浙江大學分營：“發(fā)現(xiàn)生物科學之美”探索實驗活動

“乘求是之風，揚科學之帆”，2017年7月，全國青少年高?？茖W營浙江大學分營開營了。分營為營員們安排了豐富多彩的活動：領略大師風采，感受科學魅力——營員們認真聆聽并學習專家教授的專題報告；循玉泉足跡，品科學之美—在浙江大學玉泉校區(qū)，營員們參觀了地球科學學院實驗中心、自動化實驗教學中心、化工虛擬仿真實驗教學中心、機械工程實驗教學中心創(chuàng)新實驗室、熱能工程研究所，并在講解員的介紹中感受科學之美；實踐出真知，動手嘗樂趣——在浙大各大實驗教學中心，營員們親自動手操作了不同學科的實驗，體驗科學魅力；觀博物致知，賞文化體蘊——營員們參觀了浙江省博物館與杭州工藝美術(shù)博物館，體會杭州深厚的文化底蘊和科技給生活帶來的改變。其中，“發(fā)現(xiàn)生物科學之美”探索實驗活動是2017年浙江大學分營創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)的特色活動之一。

“發(fā)現(xiàn)生物科學之美”探索實驗活動宗旨是充分利用生物學國家級實驗教學示范中心的優(yōu)質(zhì)實驗教學資源，通過安排營員們參與精心設計的生物學實驗，加深營員對大學生科技創(chuàng)新實踐活動的認識和了解，增強營員對生物科學的興趣和探究熱情，鼓勵優(yōu)秀營員立志從事科學研究事業(yè)，培養(yǎng)他們的科學精神、創(chuàng)新意識和實踐能力。

“發(fā)現(xiàn)生物科學之美”探索實驗活動包括：①植物組織培養(yǎng)實驗。營員通過實驗親手制作的植物組織培養(yǎng)標本可作為掛件掛在手機或鑰匙串上。此后的幾周內(nèi)，學生可以觀察到透明掛件試管內(nèi)慢慢長出植物幼苗。②無脊椎動物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察。通過對草履蟲和沼蝦形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察，了解無脊椎動物的一般特征。③人工琥珀標本制作。學生學習制作人工琥珀標本的方法，親手制作昆蟲、濱螺觀賞標本。

活動方案

活動一：植物組織培養(yǎng)實驗

植物克隆技術(shù)是當代植物生物技術(shù)應用最為廣泛和成熟的技術(shù)之一。植物組織培養(yǎng)實驗活動以名貴中藥材鐵皮石斛為材料，讓營員體會植物克隆技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應用。同時，使營員對在中學學到的植物分類、植物繁殖、植物光合作用、植物組織培養(yǎng)等知識點有更加深刻和明確的感性認識。植物組織培養(yǎng)標本制作好后，裝在一個透明的試管小掛件里，可掛在手機或鑰匙串上，此后的幾周內(nèi)，學生可以觀察到透明掛件內(nèi)慢慢長出植物幼苗。

實驗目的：了解植物組織培養(yǎng)的基本原理，學習和掌握植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù)。

實驗材料：植物愈傷組織。

實驗儀器與用具：超凈工作臺、鑷子、解剖刀、酒精燈、接種器具、無菌濾紙、平底培養(yǎng)管。

實驗試劑：無菌苗培養(yǎng)基、植物愈傷組織誘導培養(yǎng)基。

實驗內(nèi)容：培養(yǎng)基配制；愈傷組織誘導；愈傷組織誘導試管苗；參觀植物培養(yǎng)溫室種植大棚。

活動二：無脊椎動物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察

原生動物草履蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察

實驗目的：通過對草履蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察，了解原生動物的一般特征，同時初步掌握無脊椎動物重要代表種類的特點。

實驗材料：草履蟲培養(yǎng)液。

實驗儀器與用具：生物顯微鏡、鑷子、解剖針、載玻片、蓋玻片、牙簽、吸水紙、擦鏡紙等。

實驗試劑：0.5%乙酸洋紅溶液、洋紅粉末。

實驗內(nèi)容：草履蟲活體觀察；草履蟲細胞核與刺絲泡觀察；草履蟲攝食過程觀察。

實驗思考題：①如何區(qū)別草履蟲的前后端？各有什么特征？②刺絲泡的刺絲釋放后與纖毛有什么區(qū)別？刺絲對草履蟲有何作用？③怎樣做才能使草履蟲水封片效果最佳，你有什么體會？

節(jié)肢動物沼蝦的解剖及形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察

實驗目的：通過對沼蝦外形的觀察和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解剖，掌握甲殼綱動物解剖的基本方法，了解甲殼綱動物的特征，認識甲殼綱動物常見種類和形態(tài)。

實驗材料：沼蝦。

實驗儀器與用具：生物顯微鏡、放大鏡、鑷子、解剖針、手術(shù)剪、眼科剪、解剖刀、解剖盤、載玻片、蓋玻片、吸水紙、擦鏡紙等。

實驗內(nèi)容：沼蝦的頭胸部、腹部觀察；附肢的解剖觀察。

實驗思考題：①沼蝦第2腹肢外形、第1腹肢及第3～5腹肢內(nèi)肢在雌雄間有區(qū)別嗎？沼蝦與攝食有關(guān)的附肢包括哪些？各有什么作用？②總結(jié)實驗中觀察過的甲殼綱動物的特征。

活動三：人工琥珀標本制作

實驗目的：通過學習制作人工琥珀標本，了解制作昆蟲或濱螺觀賞標本的一種方法。

實驗材料：瓢蟲、濱螺固定標本。

實驗儀器與用具：松香、乙醇、玻璃棒、鑷子、坩堝、玻璃、電爐、模具。

實驗內(nèi)容：融化松香；包埋標本；整理標本。

活動特色

根據(jù)高中生特點精心設計實驗

活動根據(jù)高中生的認知水平，作為高中生物知識的延伸，精心設計實驗，側(cè)重實驗的科學性、體驗性和趣味性，并且以理論學習、動手實驗與師生互動相結(jié)合的方式開展，為營員帶來一場豐富的生物科學盛宴。在活動策劃階段，組織相關(guān)專家進行專題研討，并事先進行預實驗驗證，確保各類實驗項目能夠取得圓滿成功。

達到學術(shù)性與趣味性的平衡和統(tǒng)一

每個實驗項目最多安排20人參加，交叉進行，每人1臺無線互動顯微鏡。確保每位營員都有充分的動手機會，保證了實驗效果。在學習科學知識的同時，營員們親手制作的植物組織培養(yǎng)試管還可作為掛件掛在手機或鑰匙串上，并在此后的幾周內(nèi)慢慢長出植物幼苗，極大引發(fā)了學生的興趣。營員們親手制作的瓢蟲、濱螺琥珀標本更是一件件觀賞藝術(shù)品。

活動效果

通過此次活動，營員們更深入地理解了生命科學的基本概念和原理，加深了對生命、環(huán)境的認知和對生命本質(zhì)的認識，提高了學習現(xiàn)代生物學知識的興趣，反響良好。營員們在理論知識講解、互動提問、動手實驗和實地參觀等各個環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出極大的興趣，對親手制作的植物組織培養(yǎng)掛件更是愛不釋手。在無脊椎動物形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察和人工琥珀標本的制作實驗中，營員們在顯微鏡下仔細觀察了草履蟲活體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、活動特性、攝食過程、細胞核與刺絲泡，并進行了沼蝦的解剖和觀察。營員們還興致勃勃地進行了人工琥珀標本的制作?？吹阶约河H手做的瓢蟲、濱螺琥珀標本，營員們在快樂中發(fā)現(xiàn)了科學的美。

實驗結(jié)束后，營員們還參觀了生物實驗教學示范中心大學生創(chuàng)新實驗室，感受到大學生對科學研究的熱情和投入。在經(jīng)歷了1天的學習和實踐后，營員們普遍認為生物學實驗活動形式新穎、有趣、有吸引力，他們對于生物科學的興趣與探究熱情愈發(fā)濃厚。

“在浙江大學紫金港校區(qū)的各大實驗教學中心，在老師的講解下，我們親自動手操作了各個學科的實驗，體驗到了科學的魅力所在。剛走進動物科學實驗教學示范中心，我們就被一群剛孵化出的小鴨子吸引了，湊近頭仔細地看了起來。動物科學學院的老師帶領我們觀察了雞蛋不同孵化時期的形態(tài)，我們了解了生物從一個受精卵到成熟個體的過程。我們還在實驗室用顯微鏡觀察了斑馬魚早期發(fā)育形態(tài)，并觀看了對斑馬魚進行顯微鏡注射的過程?！?/p>

——彰化高級中學 許智湧