成长教育

摘要：中国科学院植物研究所（国家植物园南园）自2020年起，连续6届承办中国科学院科学节北京主场活动，逐步实现从提供物理场地的“保障方”向“构建核心教育场景”的深度转型。本文以植物研究所实践为例，系统阐述其通过空间场景化、设备教育化、资源活化3条路径，将重点实验室、标本馆、园区等专业空间与科研设施转化为沉浸式、探究性学习场景的具体做法，注重叙事引导与公众参与，使高端科研资源成为可感知、可操作、可延伸的教育载体，实现了科研机构科普功能从展示走向探究、从开放走向融入的质变。本研究提炼的“场景驱动”科普模式，为科研机构依托特色场馆开展高质量科学教育提供了实践参照。
关键词：科学节　科研机构　科学教育　场景化学习
引言
在传统大型科普活动中，承办单位往往侧重于场地提供与后勤保障，活动形式以成果展示为主，公众参与多停留在单向接收层面，教育的深度与持续性有限。如何突破“场地思维”，将专业机构的科研资源转化为有感染力、有探究性的教育场景，成为提升科普实效的关键课题。中国科学院植物研究所（国家植物园南园）自2020年承办中国科学院科学节北京主场活动以来，以“嗨科学”为主题，持续推进科普理念与实践创新，依托其独特的园区环境、科研设施与历史底蕴，推动科学节从“在植物研究所举办”向“由植物研究所场景驱动”转变。本文基于2020—2025年6届科学节的实践，重点剖析植物研究所如何通过系统性设计，将科研空间、仪器设备与历史资源转化为连贯的教育体验，实现科普功能从场地支撑到场景赋能的升级，以期为同类科研机构深化科普内涵、构建高质量科学教育体系提供可操作的路径参考。
植物研究所园区对科学节活动的系统性支撑
植物研究所园区作为科学节北京主场承办地，通过整体规划与精细管理，为“嗨剧场”“创新展”“创工坊”“零距离”“科学之美”“科创荟”6大板块提供了空间、安全、人流与后勤的全方位保障，并将自然与科研环境融入活动设计，提升了科普的沉浸感与教育性。

空间规划与活动适配　根据各板块特点进行精准分区，“嗨剧场”利用开阔草坪举办大型展演；“零距离”设在重点实验室内，实现科研现场直面公众；“创工坊”安排在室外空旷区域满足水电与互动需求；“创新展”沿主干道布局形成自然观展流线。分区设计兼顾活动特性与人流疏导，并将植物景观融入“科学之美”“科创荟”等板块，提供多感官学习体验。
安全保障与应急机制　为确保科学节期间的运行安全有序，植物研究所制订了专项安保方案并备案，每日配备约30名安保人员执勤，设置安全提示与围挡；设立医疗点，安排应急车辆；加强门区管理与人流疏导；明确家长监护责任，确保活动安全有序。
人流引导与后勤服务　通过预约制、时间错峰及路口导引牌等措施均衡人流分布。保障稳定供电、供水，设置临时卫生设施与餐饮供应点，避免拥堵。每年招募百余名志愿者并经培训上岗，植物研究所职工也深度参与活动保障，形成全员协力的服务网络。
上述支撑体系在确保活动安全运行的同时，为科学节6大板块科学教育场景的深度构建提供了物理基础与管理保障。
植物研究所“零距离”科学教育功能升级
植物研究所在科学节中，围绕“嗨科学”主题，推动科普从“开放场地”向“营造核心场景”转型，具体通过以下3条路径实现教育功能升级。
空间场景化：从物理开放到沉浸式探究课堂
植物研究所突破了单纯开放空间的局限，精心设计叙事主线与互动环节，将分散的科研、保育、展示空间逐步整合为连贯的、富有教育意蕴的探索场景，表1展现了场景化空间的升级脉络。
案例1. 雪松的故事——迁地保育的生动诠释　围绕国家植物园迁地保育核心功能，设计“雪松进京记”“探寻雪山后裔”“松果不是果——果子大揭秘”等探究环节。公众在专家带领下，实地探访不同树龄的雪松，解剖孢子叶球，亲手播种雪松种子。将裸子植物演化、松柏类植物保育等前沿科学知识，转化为可感知、可操作的科普实践，让公众深刻理解国家植物园作为植物“诺亚方舟”的使命[1]。

“雪松的故事”探究活动

案例2. 植物年轮的故事——穿越千年的气候档案　利用树木年轮数据创设“穿越2 000年的时间隧道”，公众触摸千年树芯和树盘，观察年轮特征，聆听科学家解读年轮中记录的干旱、寒冷等历史气候事件及其与朝代变迁的关联。活动将复杂的树木年轮学研究转化为沉浸式的“时间旅行”，让公众直观感悟科学研究奥秘、解读自然变迁密码、认识社会发展历程[2]。

树木年轮曲线甬道

案例3. 一叶见世界——自然笔记与科学思维训练　活动在温室中开展，提供专业观察工具包和活动记录手册。引导公众自主选择叶片，进行测量、绘图与记录，完成自然笔记。公众从被动的观众转变为主动的观察者与记录者，在真实场景中体验完整的科学探究流程，训练科学思维与动手能力[3]。

自然笔记活动

设备教育化：科研仪器的“去神秘化”转译
植物研究所将专业科研设备进行创造性转译，科研人员在现场引导公众操作专业仪器，直观揭示科学原理。仪器从科研工具转变为直观教具，降低了公众接触前沿科技的门槛。
案例1. 叶绿素荧光成像仪　光合作用是地球上最伟大的化学反应，绿色植物利用光合作用改变地球面貌，叶绿素是植物光合作用的“法宝”。叶绿素荧光成像仪在科研中主要用于精准检测植物的光合效率与生理状态，应用广泛[4]。在“给叶片拍张荧光照片”互动活动中，公众亲手操作科研仪器，将镜头对准植物叶片，屏幕上会立刻显现叶片的荧光图像。不同颜色代表叶绿素含量的分布差异。叶绿素荧光参数能够反映植物叶片光合效率的高低，公众能直观看懂植物“能量生产”的奥秘，轻松解锁植物健康的可视化密码。

“给叶片拍张荧光照片”互动活动

案例2. 激光雷达扫描仪　激光雷达是一种先进的遥感技术，发射激光脉冲并测量反射信号，能够获取森林完整的三维结构信息[5]。在森林调查中的“机械眼”活动中，公众可体验手持、地面和无人机等多种搭载激光雷达的设备，了解其工作原理和数据采集过程，并在园区内实践植被动态监测，直观感受这项技术的独特魅力及其带来的深刻变革，理解其在森林可持续发展和生态保护中的作用。

森林调查中的“机械眼”互动活动

案例3. 生态草牧业沙盘与育种加速器　沙盘聚焦“创建生态草牧业科技体系”专项成果，集中展现了3大示范区的技术集成与应用场景。利用饲草智能育种加速平台技术，有效缩短牧草育种周期，是生态草牧业科技体系与现代农业育种前沿科技[6]。公众参观生态草牧业沙盘和育种加速器，并与一线科研人员互动，能够从宏观视角理解科技如何支撑“大食物观”与生态安全。
资源活化：从历史陈列到精神传承
挖掘植物研究所近百年历史中的文化资源，并将其转化为弘扬科学家精神、培育家国情怀的鲜活教材，强化对科学教育的价值引领。
案例1. 开放所史馆与植物科学家精神主题展　借助珍贵手稿、标本及事迹讲解，以沉浸式方式向公众呈现植物研究所百年发展史及秉志、胡先骕等先驱的报国精神，将历史资源转化为可共情的文化载体。

公众参观所史馆

案例2. 活化标本馆资源　公众在专家的指导下观察20世纪30年代的模式标本，聆听“标本背后的故事”，并亲身体验制作科研标本，深刻感受植物分类学的科学价值，以及几代科研人员的坚守。

公众观察模式标本并亲手体验制作科研标本

       问题与展望
       当前实践仍存在提升空间，一是科普内容与活动设计可进一步分层分类，增强对不同年龄段、不同知识背景公众的适应性；二是活动教育主线可更强化“原理—实践—延伸”的完整学习闭环；三是优质活动素材尚未系统转化为可复制、可推广的课程资源包，限制其教育效益的持续发挥。
       面向未来，科研机构特色场馆的科普功能升级可朝以下方向深化。
推动科普精准化　针对不同受众设计差异化内容，如开发与中小学课程标准衔接的探究课程、面向公众的生活化科普项目，以及为专业人士组织前沿研讨等。
       加强教育资源体系建设　注重活动设计的体系性与延伸性，建立“科教方案孵化与共享平台”，将科学节中验证有效的场景活动转化为标准化课程资源。
       拓展协同育人网络　主动对接教育部门与学校，推动优质资源进入课后服务与校本课程；运用数字化手段打造线上虚拟体验平台，延伸科普场景的时空覆盖，构建更开放、可持续的科学教育生态。
       结语
       中国科学院植物研究所在科学节中的实践表明，国家战略科技力量不仅是创新策源地，也可成为高质量科学教育的重要供给者。通过推动特色场馆从“场地”到“场景”的转型，将高端科研资源转化为具有叙事性、探究性与浸润性的教育体验，是科研机构履行科普社会责任、服务全民科学素养提升、筑牢创新人才成长根基的有效路径。植物研究所的探索为同类机构超越物理开放、深化资源科学教育价值开发，并系统融入国家创新人才培养体系，提供了可借鉴的实践样本。

      参考文献
      [1] Ran J. H., Shen T. T., Wu H., et al.Phylogeny and evolutionary history of Pinaceae updated by transcriptomic analysis[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2018, 129: 106-116.
      [2] Zhang C., Zhang Q. B. Is there a link between the rise and fall of the Tuyuhun tribe (northwestern China) and climatic variations in the 4th-7th centuries AD?[J]. Journal of Arid Environments, 2016,125: 145-150.
      [3] 谢斌，张宇军，王雅婧．自然笔记：从自然中来，到科学中去[J]．生物学教学，2025，50（2）：78-80．
      [4] Ji D., Luo M., Guo Y., et al. Efficient scavenging of reactive carbonyl species in chloroplasts is required for light acclimation and fitness of plants[J]. New Phytologist, 2023, 240(2): 676-693.
      [5] Wu X., Niu C., Liu X., et al. Canopy structure regulates autumn phenology by mediating the microclimate in temperate forests[J]. Nature Climate Change, 2024, 14(12): 1299-1305.
      [6] 金京波，王台，程佑发，等．我国牧草育种现状与展望．中国科学院院刊[J]，2021，36（6）：660-665．■

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