提升化学科普质量和水平,提高公众的化学素养,对公民素质建设、人们生活质量的提高都具有十分重要的意义[5]。

在中国科学技术协会的引领下,近年来我国化学会、化工学会等学会组织,以及很多高校和科研院所等都积极开展了主题明确、形式多样、内容丰富的化学科普活动,就科普资源类型而言,包括科普场馆、科普网站、线上线下科普活动、科普专题片、在线课程、微视频、微信公众平台和科普图书等多种科普资源类型,就大众对化学科普资源的了解和利用情况而言,这些化学科普资源具有分布广泛、内容繁杂和不够系统等不足。了解、利用已有资源是有效进行化学科普工作的重要基础,本文将现有国内常见的化学科普资源进行梳理、分析,为大众提供有意义的化学科普资源介绍,以期为我国的化学科普实践提供有价值的参考。

1 中国科学技术协会化学科普资源

中国科学技术协会(下文简称“科协”)是我国建国初期为了实现科普与科联的紧密配合,从而让科技工作更加贴近公众生活而成立的组织,自成立以来一直致力于促进科学研究与科学普及的工作。科协在长期的科普工作中积累了丰富的科普资源,开发了科普场馆、科普中国、中国数字科技馆、大学生与研究生科普项目、科普电视节目、广播节目和中科馆大讲堂直播等内容丰富、覆盖面广泛的线上线下一体化、贴近生活和综合性较强的科普资源。科协的化学科普资源类型主要包括中国数字科技馆、科普中国、科普场馆及其他资源(图1)。

图1

图1   中国科学技术协会主要化学科普资源类型


中国数字科技馆设有科技馆、游戏、直播、音视频、知识库和虚拟现实等形式多样的栏目版块,内容将化学发展的最新成果与科普相结合,是一种具有较强科技感、互动感和时代感的科普资源。其中,在游戏版块主要呈现了许多化学实验内容,例如,在“pH”动手实验中,仅通过鼠标就可以控制生活常见物的添加和pH计的接头,可自主测量pH,参与者不仅可以控制浓度观察pH的变化,还可以选择宏观溶液和微观粒子两种形式。

科普中国主要呈现主题广泛、内容权威和制作精良的综合性线上科普教育资源。就化学科普资源的内容而言,主要包括化学与营养健康、食品安全、能源材料、环境保护等主题的文章和科普微视频,旨在以科学破除谣言,增强公众的化学鉴别力,从而让人们养成更加科学和健康的生活方式和生活习惯。

科普场馆作为传统科普的主阵地,现在已经发展成为科普教育的重要服务平台以及推动人们科学文化素质建设的基础设施[6]。我国科协在全国范围内建立了形式丰富和内容富有特色的科技馆、少年宫等科普场馆。鲜活、真实的科技产品是科普场馆无可替代的优势,人们在这里可以触摸和体验化学科技产品,近距离感受化学的魅力和化学的研究成果。总之,中国科学技术协会非常重视化学科普工作,并且经过不断发展也开发出了一批具有实时性、趣味性、科学性和实用性的化学科普资源,对提高大众的科学素养具有重要的作用。

1.1 中国化学会科普资源

中国化学会是中国科学技术协会的所属学会,在促进化学学科和技术的普及、推广、繁荣和发展方面发挥着重要和积极的作用[7]。化学会网站的“化学科普”板块,主要为大众提供了了解生活中的化学、应用化学知识和提高生活质量的途径,也为不同层次的学生打开了了解和认识化学的大门。化学会中化学科普资源具有种类丰富、精彩有趣和针对性强等特点,针对青少年、普通成人以及化学工作者等不同的受众进行了不同层次的科普。化学会的化学科普资源主要包括化学嘉年华、科普期刊、大型科普活动、青少年化学竞赛、科普微视频、科普资讯文章等形式多样、内容丰富的多种资源类型(图2)。

图2

图2   中国化学会主要化学科普资源类型


科普微视频是指由机构或个人制作,版权清晰,无知识产权纠纷的以普及科学技术知识、传播科学思想和弘扬科学精神为主要内容的、时长为30秒至20分钟的小电影、动画片、纪录短片等视频作品[8]。化学会与“美丽化学”合作出品了重现化学项目,通过高清摄像机捕捉化学反应的现象、物质的状态,经过一定处理使物质颜色、状态等的变化更清晰,从而重现美丽、神奇的化学现象,体现化学之美、科学之美,给大众以视觉和听觉上的冲击,不仅可以吸引人们对化学的兴趣,同时也可以有效提高大众的科学素养。

值得一提的是,我国化学会多次在学术年会中专门设立了针对青少年的“化学嘉年华”活动,通过有趣、实用的化学演示实验和专家讲座,向公众尤其是青少年展现化学魅力,普及化学知识。例如,2016年在大连理工大学举办的化学嘉年华活动,设立了趣味化学演示实验、神奇魔术表演等丰富的化学科普活动,激发了青少年学习化学的热情。

科普期刊作为传统科普的主要形式之一,具有科学性、趣味性和通俗性等特点,承担着普及化学知识、弘扬科学思想、宣传科学方法的重要责任。中国化学会出版了《大学化学》《化学教育》和《化学通讯》等科普期刊。其中,《大学化学》不仅时常出版有关化学科普的内容,在2018年,为了向公众普及生活中的化学原理与知识、提高公众的基本素养,还特别组织了“化学科普专刊”,至今已经介绍了锂、钙等30多种元素的发展史、应用史以及高校化学实验中心优秀的化学科普成果、宝贵经验,并指明了网络信息化的时代化学科普的工作方向[9]。另外,为纪念元素周期表诞生150周年,《化学教育》在2019年特开设了“国际化学元素周期表年”专栏,介绍了化学元素的发现以及与生命、医药学、材料、能源、农业等领域的影响。文章内容深入浅出,让人们了解到化学元素不只是元素周期表上的符号和文字,还是生产生活的“必需品”。

为了激励青少年积极学习课外化学知识,化学会还举办了青少年化学竞赛,奖励化学竞赛中的优胜者,鼓励青少年主动走出化学课本,认识更广阔的化学世界,为促进化学人才的培养和成长发挥了重要的作用。总之,中国化学会的科普资源平台资源在我国极具权威性和代表性,不仅在科普途径和形式上更为丰富,而且更注重与现代科学技术的融合。

1.2 中国化工学会化学科普资源

中国化工学会是推动我国化工产业发展、提高全民科学素质的重要协会组织。化工学会的化学科普资源生活性、实用性和操作性强等特点,化工学会的化学科普资源主要包括化学科普视频与图文、化学科普竞赛、化工科普基地,以及化工科普图书等类型(图3)。

图3

图3   中国化工学会化学科普资源主要类型


化工学会的科普视频和图文资源种类丰富、制作精良,例如,由清华大学金涌院士主编的《探索化学化工未来世界——值得为之付出一生》配套视频短片,集前沿性、科学性、科普性和趣味性为一体,让中学生了解化学化工在食品、制药、医用材料和生态环境领域的贡献,不仅扩大眼界和拓展知识,也可以吸引更多优秀和有志青年学生投身化学化工事业[10]。

化工学会还会定期更新化工科普图文,如“化工和抗击疫情”普及了新冠病毒的防疫工作中用到的口罩、防护服、输液器、消毒剂等物品的化学成分、材料以及性能,帮助人们选择适合的防疫用品,并意识到化学化工产品已经成为国家应对突发医疗事件不可或缺的物质基础。

在2017年的石油与化工科普论坛中,包括中国化工博物馆在内的10家石油与化工科普基地成为科普联盟的首批科普基地,在全国范围内定期举办化学科普展览、讲座、课堂和夏令营等多种科普活动,实现了化学科普的常态化和社区化模式。此外,编写科普图书、化学科普竞赛等一直也是中国化工学会科普工作的重要抓手。总之,中国化学化工学会的化学科普工作重点在于消除人们对化学化工的误解,在此基础上让人们了解更多化学化工在生活、环保和医疗等领域的应用和贡献。

2 科研院所平台和高校科普基地

科研院所和高校具有专业的人才队伍和最完备的化学实验仪器,高校教师和科研人员应该成为科普队伍中的主力军和领跑者,理应成为化学科普教育的典范[11]。我国许多科研院所和高校都利用自身优势成立了科普基地,开展了科技节、青少年科普实验、微信公众平台、科普小游戏、在线化学科普课程以及科普竞赛等活动(表1)。

表1   主要科研院所及高校化学科普基地资源

科研院所及高校化学科普基地资源及科普活动
中国科学院科普云平台、科学云课堂、“科学大院”微信公众号、高校科普项目、科普视频板块、科普文章板块等
中国科学院上海有机化学研究所“绚丽多彩的世界”公众科普日、“化学总动员”系列科普视频、中学科普课程等
中国科学院大连化学物理研究所科学故事、特色活动(科普巡讲、公众科学日、科学节)、化学影视厅、“化学之美”微信公众号等
北京大学化学国家级实验教学示范中心化学仪器展示、颜色系列展架和互动式游戏(颜色连连看)、化学结构模式展示、科普展品研发等
中国科学技术大学“奇妙的化学世界”慕课、“生活中的科普实验”校内选修课程、“化学科普园地”微信公众号、“天然色素的五彩世界”主题颜色化学实验项目、全国青少年高校科学营中国科大分营等[12]
中山大学化学科普讲座、大学生夏令营、化学科普通识课程、化学奥林匹克竞赛交流论坛、化学节等
华东师范大学“中小学生+中小学教师+在校师范生”三位一体中小学科普教学模式、青少年科普基地等

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中国科学院所属的上海有机化学研究所、大连化学物理研究所等在官网都设有相应的“科学传播”版块,有丰富有趣的化学科普微视频和图文资料,并在线下会定期举办化学科普活动。如上海有机化学研究所开发了化学科普课程,会定期到中小学校内上课和举办化学科普实验活动。

我国许多高校都成立了化学科普基地,如北京大学化学国家级实验教学示范中心利用自身仪器和人才的双重优势创立了北京科普基地,开发了化学仪器展示与游戏互动(颜色连连看)、结构模型展示、科普展品研发等项目实现对不同层次人群的科普教育[13]。华东师范大学充分发挥研究型师范类大学的优势,将科研与教育两方面的资源结合起来创办了上海第一所化学学科类开放式青少年科普实践平台,采取“中小学生+中小学教师+在校师范生”三位一体的教学实践模式实现对青少年的精准科普教育,激发青少年的化学兴趣,提升中小学教师的现代教学理念和技能,也为在校师范生提供了培养教学技能的优秀平台[14]。

实际上,我国专业科普人员长期以来都处于短缺状态,高校化学科普基地不仅为大众提供了了解化学的机会,也为化学科普工作者提供了很好的学习平台。另外,青少年对科学研究的兴趣程度在某种意义上影响了高校的科研工作是否能够有足够的人才支撑[14]。因此,利用研究所和高校在资源和人才上的优势,积极开展化学科普教育,激发学生学习化学的兴趣和培养学生的科学态度也是高校刻不容缓的一项工作。

3 化学科普在线开放课程

随着“互联网+”模式的盛行,在线课程以其便捷性、自主性、多样性的优势迅速成为一种受欢迎的学习方式。化学科普在线课程是利用MOOC、网易公开课等在线课程平台开设具有科学性、趣味性的公开课、课程或科普纪录片,人们可以随时随地登录在线观看和学习。近年来,我国开设了名侦探柯南与化学探秘、化学与社会、化学与健康、魔术背后的化学等丰富的化学科普在线课程(表2),课程大多挑选与生活、健康、能源、娱乐和社会发展等相关的主题,以化学的视角看待和解决问题,展示化学的魅力和重要地位。就课程难度来说,不同的课程会根据受众的化学知识基础调整其中的理论难度,因而,从普通公众到化学专业工作者都可以找到合适的在线化学科普课程。

表2   我国主要化学科普在线课程资源

课程名称所属单位课程简介课时数课程链接
名侦探柯南与化学探秘中南大学面向中学生和大学生等有一定化学基础的人群,课程结合柯南动漫剧情,设计了内容丰富、形式多样、情景感受强且学生喜闻乐见的八大栏目共19周(2 h/周)https://www.icourse163.org/course/CSU-1003380004
化学与社会南开大学面向大众,内容将化学渗透于“衣、食、住、行、生、老、病、死”的全过程,结合社会热点,尝试从化学的角度看世界,展示魅力化学共5集(144 min)http://open.163.com/newview/movie/courseintro?newurl=%2Fspecial%2Fcuvocw%2Fhuaxueyushehui.html
化学与社会大连理工大学面向大众,课程既讲述化学知识,也思考人文内涵,通过化学的观点来观察生活,也从化学家的角度剖析社会生活中的各种问题共12周(3–5 h/周)https://www.icourse163.org/course/DUT-73001
化学与健康苏州大学面向大专、本科生及公众,挑选了与我们的生活、环境和健康息息相关的各类话题,解释其中的化学原理,并学以致用改善自身生活质量,最终达到通识教育的目的共16周(3–4 h/周)https://www.icourse163.org/course/SUDA-1206968802
化学与健康青岛科技大学面向理、工、文、管、医、艺术等专业本、专科生及公众,以与健康密切相关的化学因素为主线,引导学生了解化学与生命、健康及生活的密切关系,能运用化学知识分析和解决日常生活问题共14周(3–5 h/周)https://www.icourse163.org/course/QUST-1002710008
化学与人体健康济南大学面向大众,课程围绕食品安全、必需微量元素、维生素、合理膳食、农药与兽药残留、化妆品成分与使用、药品安全、水质安全、空气质量、建筑与装饰材料10个主题进行讲解共10集(375 min)http://open.163.com/newview/movie/courseintro?newurl=%2Fspecial%2Fcuvocw%2Frenleijiankang.html
改变世界的化学大连理工大学面向化学相关学习者,旨在深入并延展高中化学教育,帮助学习者以历史和发展的眼光关注社会,关注民生,了解化学学科在改变世界的过程中发挥的重要作用,提升化学相关学习者从事科学研究工作的热情共8集(279 min)http://open.163.com/newview/movie/courseintro?newurl=%2Fspecial%2Fcuvocw%2Fgaibianshijiedehuaxue.html
魔术背后的化学麻省理工学院(由网易公开课翻译)面向具有一定化学基础的公众,课程展示了一些精彩有趣化学实验,创造出各种蒸汽、响声、闪光等引人注目的效果,并详细解释了实验背后的科学知识共12集(72 min)http://open.163.com/newview/movie/courseintro?newurl=%2Fspecial%2Fopencourse%2Fchemistrybehindthemagic.html

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其中“名侦探柯南与化学探秘”课程由中南大学的徐海教授主讲,《名侦探柯南》是陪伴几代人成长的经典动漫,主人公在推理过程中用到了许多化学知识,徐海教授以情节为载体,设计了内容丰富有趣、环节喜闻乐见的八个栏目,其中“跟柯南学化学”栏目最能体现化学特色,包括烟花的发展史、化学式、制作原理及工艺等内容[15]。

4 微信公众平台化学科普资源

近年来,互联网的发展使人们获取信息的方式发生了巨大的改变,手机微信因低成本、无时空间限制、即时互动等优势吸引了大量的用户,微信自媒体也已成为人们获取信息的重要来源之一[16, 17]。我国科协、中国科学院及化学类研究所、中国科学技术大学、公司及个人等开发了多个化学科普的微信公众平台,其中的化学科普内容涉及最新科研进展、生活中的化学、趣味化学实验视频、线下科普活动的宣传等(表3)。

表3   我国主要微信公众平台化学科普资源

公众号(所属单位)栏目/主要内容二维码
科普中国(中国科学技术协会)面向公众的综合性科普平台,粉碎生活谣言,促进公众健康生活。新冠病毒疫情期间开辟了疫情工具专栏,为公众解答抗疫疑惑
科学大院(中国科学院)面向公众的综合性科普平台,“走进实验室”系列科普活动和“科学猜图”互动科普游戏是公众号的特色内容
酷炫化学实验室(中国科学院上海有机化学研究所)“绚丽多彩的化学世界”主题科普公开日、“魅力有机化学”科普拓展课程、“化学总动员”科普动画片、“化学萌萌说”科普漫画、“我们需要化学”科普纪录片等
化学之美(中国科学院大连化学物理研究所)“实验超好玩”趣味化学实验、科学巡讲进校园、“元素精灵”科普动画片等
化学科普园地(中国科学技术大学)科普活动——走进科大附中、澳门科技周、科学公众日;科普文章——“小小科学家”系列实验、“无处不在的化学”、疫情科普
果壳(上海果壳电子有限公司)综合性科普公众号,以有趣的漫画、幽默的表达进行科普,化学科普是其主题之一,适用于大众科普
X-MOL资讯(倍镜衮雪科技有限公司)将国内外化学最新相关研究以相对易于阅读、理解的方式整理成推文,以开拓化学工作者视野
化学加(萃英化学)“化学版2048”小游戏、“美丽化学”生活科普文章、化学物百科、科研动态等,适用于有一定化学基础的人群
化学空间(日本Chem-Station)空间部落板块中以较为专业的方式介绍了生活中重要有机分子的结构、性质、合成技术等,适合化学科研工作者阅读与使用
生活中的化学(好教师团队)“化剧团”中化学物质拟人化展现自身性质的趣味表演故事、化学歌曲改编、趣味化学实验视频等
科学奥秘007 (个人)趣味化学游戏、神奇发明、动手实验、化学解密等
化学化工科普科研转化服务中心(个人)科普栏目——化学生活、抗击疫情,推文内容紧跟社会热点,较为通俗有趣,适合大众科普

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例如,中国科学技术大学开发的“化学科普园地”公众号会定期选择具有时效性和知识性的社会热点内容进行推送,让大众了解化学与日常生活联系非常密切,从而吸引人们对化学的兴趣,提高大众的化学素养[18]。“生活中的化学”由好教师团队运营,化学趣味栏目中有“化”剧团、歌曲改编、趣味化学实验等内容。其中“化”剧团中的“演员”都是拟人化的化学分子,它们讲述了由于自身性质而经历的神奇事件,并配以有趣的图片和相关的化学方程式,内容紧贴生活,方式通俗易懂,让读者在轻松愉悦的氛围中了解化学物质的性质,并发现化学之美。

5 总结和展望

我国现有的化学科普资源具有类型丰富、内容呈现多样化的特征,就化学科普的受众而言,科普网站等线上化学科普的受众较为广泛,线下化学科普活动的对象多为青少年;就化学科普的范围来说,线下科普活动参与人数有限,在线课程、微信公众平台等线上科普的传播范围广。相信随着我国科普信息化的不断推进以及高校和科研机构的专业人员的参与,将会有更多科普基地的建设,更加优质的线上和线下化学科普资源会得到进一步的发展。

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