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7月13日下午,全市中小学自然生态课题研学实践成果汇报会,近三百名中小学生顺利“毕业”。13个课题小组同台答辩,各显神通,一起去看这些小小“自然达人”“最强大脑”是如何炼成的。
蚊子吸血机制大起底
课题名称:蚊虫吸血效率的影响因素研究
学 校:武汉市第二中学、武汉市育才高级中学
指导单位:中国科学院武汉病毒研究所

盛夏到,蚊子扰,左边叮,右边咬。
与人类相比,蚊子真可谓不折不扣 的 “老前辈”。人类的历史最多只有数百万年,而蚊子大约在一亿年前就已经在地球上到处繁衍。
自从有了人类,人蚊之间的冲突就没有停息过。在这场旷日持久的人蚊大争斗中,人类长期处于下风。蚊子只吸人血吗?人类如何科学的拒绝蚊子派发“红包”,换取一个宁静的夏天?
答辩现场,这个课题一亮出,评委和台下观众就充满了期待。毕竟,谁还没被蚊子吸过血。
汇报人介绍,课题小组通过对蚊虫吸血机制的系统研究,了解了蚊虫的种类,生活习性和生理习性。最终发现:雄蚊只吸食草汁、花蜜, 雌蚊子才是吸血和传播疾病的“主角”。

他们还通过喂食蚊子不同种类的血如:鸡血,马血,兔血......并将蚊子冷冻解剖后在显微镜下观察,对不同温度下蚊子的吸血情况,以及蚊子对兔血、马血的偏好进行了分类研究,发现在30摄氏度左右蚊子的生命会更活跃。温度更高或者更低,蚊子活性会降低或者进入休眠期。

通过这次研学,“妈妈再也不用担心我被蚊子咬了”。get科学防蚊实用技巧以外,组员们万万没想到,居然可以从蚊子吸血这件司空见惯的场景里,感知到科学精神,深受启迪。
答辩感言:“科研需要一双鉴别知识的眼睛,科学诞生于一百个问号之后,我们要善于发现生活中常见的问题,再去思考,科研需要一丝不苟的精神,千里之谬,不容秋毫,任何个人的失误都有可能带来团队和结果的错误,我们也知道科研需要不惧失败的态度,被击倒的只是最糟糕的失败,放弃尝试才是真正的失败。”
给土豆找治病的良药
课题名称:马铃薯软腐病的噬菌体防控
学 校:武汉中学
指导单位:中国科学院武汉病毒研究所

作为世界第四大主粮的马铃薯,也就是我们很熟悉的土豆同学,在全世界拥有无数忠粉,各国更是对它担起主食重任抱以厚望。但团宠如它,也经常受到还未“出生”就已烂在土里的困扰。
武汉中学的同学们体验了一把“土豆医生”的角色。他们的课题研学任务简单说就是:通过生物实验,给土豆治病。

台上小组发言人满口专业术语:“通过实验,找到能够杀死软腐病致病菌的噬菌体,并制备噬菌体制剂。噬菌体就是侵袭细菌的病毒。作为新的治疗手段,噬菌体的专一性确保了治疗效果,这是其他手段无法比拟的优势。”
回顾课题研学之初,他们全是小白,各种“被打击”。第一天任务是制作培养基,小组没有一人一次成功。组员李妍在实验日记上记录了自己实验失误的次数,五天下来就有16次之多。
实验步骤和要求稍有不慎,就导致失败:洗手时,没有使用酒精消毒或是洗手液,导致实验失败;拍打右手时,用力太猛,导致剂量过多,实验步骤失败;忘记将杀菌灯调成日光灯,结果培育的噬菌体被杀死......“老师说,我们犯的错误可以出一本手册”。
失败是成功之母。每天反思错误,不断复盘、改进,慢慢摸索,终于实验成功。同学们总结:做实验一定要严格按照标准流程来,有时候“慢”才能真正做到“快”。
答辩感言:“心态和态度是科研活动的关键,只有以科学严谨的态度才能把实验做好,最终得到科学真理。慢即是快,只有耐心细致才能将实验做好,一味 的 求快将会出现实验错误,导致实验的失败。同时一个好的习惯能减少实验的操作难度,提高实验的精确度,甚至决定了实验的成功与否”。
虫和鱼,鱼和人,寄生?共生?
课题名称:鱼类常见寄生虫病的诊断
学 校:武汉外国语学校
指导单位:中国科学院水生生物研究所

逐水草而居,不止人类。大江大湖大武汉,还生活着很多人类以外的“江湖儿女”,比如在水里自由自在的鱼,以及寄生在它们身上的虫。
鱼生短暂,也难逃生老病死,寄生虫病是常见危害之一。一条小鱼是健康还是病态,存在还是消失,看起来无关紧要的小事,其实与我们的生活、我们的环境息息相关。
武汉外国语学校研学小组的同学们跟随老师“看诊”小鱼儿,了解鱼类基本生理结构后,亲手操刀解剖黄鳝鱼,鲫鱼等鱼类,在显微镜下观察判断寄生虫的种类,并发现黄鳝体内存在棘头虫和胃瘤线虫。这些寄生虫都是导致我国鱼类爆发疾病的根源。
鱼和虫,和人类,都是生态系统平衡中的一环。此次课题研学,他们不仅了解了鱼类常见的寄生虫诊断方法及防治方法,也认知了各种寄生虫在水槽中的具体形态,以及虫和鱼、鱼和人的链条关系。
答辩感言:“在老师的指导帮助下我们了解了科学实验的方法,不仅丰富了理论知识,还提升了动手能力,是一次宝贵的实践经历,同时,在实验中由于缺乏经验,实验的成功率不高,这也是我们在实验中发现的不足和问题。”
千奇百怪的猕猴桃
课题名称:好吃的猕猴桃是怎样长成的
学 校:江岸区育才行知小学、湖北大学附属小学、洪山区难望小学、青山区钢城第二小学、武汉小学、武汉市常青实验学校
指导单位:中国科学院武汉植物园

猕猴桃大家都吃过吧,可真的会挑吗?要知道猕猴桃有大有小,有酸有甜,如何在茫茫”桃“海中挑选出又大又甜的猕猴桃呢?这是有学问的。
由六所小*联学**合组成的研学小组以舞台剧的形式展现猕猴桃的前世今生。答辩台上,他们的陈述让众人口水直流。

在中科院武汉植物园国家猕猴桃种子资源圃里,孩子们不仅见到了各种各样从未见过的猕猴桃,还品尝到了口感各异的猕猴桃。他们的实验目的是培育出又大又甜又无毛的猕猴桃。
作为亲本的三种猕猴桃是精选出来的:通过卡尺和天秤选出果实最大的猕猴桃——美味猕猴桃;用糖度仪测出甜度最高、口感最好的猕猴桃——中华猕猴桃;毛被观察找到果皮光滑无毛的猕猴桃——软枣猕猴桃。
面对评委“平常老百姓如何挑选猕猴桃”的提问,组员——青山区钢城二小六年级学生姚乐欣小姑娘回答得镇定自若:“超市里面基本只有两种猕猴桃,如果喜欢吃酸的,你可以选择美味猕猴桃,也就是野生猕猴桃,它个头大、毛比较长。如果你喜欢吃甜一点毛少一点的,你就选中华猕猴桃。”
答辩感言:“培育的过程需要很多坚持和付出。要先把最大的猕猴桃和最甜的猕猴桃杂交育种,反复多次培育出又大又甜的猕猴桃,再拿它跟无毛的猕猴桃进行杂交育种,反复多次得到亲本。说起来容易,真正的实验过程是非常漫长的,科学家要做无数次实验。”
攀援不过它的本能
课题名称:攀援植物的攀援策略探究
学 校:武汉市洪山高级中学
指导单位:武汉重拾水杉教育科技有限责任公司

植物的生存方式多种多样,其中有一类神奇的植物有着特殊的本领——向上攀援生长。“我如果爱你,绝不像攀援的凌霄花,借你的高枝炫耀自己......”舒婷笔下的凌霄花,就是一种攀援植物。攀援其实,只是它的本能。
攀缘植物在森林系统里面是非常非常重要的一类,数量大概占到5%,但是生物量在整个森林系统里面占到20%。通过查阅材料,研学小组发现了攀援植物有缠绕、卷须、吸附和蔓生等多种攀援方式,并在武汉马鞍山森林中对自然生长的攀援植物进行了全面的调查,共采集到11种攀援植物和16种植物标本。大家讨论 的 热烈,从“络石的生存策略”到“小果蔷薇的生存策略”、到“不同环境对攀援植物的影响”。


“课本上讲到的是很泛的普及性知识,在课题研学中,在森林里,在自然课堂里,我们可以学到更加细致、更加学以致用的东西,可以看到摸到植物的叶子,闻它们的气味,直观的感受到植物的本质特征。”
答辩感言:“从提出问题,到体验流程,我们明白了要提出有价值的问题就要有充分的实际调查,并且意识到知识的价值,这在未来的学习过程中具有非常重要的作用。”
微藻的秘密知多少
课题名称:奇妙的微藻世界
学 校:武汉市常青第一中学
指导单位:中国科学院水生生物研究所

听说披上红细胞“马甲”的微藻,可以抑制肿瘤的生长。听说藻蓝蛋白是来自远古生命的福音,在显微镜下才能辨别形态的微藻,它的秘密你知道多少?
过去一年,常青一中研学五人组通过观察和实验,一步一步走进微藻的世界。他们先对常见微藻进行观察与培养,弄明白了微藻的种类,形态等各方面特点。在此基础上,开始尝试提取螺旋藻中的藻蓝蛋白。
理论还需要实践验证。为了弄明白微藻与人类生活水质的关系,研学小组对学校水质样本进行了观察和调查,发现了形态各异的角叉藻,排列整齐的珊藻等各种微藻,区分出水质中的优势藻,并得出学校水质较好的结论。
这次实地调查大为提升学生们探究科学的信心,甚至开始畅想未来如何更加高效的利用硅藻等一系列问题。

“一开始觉得微藻离我们生活非常的遥远,课题研学后才了解微藻在我们实际生活中有很多实际的用途,比如DNA的藻油,婴儿配方奶粉里面就是一定要添加DHA,因为它跟小孩神经发育有密切关系。微藻的种类,与人们生活的水质也有着密切的关系。”
过去我们总觉得科学很远,很高大上,但实际上科学与我们的生活也息息相关。
答辩感言:“通过这次实验,我们的视野更加宽阔,对未来有了更美好的探索,在科学探索之路上,我们的思路更加清晰,在反复练习下,我们的操作也更加的规范。同时面对未来如何高效的清理水华,从硅藻中还能提取出什么这一系列的问题还等待着我们去解决、去畅想。”
神奇的土壤
课题名称:耕读自然课堂
学 校:江汉区红领巾学校、江汉区长港路小学、江汉区振兴路小学、江汉区邬家墩小学、武昌区育红小学
指导单位:华中农业大学博物馆

“耕读传家久,诗书继世长”,耕读文化源远流长,是最本真的中华传统文化之一。中国人视乡土为根,为家园,这种深刻的情感是保障人与自然和谐共处的基础。中国人也正是在这样的生存方式中,获得了与天地合其德,与日月合其明,与四时合其序的生命感知,创建了一个人与土地共生的人居环境。
研学小组的小学生们跟随老师走进自然,了解了土壤的种类、土壤的基本结构,了解了五颜六色的土壤,例如,东北地区大多是黑土,中北地区大多是红壤、黄壤。
这些在城市长大的孩子们,很多人第一次认识到,原来平时看来“脏兮兮”的土,竟如此神奇,蕴含着这么大的能量,孕育出世间万物。
“老师告诉我们,土生万物。土地不只土壤,还是一个能量的源泉,在土壤、植物和动物之间循环流动,永无休止。”
答辩感言:“土壤是十分神奇的,他们不仅仅为人类提供粮食、蔬菜、水果、纤维等等资源,还为我们处理废弃物,对我们人类十分重要,而且土壤和我们人类一样,会疲劳,会生病,会失去生命力,所以土壤也需要我们的呵护”。