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“听有虫”公民科学项目基于上海自然博物馆的拓展教育活动“我的自然百宝箱”,在2019年8—11月实施,是一项以基于实物的体验式学习、基于实践的探究式学习为教学理念,以户外活动、线上联结、专家介入、全民参展为特色的公民科学活动。项目立足直翅目鸣虫近缘种可通过鸣声区别这一科学问题,开发微信小程序“听有虫”,围绕鸣虫主题工作坊、听有虫户外鸣声采集活动、夜听虫吟主题展览三大主题活动板块,引导公众参与收集科研基础样本,鼓励公众走进自然、发现自然、收藏自然,提升科学素养和科学思维。
科学知识目标:了解鸣虫的基本分类;了解鸣虫的发声方式、音节特点和行为模式;掌握按照典型鸣虫生境采集鸣声样本的方法;了解样本采集在自然科学基础研究中的位置;理解昆虫与环境之间的关系。
科学探究目标:学习采集特定类群昆虫的声音样本,能基于听觉区分,探究不同声音背后的生物学意义;能基于兴趣开展信息收集型微信小程序的探究,了解机器的语音识别原理,探究不同声源距离对识别准确率的影响。
科学态度目标:培养好奇心,勇于提出问题,积极寻求答案;培養尊重自然的态度;提升从样本收集、发现规律的探索能力;提高科学兴趣,关心语义识别等前沿交叉技术的发展。
科学精神目标:培养不畏艰难的勇敢特质;培养求真务实、实践验证的科学精神;能从自主探究的自然活动中获得快乐,感受到记录生物多样性的愉悦感,提升自我效能感。
活动时间:一般农历立秋前后开始至霜降期间,即各地区鸣虫活跃期。
教学场地:报告厅、主题教室、户外公园绿地或小区等。
教学准备:1份主题讲座材料,1套自然联络员主题工作坊课程,基于地理位置、拥有智能语义识别且能够迭代学习提升准确率的微信小程序,1套户外装备(长袖、长裤、长袜、手电筒、驱蚊液等),1部带有地理定位、即时录音且能流畅运行微信小程序的智能手机,1个由即时通讯软件(如微信)组建的在线社群。
本项目与华东师范大学高级实验师何祝清合作,他表示,数据中有80%的内容有使用价值并可能推动未来的昆虫鸣声研究。上海科技馆博士后流动站的两栖类动物研究者张伟在了解项目成果后,向项目组提出蛙鸣项目的合作请求。
超1.7万人次公民科学家通过官方微信小程序参与了本项目,共产生2 595条数据补充进上海鸣虫声谱数据库。活动期间,共开展了包括“秋后寻虫”“夏日精灵”主题日活动在内的14场户外考察活动,715名公众参与其中。40名优秀参与者受邀成为特约“自然联络员”,作为本次公民科学项目的种子选手,共自发开展户外考察320余次。微信、报纸、电视等媒体,如央广网、新民晚报、上海科技报、中国新闻网等推送活动相关内容75篇,浏览阅读量超10万人次。官网活动曝光量超45万次,微信曝光量超1 500万次。
打破单向传播模式,让公众成为科学家和策展人
本项目在策划初期就力求打破“公众是受众,信息单向传播”的科学传播壁垒,以基于实践的探究式学习为教学理念,将公众作为内容创造的主体,既是科学知识的学习者,又是科学内容的创造者,更是科普展览的策划者,充分参与到科学研究的实践中。
借助新技术手段提升公众参与度
原创开发的“听有虫”鸣虫声音识别小程序,是人工智能在鸣虫声音识别方面的首次尝试。上海自然博物馆联合华东师范大学昆虫研究团队,试图绘制鸣虫声谱数据库,解决科学家采集鸣声样本的难题。公众可以方便地用手机随时记录声音片段,方便更大范围内的公众能够参与到活动中来。
项目策划凸显展教合一
“听有虫”项目时长3个月,大部分时间开展线下活动。教育活动开展的过程中,就已经产生了展览的内容,而策划的实体展览也是面向更大范围公众开展的科普教育,二者相辅相成,有机结合。
博物馆成为沟通科学家、公众的桥梁,开创科研、科普相结合的新模式
作为国内首个鸣虫声音识别的微信小程序,“听有虫”使得公众在任何地区都能快速上传鸣声文件,专家会在社群定期答疑,用媒介搭建了公众与科学家之间的桥梁,使得公众与博物馆、专家之间形成了顺畅的科学传播渠道。■
教学目标
科学知识目标:了解鸣虫的基本分类;了解鸣虫的发声方式、音节特点和行为模式;掌握按照典型鸣虫生境采集鸣声样本的方法;了解样本采集在自然科学基础研究中的位置;理解昆虫与环境之间的关系。
科学探究目标:学习采集特定类群昆虫的声音样本,能基于听觉区分,探究不同声音背后的生物学意义;能基于兴趣开展信息收集型微信小程序的探究,了解机器的语音识别原理,探究不同声源距离对识别准确率的影响。
科学态度目标:培养好奇心,勇于提出问题,积极寻求答案;培養尊重自然的态度;提升从样本收集、发现规律的探索能力;提高科学兴趣,关心语义识别等前沿交叉技术的发展。
科学精神目标:培养不畏艰难的勇敢特质;培养求真务实、实践验证的科学精神;能从自主探究的自然活动中获得快乐,感受到记录生物多样性的愉悦感,提升自我效能感。
活动准备
活动时间:一般农历立秋前后开始至霜降期间,即各地区鸣虫活跃期。
教学场地:报告厅、主题教室、户外公园绿地或小区等。
教学准备:1份主题讲座材料,1套自然联络员主题工作坊课程,基于地理位置、拥有智能语义识别且能够迭代学习提升准确率的微信小程序,1套户外装备(长袖、长裤、长袜、手电筒、驱蚊液等),1部带有地理定位、即时录音且能流畅运行微信小程序的智能手机,1个由即时通讯软件(如微信)组建的在线社群。
成果及评估
本项目与华东师范大学高级实验师何祝清合作,他表示,数据中有80%的内容有使用价值并可能推动未来的昆虫鸣声研究。上海科技馆博士后流动站的两栖类动物研究者张伟在了解项目成果后,向项目组提出蛙鸣项目的合作请求。
超1.7万人次公民科学家通过官方微信小程序参与了本项目,共产生2 595条数据补充进上海鸣虫声谱数据库。活动期间,共开展了包括“秋后寻虫”“夏日精灵”主题日活动在内的14场户外考察活动,715名公众参与其中。40名优秀参与者受邀成为特约“自然联络员”,作为本次公民科学项目的种子选手,共自发开展户外考察320余次。微信、报纸、电视等媒体,如央广网、新民晚报、上海科技报、中国新闻网等推送活动相关内容75篇,浏览阅读量超10万人次。官网活动曝光量超45万次,微信曝光量超1 500万次。
特色分析
打破单向传播模式,让公众成为科学家和策展人
本项目在策划初期就力求打破“公众是受众,信息单向传播”的科学传播壁垒,以基于实践的探究式学习为教学理念,将公众作为内容创造的主体,既是科学知识的学习者,又是科学内容的创造者,更是科普展览的策划者,充分参与到科学研究的实践中。
借助新技术手段提升公众参与度
原创开发的“听有虫”鸣虫声音识别小程序,是人工智能在鸣虫声音识别方面的首次尝试。上海自然博物馆联合华东师范大学昆虫研究团队,试图绘制鸣虫声谱数据库,解决科学家采集鸣声样本的难题。公众可以方便地用手机随时记录声音片段,方便更大范围内的公众能够参与到活动中来。
项目策划凸显展教合一
“听有虫”项目时长3个月,大部分时间开展线下活动。教育活动开展的过程中,就已经产生了展览的内容,而策划的实体展览也是面向更大范围公众开展的科普教育,二者相辅相成,有机结合。
博物馆成为沟通科学家、公众的桥梁,开创科研、科普相结合的新模式
作为国内首个鸣虫声音识别的微信小程序,“听有虫”使得公众在任何地区都能快速上传鸣声文件,专家会在社群定期答疑,用媒介搭建了公众与科学家之间的桥梁,使得公众与博物馆、专家之间形成了顺畅的科学传播渠道。■