科普月·大家谈｜让科普演讲成为主动学习的“钥匙”

今日新闻 2025年09月23日 12:55 2 admin

编者按：

2025年9月是首个“全国科普月”。光明网特别推出《科普月·大家谈》栏目，邀请广大科技工作者、科普工作者分享科普故事、探讨创新路径、展望美好未来，为新时代科普高质量发展献智献策。（欢迎赐稿：cailin@gmw.cn）

【科普月·大家谈】

作者：陈晓东（武警某研究所原总工程师、中关村融智特种机器人产业联盟联合创始人）

当站在科普演讲台上，看着台下青少年们澄澈又充满好奇的眼睛时，我始终在思考一个问题：如何让演讲不再是单向的“知识灌输”，而是能点燃他们主动探索的火花？答案藏在“不断探索新风格”与“持续学习新知识”的“双向奔赴”里，要用科学的方法搭建桥梁，用有温度的交流打破隔阂，让科普真正成为他们愿意捧在手心、装进脑海的“充电宝”。

在探索演讲风格过程中，我认为核心是把讲台变成青少年的“兴趣磁场”。过去我习惯用“理论+案例”的传统模式，后来，我发现青少年更易被“场景化+互动式”的表达吸引。因此，近几年我开始尝试两种新的科普报告方式。

故事化拆解让演讲从“单向输出”变成“双向互动”

一场有意义的演讲，不是看我们讲了多少高深的道理，而是看青少年能带走多少实用的方法，留下多少探索的兴趣。当我们用科学的方法把知识拆解通俗，用有情感的交流把距离拉得更近，当他们在听完演讲后冒出“原来这个知识点这么有用，我也想试试这个方法”的想法时，演讲也就真正完成了它的使命。因为它不仅成为青少年知识积累的“一块砖”，更成为他们主动学习的“一把钥匙”。这正是我们不断探索演讲新风格、持续学习新知识的终极意义。

在讲仿生机器人时，作为一名摄影爱好者，我会用自己拍摄的蝴蝶飞行时展开的翼膜、松鼠跳跃瞬间减速的尾巴，还有金鱼摆尾时弧度完美的尾鳍这些照片，用作探索仿生机器人最鲜活的“灵感库”。

很多人会问，专业研究和业余爱好怎么结合？对我来说，答案就藏在“观察”这两个字里。我们研究仿生机器人，本质是向大自然学习高效的运动结构。比如设计四足机器人时，我会翻出之前拍摄的警犬奔跑的照片，放大看它脚掌落地时的缓冲角度，看它关节转动的幅度，这些用专业仪器可能需要复杂建模才能呈现的细节，在拍摄的照片里，反而能直观看到“自然的答案”。

再比如水里的仿生机器人，我曾蹲在湖边拍了一下午鲤鱼。看着它在水里几乎没有阻力地游动，我突然注意到它的鳞片不是平整的，而是像瓦片一样叠加，水流能顺着鳞片的缝隙划过。我在分析科研人员设计水下机器人时，就是借鉴了这种鳞片结构，让机器人在水中的行进效率提升了15%。还有之前研究蛇形机器人时，我特意翻出了不同蛇类爬行的视频，慢放后发现，蟒蛇靠腹部鳞片的交替收缩前进，而响尾蛇则是通过身体的“S”形摆动发力，这些从“业余观察”里发现的差异，直接帮我解决了不同场景下蛇形机器人的运动控制难题。通过图片、视频对比动物与机器人，让青少年对天上飞的、地上跑的、水里游的仿生机器人有了印象深刻的了解。

在讲“黑匣子的今世前生”科普报告时，首先我会设计开场，跟学生们说：“今天我们要聊一个特别的‘大人物’——它长得不起眼，却能在关键时刻还原真相；它总是藏在飞机最安全的地方，却默默守护着每一次飞行。它就是飞机的‘记忆大师’——黑匣子。”

而后，我会尽量激起听众的好奇心，提出问题再解答。比如，明明是“飞机守护神”，为什么要叫“黑”匣子？从而解读最早的黑匣子是黑色的，但后来为了方便事故后寻找，工程师们特意把它改成了醒目的橙红色，还会装上反光条。不过，因为“黑匣子”这个名字太好记，就一直沿用下来了。

再然后，通过简单的比喻，来讲述这项技术的“前世今生”和背后的故事。比如，介绍“黑匣子”之父戴维·沃伦誓要发明“黑匣子”的前因后果。科普工程师们给它加了哪些“防护装备”：它的外壳用的是能承受1100℃高温的特殊钢材，就算飞机坠毁起火也能坚持30分钟；而且还能承受2吨重的物体挤压，就算被埋在地下几十米深也不会损坏。更厉害的是，它还会发出超声波信号，就算沉到海底，救援人员用探测器也能找到它，就像给黑匣子装了一个“救命信号灯”。

最后从“黑匣子”拓展到更多领域，像高铁上的“列车运行监控记录装置”，能记录列车的速度、刹车状态，保障我们的出行安全；汽车上的“行车记录仪”，其实就是简化版的黑匣子。

每每讲完这些，都会引起学生们的好奇，他们能够理解科技从来不是冷冰冰的公式和原理，而是藏着人类对安全的追求、对真相的探索，更藏着每一个普通人改变世界的可能。

其实，在科普教育的长河中，我们宛如“摆渡人”，引领学生驶向知识的彼岸。但倘若我们手中的“船桨”——教学内容和方法，十年如一日未曾改变，又怎能在瞬息万变的时代浪潮里，将学生顺利送达理想的港湾？一个课件沿用10年以上，无疑是教育的“守旧化石”，难以让学生品尝到新知识的甘甜，更无法满足他们探索未知世界的渴望。

如今，新技术、新科技如雨后春笋般涌现，从人工智能到量子计算，从生物技术的突破到航天领域的拓展，世界正以前所未有的速度革新。作为一名科普工作者，我们必须踏上知识更新的高速列车，与时代同频共振。当我们在课堂上分享最新的科研成果、前沿的科技动态时，学生的眼睛里会闪烁出好奇与兴奋的光芒，那是对知识渴望被点燃的信号。

此外，倾听学生的声音，是提升教学效果的另一关键。搜集听后感，是与学生建立深度连接的桥梁。从他们的话语中，我们能发现哪些知识讲解得不够透彻，哪些案例不够生动，哪种教学风格难以引起共鸣。比如，学生反馈某个知识点过于抽象，理解困难，那我们就可以寻找更形象、更贴近生活的实例，帮助他们突破思维障碍；学生觉得课堂氛围沉闷，我们便可以尝试融入更多互动环节、趣味故事，让课堂焕发生机。在学生反馈的基础上不断修正和完善演讲内容与风格，就像工匠精心雕琢艺术品，每一次调整都争取让科普演讲更加完美。

不断探索演讲新风格，不断充实新知识含量。用自己个人的学习方法以及社会上热门的知识点，用科学的方法、有情感地交流，让听众尤其是青少年很愿意理解、吸收，成为他们的知识的积累、方法的储备，才是最有意义的。要让演讲从“单向输出”变成“双向互动”。

因“龄”施讲以听众为中心传播知识

在知识传播中，听众的年龄与认知结构是决定内容效果的关键变量。面向成年人与青少年，需搭建截然不同的叙事框架——前者侧重逻辑严谨的技术解析与价值论证，后者侧重场景化的兴趣引导与想象激发。

面向成年人，要以“技术逻辑+应用价值”构建专业认知。成年人具备成熟的逻辑思维与行业认知，演讲需从“是什么，由什么构成，能做什么，为何不可替代”四个维度，层层递进解析特种机器人的“超能力”。

以“特种机器人”为例。首先，明确特种机器人的核心定义：它是具备特定任务执行能力、能适应极端或高危环境的专用机器人，区别于工业流水线上的标准化机器人，核心特质是“环境适应性”与“任务专一性”。接着，拆解其技术构成，无需陷入复杂原理，只需聚焦三大核心模块：环境感知系统（如抗干扰摄像头、气体传感器）负责“看见”危险，特种行动机构（如履带行走机构、作业机械臂等）负责“抵达”目标，智能控制系统（如自主导航算法）负责“完成”任务，用“感知、行动、决策”的逻辑链，让技术框架清晰易懂。

在应用场景部分，需结合成年人熟悉的行业痛点展开。比如在化工爆炸现场，人工救援面临有毒气体、二次坍塌风险，防爆消防机器人可携带灭火剂深入核心区，通过远程操控完成灭火与废墟探测；在深海资源勘探中，人类潜水极限仅百米级，而深海探测机器人能承受万米深海压力，搭载探测设备绘制海底矿产分布图。重点可以对比“人类/普通设备的局限”与“特种机器人的突破”：人类无法在-50℃的极地长期作业，极地科考机器人可搭载气象仪器持续监测；普通无人机无法在强电磁干扰的战场飞行，抗干扰侦察机器人却能穿透干扰，传回战场实时画面。

通过这种对比，凸显特种机器人在保障安全、提升效率上的不可替代性，最终引出其核心价值——延伸人类能力边界，在“不能去、不敢去、做不到”的领域，成为人类的“钢铁伙伴”。

面向青少年，要以“场景故事+互动想象”点燃探索兴趣。青少年对抽象技术缺乏耐心，演讲需用“沉浸式场景+趣味细节”搭建认知桥梁，从他们熟悉或好奇的领域切入，让特种机器人从技术名词变成“有超能力的伙伴”。

场景一：战场“侦察兵”与“向导员”

从青少年感兴趣的“军事故事”入手。假如战场有烟雾和地雷，士兵很难靠近敌人阵地，这时特种机器人就成了“隐形侦察兵”。它的身体是防弹材料做的，像穿了“钢铁铠甲”，还能折叠成书包大小，由士兵远程操控潜入阵地。它的眼睛是高清夜视摄像头，哪怕在漆黑的夜晚，也能看清敌人的帐篷和武器，还能把画面实时传回来。更厉害的是，要是发现敌人的坦克，它还能悄悄在坦克上贴一个“定位标签”，引导我方导弹精准打击，自己却能安全撤离——这就像游戏里的“辅助英雄”，既能探路又能助攻。通过用铠甲、隐形、辅助英雄等青少年熟悉的词汇，让机器人的能力变得生动可感。

场景二：应急救援“逆行者”

结合新闻中常见的地震救援场景。当地震导致房屋倒塌，人们被困在废墟下，消防员很难确定被困者位置，还可能遇到余震。而废墟救援机器人身体又细又灵活，能钻进只有10厘米宽的缝隙里，头上的“小喇叭”可以喊话，能感知被困者微弱的回应。如果发现被困者被钢筋卡住，它还能伸出迷你机械臂，清理被困者身边的碎石——它就像废墟里的“小超人”，用小巧的身体做大事。

场景三：农业与建筑的“好帮手”

与青少年的生活化场景做连接。比如，农业巡检机器人可以代替人工沿着田埂自动行走，用摄像头观察水稻有没有生病，用传感器检测土壤湿度，发现田里积水还能自动报警。建筑检测机器人就像“蜘蛛侠”，能吸附在大楼外墙上，用超声波检测墙面有没有裂缝，既安全又高效。

两种演讲风格，本质是“以听众为中心”的内容适配，成年人需要“知其然，更知其所以然”的专业认知，青少年需要“看得见、感兴趣”的场景引导。唯有贴合听众的认知需求，才能让科普演讲的知识真正走进人们心里。

来源：光明网