在化學實驗中探尋科學的樂趣。

　　在信息爆炸的時代，如何點燃青少年對科學的熱情，讓抽象的公式和原理轉化為可感知的奇妙場景，是許多教育工作者在思考的命題。近年來，歐洲和大洋洲部分國家的青少年科普活動不再局限于實驗室里的演示或書本上的圖解，而是通過技術賦能、場景重構、文化浸潤和機制創新的深度融合，將科學學習變成一場充滿驚喜的冒險。

　　技術賦能：

　　架起抽象與具象的橋梁

　　傳統科普活動中，進化論通過課本插圖來講解，化學反應通過試管變色來展示，而在技術賦能的科普場景里，科學知識常以沉浸式體驗的方式呈現。法國國家自然歷史博物館聯合“遠行探索”團隊打造的“生命的紀元”虛擬現實項目，將漫長的地球史濃縮為45分鐘的沉浸式體驗。青少年佩戴虛擬現實設備，即可置身于寒武紀時代，觀察史前生物演化，觸摸虛擬恐龍化石。項目設置了“地質工程師”任務，青少年需要通過分析虛擬地層數據來化解環境危機，在游戲化的挑戰中掌握地層學原理，將抽象的古生物知識轉化為可感知的冒險體驗。

　　德國法蘭克福實驗探索科學中心的“破解實驗室懸案”主題活動，將化學分析轉化為破案過程。青少年分組扮演檢測人員，使用光譜儀、顯微鏡等專業設備檢測“犯罪現場”的液體樣本，通過氫離子濃度指數（pH值）、金屬離子特征等線索鎖定“嫌疑人”。活動還設置“證據鏈邏輯推演”環節，要求團隊用化學方程式論證推理過程，使實驗操作與理論應用深度融合。

　　場景重構：

　　讓科學融入生活肌理

　　科學在哪里？在一些創新實踐中，答案可能是海底、圖書館、城市街頭——它們打破了“科學只能在實驗室或教室學習”的傳統思路，將整個世界變成了科普的“大課堂”，讓科學學習回歸“生活邏輯”。

　　瑞典一家教育軟件開發公司設計的《迷你托卡海底探險》游戲，構建了高度擬真的海洋生態系統。青少年玩家可化身小探險者，操控潛艇在海洋中自由遨游。探索珊瑚礁時，需要觀察小丑魚的共生行為，記錄浮游生物的遷徙路徑，系統還會實時生成生態報告。切換到“環保工程師”模式時，青少年能設計人工魚礁方案，通過流體力學模擬系統測試其穩定性。這種將游戲機制與海洋保護政策結合的設計，使青少年在休閑娛樂中掌握生態修復技術，理解科學與環境的密切關聯。

　　芬蘭赫爾辛基頌歌中央圖書館的聲音實驗室，將聲學原理融入互動體驗。青少年通過擊打不同材質的共鳴箱，觀察聲波變化，分組創作“聲音雕塑”；運用科學方法分析芬蘭傳統民歌旋律和頻率，用電子合成器進行現代改編。這種“科學+藝術”的跨界設計，讓聲學學習充滿趣味性和沉浸感，也讓青少年認識到科學是探索世界、改善生活的工具，學習與生活在此巧妙聯結。

　　文化浸潤：

　　讓科學扎根本土土壤

　　科學是全球通用的語言，但科普活動需要“本土表達”。科學知識與本土文化、在地議題相結合，才能從“外來知識”轉化為“自身認同”，激發更深層的學習動力，為科學教育找到“情感錨點”。

　　在2025年澳大利亞國家科學周的大型科學博覽會“古老智慧”展區，原住民會帶領五至十二年級的學生開展跨學科實踐。他們用木炭繪制星象圖，探究南半球星座與季節的關聯；通過植物燃燒實驗復原天然染料配方；借助脫氧核糖核酸（DNA）測序解析傳統藥用植物抗菌成分。現代科技與原住民生態知識的交融，既讓科普活動承載文化傳承使命，也幫助青少年建立起科學認知與文化身份的深層聯結。

　　丹麥聯合國氣候技術中心和網絡“青年氣候設計師”項目，將科學學習與城市碳中和議題相結合，通過虛擬現實技術模擬海平面上升過程，引導青少年與工程師合作，考察瑞典哈馬碧湖城的垃圾真空管道系統。學生需要在項目結束時提出一個具有經濟可行性并鼓勵社區參與的方案，優秀成果會在聯合國氣候變化大會青年論壇上展示。這種方式有效培育了青少年的公民責任感。

　　機制創新：

　　構建科普可持續生態

　　一次有趣的活動或許能點燃興趣，但持續的科學素養培養需要“生態系統”的支撐。歐洲和大洋洲的一些創新項目正在探索將“一次性體驗”轉化為“可持續成長”，使學生的科學熱情得以延續。

　　德國哥廷根大學的青年國際科研夏令營推行“大學實驗室+中學課程”銜接模式，青少年可以在諾貝爾獎得主的指導下開展“可持續材料和能源合成”實驗。項目圍繞能源—材料—環境前沿領域，通過跨學科實驗，構建理論與實踐相結合的科研訓練體系。其中，“科研馬拉松”環節要求學生團隊在48小時內完成從分子設計到性能測試的全流程，并以演講的方式展示成果，助力青少年掌握科研方法和理論框架。

　　新西蘭“毛利星空計劃”以毛利文化中借昴宿星團確定新年的傳統為根基，巧妙融合毛利文化與現代科技，激發青少年的科學興趣。比如奧塔哥博物館開設毛利傳統編織工作坊，讓青少年在學習編織技藝時了解星象記錄方式和星空傳說。學校也將毛利星空知識融入科學課，還組織夜晚觀星活動，以文化與科學相結合、理論與實踐并重的方式點燃青少年持續學習的熱情。該計劃還構建了政府、科研機構、博物館、學校、毛利社區等多方合作模式，借助線上虛擬展覽、直播觀星等方式拓展影響力，為科普注入新活力。

　　科普活動要喚醒青少年的好奇心、探索欲和文化自覺。當科普活動兼具趣味性、實用性并與本土文化關聯時，探索的種子便能在青少年心中生根發芽。

　　（作者單位：西北師范大學教師教育學院）

《中國教育報》2025年09月18日 第09版