走过高校科学营十年——孙明明：将科学营的光芒 照耀到更远的地方

将科学营的光芒 照耀到更远的地方

北京科技大学自然科学基础实验中心工程师，实验教师，长期从事传感器及其物理效应和应用电路方面的实验教学。主持的自制演示仪器获第五届全国高等学校教师自制实验教学仪器设备创新大赛三等奖2项，获北京科技大学实验技术成果奖2项，获全国高等学校物理实验教学自制仪器评比二等奖2项，获得国家专利3项。

优秀科技工作者/孙明明

与高校科学营的缘分

2012年，孙明明老师刚参加工作不久，因接手《大学物理演示实验》的缘故，与科学营结缘。十年来，他与科学营共同成长，每年都接待来自全国各地的青少年营员，见证了高校大课堂对两岸三地青少年学子科学素养培育的累累硕果。

参与高校科学营的主要工作

为了让广大青少年感受科技魅力，体会科学家精神，学习科学知识、科学思想和科学方法，孙老师依托实验中心的演示类实验教学资源，以青少年营员喜闻乐见的形式，开发了多门科学实践课程。在物理演示类实验中，他带领营员从“链拴环”的小魔术开始，一起解密这个“魔术”，分析其中的力学原理及重力起到的作用，进而带领营员继续观察锥体“上滚”、小球“跳槽”、车轮的进动等看似“违反”常识的实验现象，学习其中的力学知识，帮助营员发现科学的精彩、体会解析科学问题的快乐。此外，孙老师还开发了电磁学、热学、光学、振动波动等多个系列化的物理趣味实验课程，带领营员以实验、实践的“花样泳姿”在科学的海洋中“遨游”。

同时，为丰富来访营员的收获和体会，孙老师还自主开发了多项科学实践实验仪器，并配套设计了趣味十足的实践课程。比如“电磁炮制作”项目，课程依托自主设计开发的模块化线圈电磁炮实验仪，将电磁发射系统按功能设计成电源模块、升压模块、电容储能模块、继电器模块、励磁线圈模块，帮助营员快速建立对电磁发射系统的初步认知，了解电磁炮中所蕴含的基本电路知识、电磁学基本原理等。在动手搭建电磁炮工作电路过程中，验证电磁炮的储能、发射，探究提高电磁炮发射动能的方法等，满足了营员对国防军事科技前沿科学知识的探究欲。

2020年科学营筹备期间，孙老师与北科大分营的负责老师一起，深入分析多年来接待营员活动的长短得失，锁定提升科学营活动品质的关键点。以“电磁炮制作”活动为例，为了进一步提升活动对营员的激励效果，增加参与活动营员的获得感，孙老师与分营老师一起扩充了课程内容，采用低成本的一体式电磁发射电路方案，在原有课程基础上，扩展了“一体式电磁跑制作”活动内容，让营员在活动完成后，拥有了属于自己的电磁跑作品。课程内容扩充，给授课带来了很大的挑战，尤其是在指导营员理解2节5号干电池如何实现100伏高压充电的原理上，这一内容涵盖了直流-交流转换、低压-高压变换，对于电磁学知识尚且单薄的小营员来说，理解起来很有难度。为此，孙老师经过深入研究，决定通过“讲故事”的形式，引入第二次工业革命的发端、人类社会电力能源发展史上著名的“电力大战”作为课程内容组织的背景，以尼古拉·特斯拉与爱迪生之间关于直流电系统与交流电系统“体系之争”的关键技术点，映衬活动“一体式电磁炮”制作过程中的关键环节。通过2020、2022两年科学营活动的实践，这一课程改革取得了成功，获得了非常好的效果，营员普遍兴趣盎然、共鸣强烈。

对开展高校科学营活动重要意义的理解

习近平总书记说：“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，让他们更多了解科学知识，掌握科学方法，形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。”科学营最重要的意义之一是激发青少年营员对科学研究的兴趣、在营员心中埋下科学的种子。孙老师建议：科学营相关活动的开展，需要立足这一重要意义进行活动规划，避免机械式的参观、流水账似的讲解；活动内容的开发应立足青少年的年龄特点总体设计，注重兴趣点提取，注意“看点”前置，以极具冲击力、震撼性的视觉、听觉等五官强感受为突破口，抓住营员的注意力、激发好奇心，进而展开活动内容；循序渐进地完成科学实践的其他环节，保证活动的科学性及内容的饱满度，确保营员丰富的获得感。

十年来，孙老师坚持在本科生基础实验教学一线持续锻炼自己的实验教学能力，不断提升自身实验教学改革研究的水平，同时思考将具备相应潜力的实验教学内容转化到科学营活动中。通过不断改进课程的内容与形式，力争在每年科学营有限的时间与紧张的流程之中，在青少年学子心中种下科学的种子，培养他们的科学精神、创新意识和实践能力。

参与高校科学营的感受

孙老师认为自己非常幸运，能够参与到科学营十年的辉煌历程中，科学营提供的广阔平台，提升了他个人的专业技术能力，深深地塑造了他个人的职业生涯。基于科学营的工作，他不断挖掘自然科学基础实验的科学传播潜力，不断拓展科普服务的深度和广度，将经过科学营检验的优质科普内容，送到了甘肃省秦安县的孩子们面前，以教育帮扶的方式，将科学营的光芒照耀到西北偏远地区。