[“全国科普教育基地”优秀项目案例]上海科技馆：科学列车项目——七彩宝石

“科学列车”其实是一个移动教室，列车上放置教育活动所需要的展教具和资料等，位于地壳探秘岩矿长廊展项旁，观众体验展项的同时即可参与教育活动。“七彩宝石”科学列车的教育内容不限于展品本身，以实验演示、互动游戏、教师讲解等多样化形式，对宝石的内部结构引起的猫眼现象、星光现象等外部表象进行科学诠释。

实施条件

宝石：磷灰石猫眼石、矽线石猫眼石、人造猫眼石、天然星光蓝宝石、人造星光红宝石各1枚。

工具：显微镜设备1套、白板1块、油性笔1支、手电筒1支、放大镜1枚、任务卡若干。

实施过程

活动导入

科技馆教师结合岩矿长廊展区的矿石展品进行开场讲解，然后带领大家参观并介绍地壳探秘展区内岩矿长廊所展出的宝石原石。教师向观众提问“有哪些是大家耳熟能详的宝石种类”，之后进一步提出“宝石与其他矿石的区别是什么”的问题，带着这些问题指引观众们通过观察展区的宝石原石，了解广义上关于宝石的概念，同时通过观察原石内部结构和外部形状特征，引入关于宝石晶质体的概念。

正式活动

观察3颗猫眼石的猫眼效应现象　观众通过观察可以发现，在自然光环境下，实验用的磷灰石猫眼石、矽线石猫眼石、人造猫眼石并没有明显的外观特征，仅仅是3颗普通的弧面型宝石。而当教师将手电光照射到宝石上之后，便会在3颗宝石内部出现一条明亮的光带，并且光带会随着手电光线射入角度的改变，出现移动和张开、闭合的现象，宛如夜间猫的眼睛一般，这种现象被称为宝石的猫眼效应。

说明“猫眼效应”的形成机理　教师首先带领观众用显微镜观察宝石内部，发现内部具有大量密集而且排列规则的针状包裹体，之后教师以展板结合实物演示的形式，说明猫眼效应形成的光学原理。

观众比较实验用的3颗猫眼宝石的眼线宽度，之后教师通过在黑板上画原理图解释宝石的切磨高度对于眼线宽度的影响。比较各自眼线的位置，观众发现矽线石猫眼石比磷灰石猫眼石眼线居中，教师通过画图说明其中的原理。然后，教师通过图文展示不同宝石所切磨而成的猫眼石，并让观众猜测这些猫眼石分别是什么宝石。这些宝石都能在奇妙的矿物晶体展示窗里找到。最后，教师引导观众找出3颗宝石中的人造猫眼石，从颜色、眼线、侧面的蜂窝状结构3个方面进行判别，教会观众掌握一定的鉴别方法。

观察星光现象　在自然光照下，实验中用的天然星光蓝宝石和人造星光红宝石并没有明显的外观特征，仅仅是2颗普通的弧面型宝石，而当用手电光照射宝石表面后，宝石上出现了六射的星光现象，并会随着光线的移动而移动，这种现象叫做星光效应。

之后让观众用显微镜观察宝石表面，发现包裹体排列不局限于1个方向，而是呈现3组方向按照一定角度排列。观察完毕后，教师通过图示结合宝石标本说明星光效应的形成机理。讲解完毕，再让观众比较2颗星光宝石，其中有1颗为合成星光宝石。观众可以从内部包裹体、星线形状、中心宝光3个角度进行鉴定。

任务卡

教师可给观众发放岩矿长廊探索任务卡，观众在后续参观过程中可以结合科学列车的讲解进行深度参观。任务卡上的任务如下。

寻找展区内的宝石类矿物　在自主探索的过程中，观众以贴纸连连看的形式将相应的宝石类矿物贴纸贴在矿物名称旁，完成寻找宝石矿物的任务。观众可根据宝石定义的4大特征进行寻找，展区内有钻石、祖母绿、红宝石、水晶、锂辉石、海蓝宝石、萤石、绿柱石、孔雀石、玛瑙、碧玺等宝石类矿物。

观察宝石矿物的整体形状和内部结构，区分晶质体宝石与非晶质体宝石　这个任务可作为贴纸连连看环节的补充小贴士。观众可根据宝石的内外部特征，结合晶质体概念，区分哪些是晶质体宝石，哪些是非晶质体宝石。在上述宝石类矿物中，孔雀石和玛瑙为非晶质体宝石，玛瑙具有特别的放射状同心圆结构。

哪些晶质体宝石发育得较为完整，这与宝石的品质是否有联系　这个任务的开展形式是知识小问答。在展区的晶质体宝石中，钻石、祖母绿、水晶、绿柱石类晶体发育较完全，其内部有固定的几何排列结构，外部形状也呈现几何状。其中绿柱石为六方柱状、水晶为六方柱锥状、钻石为八面体等。晶体发育得越完全，宝石品质越好，内部相对纯净，人们通常从宝石的原石状态就可以评判出宝石品质的优劣。

活动特点

活动让观众在探究和动手体验的过程中学习宝石的相关科学知识，如地质学、光学、材料学等诸多学科的综合型知识，知识点丰富，适合不同类型人群进行学习。引导观众通过观察现象探究其中的科学原理，观众在后续参观过程中可进行更有深度的思考与学习。

【基地简介】

上海科技馆是国内大型综合性科学技术博物馆，以“自然、人、科技”为主题，是全国重要的科普教育基地和精神文明建设基地。上海科技馆由位于浦东新区世纪大道的科技馆、静安区北京西路的自然博物馆和临港新城滴水湖区域的天文馆（建设中）组成。

科技馆建筑面积10.06万平方米，由11个风格各异的主题展区、4个高科技特种影院、3个古今中外科学家及其足迹的艺术长廊、2个主题特展和若干个临时展厅构成，2001年12月18日正式对外开放。开馆至今吸引了超过4500万全国各地和海外观众，年均观众接待量达300万人次，被《TEA/AECOM 2017年主题公园报告和博物馆报告》列为世界上观众量最多的20个博物馆中的第6名。

中国科技教育

cnstedu

欢迎订阅与分享

长按二维码关注