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国家自然博物馆赴京内中小学开展古生物专题科普活动

发布时间:2024年05月06日  作者:地球科学部

2024年4月9日至18日,国家自然博物馆科研、科普与标本保藏人员先后前往人大附中航天城学校、中教院大兴实验学校和北理工附中通州校区,面向学校的师生联合开展了为期6天的古生物专题微展览“飞行的奥秘”及其配套项目的进校园活动。该专题科普活动以国家自然博物馆2019年推出的特色精品展览“飞行的奥秘”为脚本和框架,依托近年来我国燕辽和热河生物群的一系列古生物学重大发现,从自然历史和生命演化的角度出发,以具飞翔能力的现生和史前动物为载体,展现了昆虫、长羽毛的恐龙、鸟类和哺乳动物向空中拓展生态位的生存策略与进化历程,同时生动地阐述了动物翅膀的类型和飞行原理。古生物专题科普活动“飞行的奥秘”提取和浓缩了一系列进化生物学和古生物学方面的知识点,紧密衔接了小学语文和科学课程以及初高中生物课程,强调重要知识点的融会贯通和叠加记忆,最终形成了以微展览、科普讲座、互动课程和科普动画影片为主体的科学传播内容。活动期间的受众学生总规模超过了1300人次。

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图1 古生物微展览“飞行的奥秘”的校园场地布置与展示

微展览“飞行的奥秘”集中展示了甘肃鸟化石标本、祖翼兽化石标本、蛟蛉亚目(脉翅目)化石标本、古蝉科(半翅目)化石标本、鸣螽科(直翅目)化石标本、小盗龙生态复原模型、翔齿兽生态复原模型以及现生飞行动物的标本对照盒,并结合五张微缩展板诠释了动物的飞行器官及其形态构造(例如羽毛、肉膜)、动物飞行起源的时间轴(涉及昆虫翅的起源时间和假说)、动物飞翔的基本原理和类型(例如飞行和滑翔的定义)、已灭绝的会飞翔动物(例如长羽毛的恐龙、贼兽类)以及飞翔动物的趋同演化(涉及中生代的贼兽类以及现生的蝙蝠和鼯鼠)。该微展览在课间、午休和课后服务时间吸引了许多学校师生驻足观看,并与国家自然博物馆工作人员展开了深入的交流互动。

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图2 微展览“飞行的奥秘”的活动现场

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图3 科普讲座的开展与学生互动

科普讲座“飞向蓝天的恐龙—鸟类”由国家自然博物馆科研人员主持,以小学语文教材课文《飞向蓝天的恐龙》为切入点,向广大校园师生生动地讲述了“什么是鸟类?”、“鸟类起源于恐龙”这一科学理论的提出、发展和系统研究历史,以及鸟类的起源与飞行起源问题的推断和修订历程,让受众群体深刻理解了兽脚类恐龙和鸟类之间的一系列骨骼形态(例如叉骨和尾综骨)、组织(例如羽毛、蛋壳)、遗传物质(胶原蛋白)和行为(例如睡姿、孵蛋)相似性、并使其领悟和接受了“鸟类起源于兽脚类恐龙的近鸟类”这一主流学术观点。

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图4 科普互动课程的具体实施与学生参与

为了促进微展览和科普讲座重要知识点的深入理解和叠加记忆,并提升学生受众群体的科学素养与科学家精神,活动科普人员面向一部分对生物学感兴趣的学生开展了科普互动课程“明察秋毫—鸟类羽毛的演化历史与形态结构探究”和“比翼齐飞—脊椎动物翅膀的趋同演化与结构功能探讨”;课程共计开展了9课时(每课时为40分钟),每课时的受众群体数量约为40人。科普互动课程“明察秋毫”揭示了羽毛的演化历程和鸟类的飞行起源,借助于羽毛教具的宏观与微观观察,从结构、功能、种类等方面阐述了地质历史时期中羽毛的结构演化和生态多样性。科普互动课程“比翼齐飞”引导学生共同观察飞行动物的对照标本,进而领悟飞行和滑翔的区别,通过动手拼装翼龙、鸟类、蝙蝠的前肢骨骼教具,一同探究飞行动物之间的飞行器官同功以及脊椎动物翅膀的同源关系。在活动期间,国家自然博物馆的两位授课老师对学生进行了提问,并引导学生分组开展了相关科学实验,使得参与学生在学习和领悟知识点的同时对自然科学研究产生了浓厚的兴趣。

此外,该专题科普活动还面向广大师生循环播放了科普影片《黑羽精灵》;该影片作为科普文化作品,以写实风格的动画形式将我国辽西地区白垩纪早期热河生物群的生态环境以及小盗龙等古生物的彩色形象和行为习性生动地表现出来,灵活地再现了兽脚类恐龙的飞天尝试以及兽脚类恐龙转变为鸟类的复杂过程,最终让学生受众群体在欢声笑语中见证了兽脚类恐龙向鸟类进化过程中的“成长”和“蜕变”。

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图5 古生物专题微展览“飞行的奥秘”及其配套项目的进校园活动图集

古生物专题微展览“飞行的奥秘”及其配套项目的进校园活动拉近了国家自然博物馆和京内中小学之间的距离,推动了馆校之间的科普资源共享与深度交流合作,及时将国家自然博物馆最新的古生物学科研成果转化为通俗易懂的科普知识,激发了中小学学生的科学家精神和对古生物学和自然科学研究的浓厚兴趣,最终取得了较为积极的校园反响。相关科普工作受国家自然科学基金、北科青年学者计划以及北京市科学技术研究院高层次人才专项资助,并得到了国家自然博物馆馆领导和各部门同事的大力支持和协助。