2018高?？茖W(xué)營西部營主要依托中國科學(xué)院云南天文臺、昆明植物研究所、昆明動物研究所等，借助其科研平臺、豐富的科普活動經(jīng)驗和雄厚的研究背景，讓青少年在實驗室親身體驗科研過程、了解科學(xué)方法、開闊科學(xué)視野;通過團(tuán)隊協(xié)作、自然體驗及科學(xué)探究等活動，讓青少年在行走過程中放松自己，了解基本知識，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的常規(guī)方法，同時對自然和科學(xué)的認(rèn)識得到質(zhì)的提高。其中，云南天文臺組織的營隊活動為天文學(xué)探究，該活動讓青少年走進(jìn)中科院、走進(jìn)實驗室，在“微”科研體驗中，感受科學(xué)魅力，放飛青春夢想，引導(dǎo)青少年崇尚和熱愛科學(xué)，鼓勵青少年立志從事科學(xué)研究事業(yè)，為科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)打下堅實基礎(chǔ)。

活動概述

仰望星空，面對浩瀚的銀河和無垠的宇宙，每個人都會感受到深深的震撼，激發(fā)與生俱來的探索欲望。為讓營員充分體驗天文探究活動，營隊活動分成2大部分，先讓營員感知天文、走“近”天文;有了天文知識儲備后，讓營員體驗天文學(xué)研究、走“進(jìn)”天文。

天文設(shè)備參觀，感知天文學(xué)

活動帶領(lǐng)營員參觀天文臺科普設(shè)施，讓營員了解天文學(xué)的起源、研究對象和研究手段。隨后安排營員參觀現(xiàn)代天文設(shè)備——射電天文望遠(yuǎn)鏡和光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，讓營員了解天文望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)、用途，并接觸天文數(shù)據(jù)獲取和處理流程。

雙星光變曲線和射電天文探究，體驗天文研究

活動以天文學(xué)中的2類天體為研究對象，讓營員獲取觀測數(shù)據(jù)，利用真實的天文數(shù)據(jù)對營員開展天文探究課程，突出科學(xué)探究性和營員參與性，讓營員在探究課程中體驗科研過程，了解科學(xué)方法，是高端科研資源科普化的具體體現(xiàn)。

活動過程

將60名營員分為2個小組，每個小組由1名科研人員全程指導(dǎo)、2名工作人員協(xié)助課程實施，分別在中國科學(xué)院天體結(jié)構(gòu)與演化重點實驗室的雙星與變星研究團(tuán)組和射電天文研究團(tuán)組開展。

參觀天文臺科普設(shè)施和天文觀測設(shè)備，了解天文學(xué)

營員大部分是第1次接觸天文學(xué)，為讓他們對天文學(xué)有大概了解，營隊先組織營員參觀天文臺科普設(shè)施和科研設(shè)備。在日晷廣場向營員介紹天文學(xué)的由來和古代計時方法的原理;在太陽歷廣場向營員介紹太陽周年運動、四季形成和測量方法，并介紹歷法的產(chǎn)生和如何制定歷法。

天文學(xué)是一門以觀測為基礎(chǔ)的科學(xué)，讓營員了解天文觀測設(shè)備是通往天文學(xué)的第一道門。該營隊活動組織營員參觀射電和光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡，以了解望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造和數(shù)據(jù)獲取流程。

雙星光變曲線探究

參觀完天文科普設(shè)施和科研設(shè)備后，營員分為2組分別開展天文探究課程。一組在雙星與變星研究團(tuán)組開展雙星光變曲線探究。營員先在教師的講解下熟悉探究課程內(nèi)容，然后采集目標(biāo)星的測光數(shù)據(jù)，在教師指導(dǎo)下利用專業(yè)天文軟件IRAF處理數(shù)據(jù)，形成可以用于理論分析的科學(xué)數(shù)據(jù)。利用較差測光方法獲得目標(biāo)星的亮度隨時間變化的曲線，再利用理論模型對光變曲線進(jìn)行解軌，獲取雙星的物理參量，包括軌道周期、軌道傾角和軌道半長軸。該部分活動內(nèi)容正好與高中物理知識銜接，讓營員在科學(xué)探究中體驗如何獲取知識。

射電天文探究

射電天文涵蓋波段范圍廣，且與生活中的無線通信頻段重合，比如手機(jī)通信的2.1 GHz和Wi-Fi的2.4GHz，這些信號相對射電目標(biāo)源來說是干擾源。由于無線電干擾是射電天文的大敵，因此應(yīng)先對天文臺區(qū)域無線電環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，明確哪些頻段的干擾較大，為后續(xù)天文觀測作準(zhǔn)備。

在射電源光變觀測中，面對無線電干擾的問題，使用中頻設(shè)置濾波器往往是最快捷的處理方式。如果濾波器選擇較寬，可能潛在一些無線電干擾影響觀測效果;如果濾波器選擇較窄，靈敏度會下降。為此，我們通過對不同中頻濾波器的選擇，在觀察界面中觀察方差值與性價比值的變化，比較其大小，然后選擇合適的中頻濾波器。課程小組選擇3個射電源（金牛座A、天鵝A、仙后A）為目標(biāo)源，讓學(xué)生操控40 m射電望遠(yuǎn)鏡，指向目標(biāo)源采用不同濾波器獲取射電輻射流量，根據(jù)信噪比和均方差的數(shù)值讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何分析和處理射電觀測流程。

營員探究課程答辯

探究課題結(jié)束后，營員在教師的指導(dǎo)下，各小組對整個實踐過程進(jìn)行分析總結(jié)和討論，大家分工協(xié)作，齊心合力完成答辯所需的PPT報告。營員們面對6位專家、全體營員和帶隊教師，匯報各自參與的科研實踐內(nèi)容和成果，并接受大家的質(zhì)疑和點評。匯報答辯現(xiàn)場精彩紛呈，營員們經(jīng)過中國科學(xué)院科研人員的指導(dǎo)，自信又細(xì)致地介紹了自己參與課程的研究背景、研究問題、研究目的、研究方案、結(jié)果分析與討論等，大家都交出了一份令“導(dǎo)師”滿意的答卷。

活動特色

云南因地理位置突出（緯度低），有優(yōu)越的天文觀測條件和資源，西部營借助這些自然資源。依托中國科學(xué)院恒星結(jié)構(gòu)與演化重點實驗室，圍繞天文開展特色科普活動，先讓營員走近天文，再讓營員走進(jìn)天文，活動突出探究性和參與性，讓營員利用真實天文觀測數(shù)據(jù)開展探究課程，在課程中體驗科研過程，了解科學(xué)方法，是高端科研資源科普化的具體體現(xiàn)。該活動依托自身的學(xué)科特色和科研優(yōu)勢，結(jié)合區(qū)域特點和青少年成長需求，組織和動員科研人員策劃了探究性科研實踐課程，大家一致認(rèn)為這是中國科學(xué)院做的一件大好事、大實事，是落實科教融合的創(chuàng)新工作，希望從西部營延伸到更廣區(qū)域的青少年持續(xù)開展。

活動效果

活動引發(fā)了媒體的廣泛關(guān)注，20余家媒體對活動進(jìn)行了全方位報道，產(chǎn)生了廣泛的社會反響?；顒咏Y(jié)束后，營員表達(dá)了對活動的反饋，認(rèn)為通過活動了解了天文學(xué)研究的基本思路和流程，學(xué)到了以前從未了解過的知識，認(rèn)識到科學(xué)對國家的重要性。有的營員非常動情地表示：“我好像找到了我的人生目標(biāo)和方向，高考時我可能會報跟這次活動相關(guān)的大學(xué)專業(yè)。”這也許就是西部營活動收獲的最大效果！

“60位營員被分成了不同的小組進(jìn)行課題探究，我所分到的是通訊實驗和射電天文課題組。在董亮老師的帶領(lǐng)下，我們登上了云南天文臺鳳凰山實驗基地40m射電望遠(yuǎn)鏡。在董博士的指導(dǎo)下，我們親手操作了許多大型科學(xué)設(shè)備并完成了課題探究。在此過程中，我學(xué)會了怎樣和其他人進(jìn)行合作交流。在科研的道路上，我們應(yīng)該養(yǎng)成獨立思考的習(xí)慣，要有自己的見解，也要有求真務(wù)實的態(tài)度，腳踏實地，不得有半點虛假?！?/p>

——貴州省安順市民族中學(xué) 盧玉成