体验互动实验 “科学狂欢日”在沪上演

2018年07月02日00:05  来源:人民网-上海频道
 

人民网上海7月2日电(杨浦东 屠知力)将一颗小球向上抛,要怎么做才能不让它坠落?看不见又摸不着的DNA究竟长什么模样?《冰雪奇缘》里艾莎瞬间制造冰雪的魔法,怎样才可以拥有?7月1日,一场科学狂欢日在浦东智勇教育?未来科学家实验场上演,来自全市的五百余名中小学生和父母在物理、化学、生物、人工智能四大主题创新实验室里一次性体验了超过50个互动实验,展开了一场别开生面的科学狂欢。

中小学生和父母一起在创新实验室里体验互动实验

“用热血消融高冷,让乐趣化解乏味,在这个暑假的开头,换个姿势,来点混搭,科学让我们热血沸腾。”是这场科学狂欢日的口号。化学、物理、生物、人工智能……这元素那分子,这反应那公式,在一部分人眼里,统统叫做“看不懂”,叫做“我头疼”,但在科学狂欢日的现场,在狂热又浪漫的科学家们眼里,那都是出奇制胜的法宝。

在生物创新实验室,几个小学生正在通过显微镜仔细观察人血细胞与鱼血、鸡血细胞的不同,不一会,有人发现了端倪,“老师,有一种细胞中间好像少了一个小圆圈”,王博士笑着开始解答,“没错,没有细胞核的正是人血细胞,细胞核是用来储存遗传物质的,咱们人类只需要用它运输氧气,因此在进化过程中将其进行了舍弃。”

在教室,进才实验小学五年级学生小赖同学把一个小纸包小心翼翼地装入口袋,当中是他刚刚从香蕉当中提取出来的DNA,他已经迫不及待想要回去与他的小伙伴们分享这个有趣的实验。“把盐和洗洁精倒入搅拌好的香蕉泥中,透过纱布静置,再经过几个小步骤就可以提取到香蕉的DNA了,实验其实很简单,但是老师讲得生动有趣,我从中学到了很多书本上学不到的知识。”话音刚落,他又钻入了一间顶部有彩虹管道的大教室,去听一堂叫做《不可思议的物理》的讲座,“听说这里会讲隐身衣和时间旅行,我可不能错过。”

在人工智能创新实验室,神经计算棒让每个学生和家长都忍不住为之停留,只要将面部正对摄像头,系统就能识别来者的年龄和性别。在智能语音识别区,大家争相和小精灵对话,用语音指导智能系统完成开灯、关灯、回答问题、唱歌等动作,引得全场开怀大笑。

在物理创新实验室,一群孩子将老师团团围住,中间有一只“啄木鸟”栖息着,弹一下,“啄木鸟”顺杆而下。老师随即发问:“想一想,这个现象都涉及到哪些物理知识?”大家七嘴八舌地讨论起来,有的说重力和摩擦力,有的说震动和频率,最后,老师带领大家一起做实验,观察现象,像剥洋葱那样把知识点一层层剥开,直至每个孩子都把知识消化吸收。

“别小看这个看似简单的实验,这样的研究性学习往往可以达到学1门、通5门的效果”,据同济大学博士后、智勇教育创始人关大勇介绍,通过这一门课程,实际可以锻炼提升多方面的能力。在这场科学狂欢日的背后,是智勇教育经过10年不断探索和实践所总结出来的,覆盖基础教育全阶段的“研究性学习+项目制学习”课程体系。10年来,数以万计的学生在这里体会到科学和创新的魅力,在科学中找到了乐趣,将科学变成了自己的兴趣甚至是志趣。同济大学第一附属中学高中生李同学正是其中的一位。一次偶然的机会,她参加了关老师的研究性课程,并随口提到了自己下雨天常被泥水溅湿鞋裤的困惑。关老师对这个问题很感兴趣,并鼓励她去搜集资料,试着自己来解开这个谜题,在探索的过程中,她不仅丰富和加深了对所学知识的认识,还学会使用专业软件来绘制视频中泥水飞溅的轨迹,从中分析数据,作为自己理论的支持。经过1000多次的实验和数据分析,李同学得出了结论。最终,这个课题获得了上海市第31届青少年科技创新大赛创意一等奖,这个课题的延展课题,在第三届亚洲生物医学未来领袖大赛中获得了一等奖。最重要的是,李同学在过程中收获了自主学习、自主探究的科创精神。高中期间,她一直在进行课题研究——“基于足底压力对人体行走时适应性的研究”和“基于居住环境的人工圈养大熊猫幼崽野化放归的影响研究”,并与同学们一起成立了科创社团,专门研究与生活创意相关的创新课题。现在,李同学已经顺利通过同济大学的自主招生,将在九月正式成为一名同济大学的学生。

对芝加哥大学物理学的大一学生孔同学来说,初三暑假的那堂创新实验课仿佛把他推入了一个全新的世界。“当时,关老师拿出一块磁铁,用线吊着,让我们观察有什么现象,我以为会像指南针那样指向某个方向,没想到它却一直在那晃”,为了弄明白这个简单的物理现象,他花了四年的时间,通过大量的实验,推导出一个物理公式,开发了一个程序,做了一个视频识别的APP,后来又做了一个算法,可推算出磁感强度并在物理学中首次绘制出磁感线。这项研究为他拿下了每年全国仅评选出三人的第15届全国明天小小科学家称号。孔同学说,“在这样的课堂上,我懂得了好奇心的珍贵,很感谢关老师呵护了我的好奇心,并陪伴我一直坚持到最后”。

体验互动实验, “科学狂欢日”在沪上演

关大勇表示,创新实验室的核心是实践和创新,通过为学生提供研究性、项目制的学习和开放性的实践活动,激发学生的创新意愿,提升学生的创新能力,培养孩子积极面对和解决问题的态度和信心。这样的理念得到了原同济大学物理实践工作站站长、同济大学物理学教授吴於人教授的高度认可。她说,“在创新课程中引导孩子形成正确的学习方式、学习态度,让学生主动学习,这是学习价值观的变革,更是教育界的伟大尝试。”

随着国家对于创新人才培养的愈加重视,上海也在不断加大对创新实验室的投入。为了将科学的种子深植更多年轻的心,智勇教育还走进沪上校园,与多所学校合作研制了“未来物理学家”校本课程标准,探究版《我·科学家》等校本教材,不断打造创新人才培养新通道。

(责编:潘华、韩庆)
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