ECNU主页 | 在线投稿
您的位置: 首页  要闻

点燃心中的科学火光:青少年高校科学营华东师大分营“分学科组探究实践”活动


发布时间:2015-07-27

  尽管夏日的上海天气闷热潮湿,来自各地的营员们探索科学的热情与劲头却丝毫未减。7月21-22日,青少年高校科学营华东师范大学分营开展了丰富多彩的“分学科组探究实践”活动。八个学科组的营员们穿梭在各个教学场地和科研实验室,沉浸于充满无穷魅力的科学世界。其中,作为我校分营传统优势科目的化学组,通过指导营员亲身体验化学实验来感知物质世界的奇妙;最具人气的动物生理学组,则带领营员走进自然,探寻身边的动物身上所具有的奇异现象。

化学组:共同探索物质的奥秘

  心怀探索科学的热情,来自香港、山东、上海的化学组营员们在老师和志愿者的带领下,亲身体验了物质世界的奇妙。

  21日上午,两场生动的讲座拉开了化学组探究性实践活动的序幕。陈启明教授在题为“感悟化学”的讲座中,风趣幽默地向营员们介绍了化学的历史和化学的不同研究领域。韩金根教授的讲座“化学创造生活”,则进一步加深了营员们对化学的认识,揭示了化学在人类生活中所起的重要作用。“原来化学可以破解生活中的谜团,像破案一样,我想我们要学会运用化学原理推理真相。”来自山东的王者同学如是说。随后,营员们对化学实践站进行了参观考察。站内陈列的各式各样的矿物质,尤其是那张在全国高校中独一无二的立体元素周期表引发了营员们的浓厚兴趣,来自香港的欧韦廷同学感叹道:“这张表用实物的方式展现出来,很直观也很特别,令人大开眼界。”

化学组在化学实验室里做“银镜反应”实验

  下午,营员们来到了我校专门为青少年体验化学实验而设立的化学探索工作室,体验了“化学百宝箱”、“厨房里的化学”、“药箱里的化学”、“弹性胶水球”等趣味实验项目。在轮流做最期待的“银镜反应”实验时,营员们积极地围在试验台边,耐心地观察化学变化。来自上海奉贤中学的李嘉沅同学说:“我正在等待银镜反应的结果,心里很期待。这一系列的实验让我体会到化学离我的生活很近。”营员们对工作室这种开放的实验教学方式纷纷表示赞叹,争做小小化学家,热情高涨的他们还就实验中碰到的各种问题询问指导老师,不亦乐乎。

  次日上午,在昨日“银镜反应”实验的基础上,化学探索工作室的指导老师向营员们提出了优化实验方案的要求,希望营员们分组改进实验步骤、协调试剂用量等,以改善银镜效果。营员们以小组为单位,一边不断尝试实验,一边讨论、总结经验教训:“我们应该多做几次,观察最适宜银镜反应的温度”,“看来圆烧瓶镀银效果不好,我们换锥形瓶试试”……小组中,有的营员负责计算试剂的配比,有的负责试管等容器的清洗,还有的负责溶液的搅拌,大家积极发挥互助合作的精神,至临近尾声时,大部分营员都成功地在试管或锥形瓶上做出了银镜反应。

 

营员们来到了我校专门为青少年体验化学实验而设立的化学探索工作室

  在下午的成果评比会上,各小组派代表上台展示了各自的实验作品:被镀了一层银的玻璃容器。其中,王者同学所在小组的锥形瓶瓶底镀银效果得到了工作站老师的一致赞赏。黄奉英老师在总结营员们的表现时说:“大家这两天成长得很快,很多同学已经具备了单独设计实验方案的能力。有些同学还曾尝试着在试管的两面都镀上一层银,虽然没有成功,但拓展探索的精神是值得肯定的。”最后经过评比,臧子悦、凌杰等第六组的营员们获得了优胜奖,工作站为他们颁发了奖状。评比会后,营员们又投入到叶脉书签的制作中。大家利用氢氧化钠,将叶肉从叶片中分离出去,最终都收获了一枚精致的书签,这也是工作站送给营员们的小小礼物。

动物生理学组:启迪对生命的思考

  在正式开始探究性实践活动之前,生命科学学院的老师向动物生理组的营员们介绍了我校生命科学学院的学科发展情况科研设施。随后,营员们进入生命医学研究所实验室进行参观,其中DNA修改技术、蛋白质分离技术,尤为吸引营员们的注意,一位小营员感叹道:“感觉很不可思议,很高兴能有机会在实验室里见到,真是令人印象深刻。”

  在接下来的一天半内,营员们在高良才老师的指导下,分组开展四项实验——认识心电图血压自测小白鼠条件反射的建立,以及小白鼠情绪指标的观察。每一项实验都需要营员们记录数据、分析结果,并结合实际情况改进实验。

动物生理学组在实验室里观摩小白鼠实验

  第一项实验相对简单,各组都获得了清晰有效的心电图,并在原有基础上发挥创造力,探究坐着与站着,平静与大笑时心电图是否会有不同。有些小组还把心电图当成测谎仪询问同组营员问题,看着心电图一下子从平缓到跳跃,营员们都哈哈大笑了起来。第二项实验看似简单,操作起来却有不少问题。一位来自香港的营员向记者介绍道:“一开始,我打入气体的量把握不好,听诊器里也很难听到脉搏的声音,反复操作几次后,还是不得要领,最后向老师寻求帮助,才得到了解答,终于完成了实验。”

  后面两项实验是以小白鼠为研究对象。实验前,每个小组都分到了一只小白鼠,不少营员兴奋地表示:“这是我第一次这么近距离地看小白鼠,有点激动又有点紧张”,很快营员们平复好心情,以科学严谨的态度要求自己,开始了实验。

  让小白鼠对刺激产生条件反射,相对于前两个实验难度大大提高了,营员们既要操作电箱、调控声音和电压的刺激,又要把握好刺激实验对象的间隔和时机,步骤十分繁琐。对小白鼠情绪指标进行观察,包含着悬尾实验和旷场实验两个小部分需要营员们合作记录时间与各数据,综合分析出小鼠的情绪结论。实验过程中,营员们认真投入,仔细观察着小鼠的反应。虽然有些小组最后没能达到理想的结果,但是遗留的问题反而带给营员们更多的思考。

  在实验成果汇报环节,各个小组反思了实验失败的原因,介绍了改进的措施和所做的拓展探索,汇报了最终的结论。其中,来自港澳地区的营员们,虽然不太习惯说普通话,但都乐意表达,总结了两天的实验带给他们的收获。“你们的表现,让我感到惊讶,就像你们也对小白鼠在实验中的精彩表现感到惊讶一样”,评审老师不吝赞语,表示大家对实验现象的思考都非常细致,表述也很生动,并祝贺动物生理学组的所有营员们完成了探究实验。当问及小营员们这两天的感想时,他们七嘴八舌地聊开了:“很开心,也很有意思”,“动手实践,学到了很多知识”,“我以后想当个医生”,“产生问题学会了想办法解决”……实验室里洋溢着营员们的欢声笑语,他们的眼中闪烁着求知的光芒,或许未来的科学家们,会他们其中诞生

营员体验血压自测项目

其他学科组:触摸未知神奇

  “我对你的家乡的地理印象是多山多河流……”21日上午,地球空间组的营员们通过聆听讲座、相互讲述对对方家乡的地理印象等活动,逐渐了解到地球空间这门学科及其在社会经济发展中所起到的重要作用。随后,营员们随机分组,先后进行了Ⅰ类实验和Ⅱ类实验。Ⅰ类实验是由学生自己根据实验室的材料选择题目并进行模拟实验,整个过程主要是小组合作自主完成,十分考验营员查找资料、实验设计以及团队协作能力。其中一个小组选择的是水循环的模拟实验,他们利用木板、玻璃、胶带等简易器材进行模拟水循环的过程,在几次失败中不断调整设置,不断发现并记录实验成功的关键点,最终顺利完成了实验。“我觉得亲手实验带给我最大的收获就是锻炼了我的能力,因为这次从选题到选择器材,从发现问题到不断改进都是我们自己参与、讨论和动手完成的”,一位来自四川的营员如是说。参与Ⅱ类实验的营员则是在老师的指导下完成了对土壤有机质含量的测定。初入实验室的营员们对实验室的各种要求,如戴手套、戴口罩,以及如何操作各种器材都很陌生,但在老师的指导下,很快有序地开展起实验。他们还在等待实验结果的时间里拍照留念,希望定格下这些兴奋的时刻。

地球空间组的营员们通过聆听讲座、相互讲述对对方家乡的地理印象

  在认真听取专题讲座“物理学习与学科探究”后,物理组的营员们分成四个小组,各自观察4-6个专题实验,依此写下对实验装置、实验步骤和实验结果的描述,并用已有的知识来解释这些现象。物理系的学生助教在一旁为营员们操作实验并帮助他们完善实验表述,解惑答疑。物理组的负责老师表示:“专题实验的主要目的是希望营员们能够提高观察能力,以及将观察到的现象用文字准确地表达出来的能力。”之后,营员们迎来了独立完成研究性实验的挑战。在21日下午和22日上午,营员们以3-4人为一组,对弹簧的劲度系数、重力加速度、偏振现象等9个课题进行探究,并完成了完整的研究报告。小小的实验室带给营员们的震撼是巨大的,很多营员表示,这些物理实验以及实际操作经验加深了他们对物理的认识,也让他们产生了研究物理的兴趣。

物理组营员对弹簧的劲度系数、重力加速度、偏振现象等9个课题进行探究

  植物学组的营员们在探究性实践活动的第一天上午聆听了关于野外调查的讲座,从不同角度了解了植物学这门学科。植物学组负责老师介绍说:“因为营员们主要来自西藏和云南,我们特地安排了野外考察这个讲座,因为西藏和云南是我们考察时去的最多的地方。”“我觉得这场讲座带给我的收获很大,知道了在野外考察时需要注意的诸多事项。”来自云南的杨同学如是说。下午,营员们分组开展不同植物中叶绿素含量的测定。当谈到实验感受时,来自西藏的姑娘扎西措姆脱口而出:“爽!自己动手做实验真的好有趣。”第二天,营员们还对校园里的植物进行了观察,他们在反思第一天实验的基础上提出了新的问题,并自主进行实验设计,在学与做的结合中,不断培养自己的问题意识和科学认知能力。


 植物学组的营员们在闵行校区内做实地考察

  环境科学组的营员们以樱桃河水质为样本进行了水体中叶绿素a的提取和测定。负责老师介绍道:“活动安排的目的是引导学生关注我们的水环境,对叶绿素a的测定可以反映水体中营养盐的含量,在一定程度上能够反映水质状况。”此次实验由营员们携带便携仪器来到河边取样,这使得营员们多了一种新奇的体验。而小组成员分别来自上海、香港和江苏三个不同地区这样的安排,让营员们在科学探索之余也加强了彼此间的交流,增进了友谊。来自香港的高可儿说:“我最难忘的事就是能和来自不同地方的伙伴交流,分工合作把任务完成。”


环境科学组的营员们以樱桃河水质为样本进行了水体中叶绿素a的提取和测定

  计算机组的营员们在实践前先聆听了一堂计算机专业课初步学习了编程的知识,了解了计算机的工作原理并尝试运行了一些软件。“之前都是在享受计算机技术带来的一些成果今天才算了解计算机怎样工作的”,课后来自湖北的马如琴说:“虽然还有不少内容没听懂,但我有了更大的兴趣去探索计算机世界的奥秘。”下午,营员们走进程序设计基地,动手尝试编制计算器APP代码,并在第二天进行了成果展示和评比。来自湖北的营员杨睿祎在谈到自己最大的收获时,向记者展示了手机中自己设计的APP,但同时他也谦虚地表示自己的作品还有很多不足,他还会继续改进。科学营的探究性实践活动让营员们能够在实践中发展自己的兴趣,同时也增添了他们继续探索的信心和勇气。

计算机组的营员们在实践前先聆听了一堂计算机专业课,并尝试运行了一些软件

  与其他几个小组不同,社会科学组走出校门,前往浦东碧云国际社区进行了实地调查。来自上海、香港、澳门的三队营员主要通过问卷调查的方式分别对社区融合、社区治理和社会生活中的矛盾和冲突三个主题进行了研究,并运用SPSS软件对反馈的数据进行录入和分析。在第二天的成果汇报环节,营员们坦言遇到了许多困难,比如找不到足够多的样本,无法得到预期的数据处理结果等。但同时他们也表示在这个过程中收获了很多,“我觉得在问卷调查的过程中,我的表达沟通能力得到了锻炼”,一位营员感叹道:“我明白了科学并不是窝在一个实验室里埋头苦干的,尤其是像社会科学,更需要深入实地了解情况,才能高效解决问题。”

社会科学组走出校门,前往浦东碧云国际社区进行了实地调查

  “学生们在科学营的这几天,过得非常充实。学习内容安排合理,让他们学到了很多感兴趣的新知识,增长了很多见识,也培养了动手能力。”来自云南的带队老师王平跟着营员参加了科学营的探究实践活动,他热情地介绍说:“我们那边条件落后,没有实验仪器,学生基本上没办法动手操作,这次能有机会得到实验室老师的指导,亲手做实验,培养科学思维,学生们都很投入,以至于有些学生都没意识到观察实验的时候自己都跪在地上了。”的确,在两天的探究性实践活动中,学校为营员们创造了自主、开放、创新的学习环境,让他们在上海、在师大,走进了科学,收获了知识,也点燃了心中的科学火光。


文字|学生记者:周悦、周柳圻、王璐瑜,指导老师:戴琪 图片|梁音子、潘晨华 来源|新闻办 编辑|吕安琪




作者: | 信息来源: | 浏览次数:227

更多
热门文章
大夏学术网
智慧的创获,品性的陶熔,民族和社会的发展
Creativity, Character, Community

华东师范大学首页