科技馆的科普功能及科普教育活动——以长春中国光学科技馆乐器表演为例

朱赫宇，林羽馨，冯玉婷

（长春中国光学科学技术馆，吉林 长春 130117）

0 引言

随着教育教学体系的不断完善和跨界教学大力开展，光学科技馆的乐器表演科普教育活动不仅仅能够发挥科普教育活动的重要作用，还能够将科普活动和乐器表演有机结合。光学科技馆定位体现公益性、服务性、科学性、知识性、群众性、普及性、趣味性以及互动性等性能，其中的乐器表演活动便属于极具特色的科普类活动。光学乐器是长春中国光学科技馆技术研发团队自行设计制作的新概念乐器，无论从外形结构到演奏方式，都颠覆了传统乐器的概念，展示了光学传感技术的原理与应用，代表了科学技术和音乐艺术两个不同学科知识和能力，使科学传播与音乐演奏融为一体。这种形式新颖且走在科技与艺术前沿的科普教育活动对于引导青少年爱上科学、提高青少年科学素养和艺术素养具有十分重要的意义。

1 光学科技馆基本概述

1.1 光学科技馆建设目的

光学科技馆以光为中心，迎接着四面八方的来访者。在这里，光与影的奇妙之处形式各异的呈现在参观者的面前。光学科技馆是集光学科普教育、光学成果展示等多功能为一体的综合性的科普教育基地。光学科技馆的建设有着十分重要的意义：①光学科技馆具有历史总结意义，将光的研究历程、有关光学的科技发展过程、与光相关的电器设备及其发展历程予以研究挖掘，将研究成果以及相关理论进行科学化、规范化的总结与展示。②光学科技馆具有重要的科普功能，高水平科学技术人才的培养绝不在一朝一夕，大力开展科普教育是贯彻新时代人才强国战略，夯实科技创新主力军根基建设的重要途径，而光学科技馆便承担着科普教育的重要任务，通过展馆展厅的设计、互动性体验馆的建设以及各类周边杂志、文创用品的设计，能在很大程度上为受众科普光学知识，起到宣传、教育的重要作用。③光学科技馆的建设能够在最大程度上整合、协调、利用已有的科普资源，能够在很大程度上对当代的教育教学体系起到良好的补充作用，能够推动科普教育资源均衡发展，努力实现科普教育层面的“共同富裕”[1]。

1.2 光学科技馆的科普功能

光学科技馆有着重要的科普教育功能，广义上的科普教育指的是国家和社会普及科学技术知识、弘扬科学精神、传播科学思想，同时，还包括科学技术教育、科学技术传播以及创新文化建设。光学科技馆是集展示功能和体验功能为一身的光学科普重要场所。长春中国光学科技馆具有高质量的科普功能，光学科技馆一共由7 个展厅、1 个光学实验室以及1 个光学图书馆组合而成。7 个展厅分别为“奇妙之光”“千年光辉”“神州光华”“光的探索”“光的时代”“光彩世界”“光的未来”，7 个展厅分别对光学综合技术的应用、我国光学科技的发展、光学事业的盎然生机以及光学重要技术的体验进行了大规模的综合性展示，光学图书馆以及光学实验室更是为参观者提供了体验光学技术的平台，在提升公民科学素质、培养科技创新人才和高素质劳动者、培育科学精神和创造精神、提高全社会文明程度、促进人类文明进步等方面都有重要意义。

1.3 光学科技馆与学校合作的重要性

科普教育工作是全社会共同的事业，需要各方共同参与、共同完成。科学教育与科技普及活动意义非凡，任重而道远。当今时代，弘扬尊重科学、尊重科学人才已经成为一种社会正能量，持续营造这种良好的社会氛围，大力弘扬新时代科学精神、加强宣传阵地建设，推动科学家精神进校园、进课堂、进头脑，增强青少年对科普内容的热情与兴趣，增进其对科学工作以及科学技术知识的向往已经成为势在必行的重要任务。在这种大环境之下，便需要光学科技馆与学校联手合作，将科学技术知识的普及贯彻到日常学习生活当中，双方携手努力，将校内教育和校外科普教育相结合，积极做好校内外科学教育资源的有效衔接工作，将科学活动与地域特色、学校文化、德育活动等巧妙结合在一起，让科普课成为青少年心中最难忘的一课，才能让越来越多的年轻一代才会爱上科学，传承老一辈科学家追求真理、创新奉献、胸怀祖国的精神，走向星辰大海、探索宇宙奥秘，成为科技强国的中坚力量。

2 光学科技馆与光学乐器表演

2.1 光学乐器表演的科技原理

舞台上共1 套，6 件乐器是由长春中国光学科学技术馆自行设计、研发、制作的。他们分别是贝森鼓、莲花鼓、激光扬琴、激光马林巴琴、球鼓、以及音符像素琴，它们虽形态各异，但在各项参数指标上都能够达到、甚至是超越专业的乐器。它们不仅向我们展现了科学原理、还能够完成真正的专业乐曲演奏。光学乐器大致上有激光发射装置、接收装置、音源、音响等各个部分组成。演奏时演奏者挥动自己的手掌或是使用不透明的遮光物体来遮挡激光发射装置发出的光线，此时接收装置会产生电信号，就由这个电信号来激励音源发出声音，这就是这些乐器能够演奏美妙乐曲的奥妙所在了。在音源的触发终端分出了一路信号去激励光源，由3 基色LED 灯的组合，通过组合，就能够得到任何我们想要的颜色的光。在演出的过程中，随着乐曲的演奏，灯光也会能够发出相应的改变[2]。

2.2 光学乐器表演的教育效果

打造学生喜欢的好的科学课以及极具趣味性的科普教育活动，是教育行政部门以及学校家长们的期望所在。为了让科学知识进入校园，让学生们在日常学习生活中精力科学知识的耳濡目染，科技馆、博物馆以及相关科普教育基地等重要场所已经成为广泛开展各类学习实践活动的教育基地。科普教育活动的表现形式逐渐呈现粗固化、单一的特点，主要表现为展馆参观、表演展示、互动体验等，除了这类基础的科普形式，人们逐渐期待更具趣味性和创新性的科普活动的出现。光学乐器表演便适应了人们的这一要求，光学乐器表演以一种全新的形式将科技与音乐相结合，通过光学理论和光学知识的应用自行研发设计光学乐器，这些乐器不仅仅能够实现正常演奏，甚至部分性能可以大大超越普通乐器，通过节目的编排与演奏，在为观众带来一场视听盛宴的同时，也能够进一步吸引青少年的学习兴趣，激发学生们探究、思考的劲头，其营造的学习环境大大优于与一般的科普教育活动。

2.3 光学乐器表演的创新性意义

首先，从表演形式上来说，光学乐器表演将科学技术与音乐完美结合，形式上的创新有助于打破人们对于科学和音乐的传统认知，一套六件光学乐器能够通过有机组合完成演奏多首经典曲目，为观众带来一场声光电完美结合的音乐会。其次，光学乐器表演作为一种全新的科普形式，能够通过富有趣味性的且极具美感的表演为人们进行科技知识的教育，能够在很大程度上实现寓教于乐的目标，也能够让人们通过身临其境的音乐会来感受科技的魅力，这种形式打破了传统意义上的科普活动的枯燥和乏味，实现了科普形式的创新性发展，是对科普教育活动的丰富与健全[3]。

3 光学乐器表演与科普教育活动

3.1 开展多样科普教育活动的必要性

党的二十大报告明确要求“加强国家科普能力建设”“培育创新文化，弘扬科学家精神，涵养优良学风，营造创新氛围”“推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌”，为在新的历史起点上构建大科普发展格局指明了方向。对科技自身发展而言，科普的意义在于帮助公众、社会、决策者等利益相关者理解科学家的工作，使科研工作获得必要的保障条件和社会基础；使科研成果得到更广泛的理解和认可，进而得以更好地推广应用；激发公众特别是青少年对科学的兴趣，培养大批的后备力量。对于公众个人发展而言，形式多样的科普教育活动能够帮助受众了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学技术技能，同时能够帮助公众理解科技自身以及科技与经济、社会、自然等各个方面的关系，增强大家运用科学技术知识分析判断事物和解决实际问题的能力，理性应对各种挑战，也能够帮助大家建立科学理性的思维，抵制迷信、伪科学、偏见和其实，丰富大众的精神文化生活，培养科学思想，崇尚科学精神和创新精神，从而实现个人的全方面发展。对于国家和社会发展而言，科普教育活动能够使得科学精神、创新文化逐渐成为全社会共同的精神财富，在整个社会上逐渐营造尊重科学、崇尚创新的社会氛围，为科技创新以及创新发展培养大批高素质劳动者，提高国家科技创新能力、成果转化能力以及社会生产力和文化软实力，从而推动社会治理和国家治理现代化[4]。

3.2 光学乐器表演科普教育活动优势

光学乐器表演科普教育活动属于光学科技馆的重要科普活动之一，依托长春中国光学科技馆，能够利用光学科技馆广阔的科技展示平台，构建学校、科技馆、实践活动与音乐培训为一体的科教基地，让大量的青少年群体、社会群体成为光学乐器表演科普教育活动的广大受众，以音乐会为主体，光学乐器表演相关展示体验活动能够实现展示和互动的统一，通过音乐曲目的演奏、乐器原理的科普以及互动式体验的提供构建科技普惠教育的良好平台。青少年群体等相关群体在参观科技馆的同时，便能够毫不费力地观看光学乐器表演，通过这种有趣且便捷的形式，能够将光学技术以一种人们能够接受的形式展示给大家，从而实现对新理念、新技术、新艺术、新形式、新应用的传播和普及，以扩大科普教育的覆盖面和受益面。

4 光学科技馆开展光学乐器表演科普教育活动的意义

4.1 进一步丰富科普活动种类

长久以来，科普活动的形式主要集中于参观展览、互动体验等基础形式，以艺术表演为主要形式的科普教育活动属于一种较为新颖的科普教育手段，它能够在很大程度上弥补传统科普活动的枯燥与单一，将科普活动以一种独特的形式呈现出来，实现视觉与听觉的结合，科技与艺术的结合。形式多样的科普教育活动能够刷新人们对传统科普教育活动的认知，也能够让人们参与到更加新颖的科普教育活动当中来，为人们带来全新的科普感受与科普体验。

4.2 进一步宣传科技知识

长春中国光学科技馆的乐器表演活动所用的乐器是我们独创的光学演奏乐器，结合传统的乐器和光学知识，将二者完美融合在一起，构成了性能更优、创新性更强、趣味性更高的新型乐器，这种全新的艺术展示形式能够实现音乐的传播，也能够实现光、电知识科普的高效化和趣味性。新颖的形式能够进一步引起青少年等广大群众的学习兴趣，从而达到进一步宣传科学技术知识的良好效果[5]。

4.3 构建新时代大科普发展格局

构建新时代大科普发展格局，要坚持以人民为中心的科普立场。将高质量科普服务延伸到人民的日常生活中去，对于构建新时代大科普发展格局这一项伟大的事业来说，科普教育活动要从娃娃抓起，科技馆乐器表演便在很大程度上满足了这一要求，通过乐趣横生的乐器表演激发全民参与科普和创新的积极性，提升公民科学文化素质，满足人民日益增长的精神文化需求和对美好生活的向往。在光学乐器的研发和演奏过程中，一直坚持着科学向上的科普理念，在这一过程中所弘扬的科学精神、工匠精神、创新精神，也对人们科学观念的培养起到了润物细无声的重要作用，以科普和创新共同构成科普教育活动的中心主题，从而助力新时代大科普发展格局的构建。

5 结语

科技馆作为重要的科学知识普及与教育基地，拥有着多种多样的展示形式和科普活动，丰富多彩的科普活动发挥着重要的宣传与教育作用。光学科技馆乐器表演活动实现了科学技术与艺术形式的有机融合，创新了科普活动的展示形式，为人们带来了更好的科普体验。实现科技兴国、科技育人的伟大目标要从日常的学习教育活动抓起，着眼于科技馆与学校之间的合作与联系，为广大少年儿童提供更加丰富的资源和更加广阔的平台，通过多种形式的科普活动普及知识、传授科学、弘扬精神，将音乐与科技通过视听结合的形式播种到孩子们的心田，我们任重而道远。