植物科學(xué)專題營：探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展

曹承娥

2021年青少年高?？茖W(xué)營植物科學(xué)專題營于7月19—21日在中國科學(xué)院武漢植物園舉辦。活動(dòng)由中國科協(xié)、教育部共同主辦，中國科學(xué)院武漢植物園承辦，來自武漢、潛江、仙桃、天門、長(zhǎng)陽5個(gè)地區(qū)的50名高中生和5名帶隊(duì)教師在武漢植物園磨山園區(qū)和光谷園區(qū)，進(jìn)行了為期3天的科學(xué)之旅，感受植物的自然之美與科技之美交融的魅力。

活動(dòng)簡(jiǎn)介

在疫情防控常態(tài)化的情況下，為了讓營員更好地體驗(yàn)植物科學(xué)探究課程，植物科學(xué)專題營周密籌備，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，精心策劃了“探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展”主題探究活動(dòng)。課題探究注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，以體驗(yàn)實(shí)踐的形式，帶領(lǐng)營員探究植物王國，走進(jìn)科學(xué)世界，深度體驗(yàn)植物科學(xué)探究性學(xué)習(xí)，在自然科學(xué)殿堂中感受科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)，探尋科學(xué)的奧秘，追尋科學(xué)的夢(mèng)想，在植物園共筑“科技?jí)?、青春?mèng)、中國夢(mèng)”。

活動(dòng)內(nèi)容

“探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展”之行前一課

活動(dòng)目的

通過室內(nèi)講解和實(shí)地觀察，讓營員了解科學(xué)探究流程“表面現(xiàn)象—提出問題—假設(shè)命題—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)操作—數(shù)據(jù)記錄—數(shù)據(jù)處理—數(shù)據(jù)分析—得出結(jié)論”，讓營員先從理論和觀察上了解科學(xué)探究的步驟，為第2天的課題實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

活動(dòng)內(nèi)容

行前一課分為室內(nèi)理論講解和資源圃實(shí)地觀察探究2部分。各隊(duì)在課程指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下，根據(jù)課題內(nèi)容的安排，交錯(cuò)開展室內(nèi)講解和資源圃實(shí)地探究，以初步了解課題探究的流程和方法等內(nèi)容。營員在實(shí)地觀察時(shí)，還碰見了正在資源圃采樣的科研人員，現(xiàn)場(chǎng)邀請(qǐng)正在采樣的孫老師臨時(shí)加了一堂課。熱情的孫老師和營員以提問、回答的形式展開互動(dòng)，幫助營員深度認(rèn)識(shí)了“蓮”這一古老的植物。

活動(dòng)目的

從常見的荷葉、荷花、睡蓮及常吃的藕和蓮子出發(fā)，讓營員通過了解，研究蓮這一古老的水生植物對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的意義，探究植物科學(xué)與人類和諧共生的關(guān)系，用科學(xué)的思維和科學(xué)的方法解密蓮的應(yīng)用，從而深度理解植物的基礎(chǔ)研究如何助力綠色生態(tài)建設(shè)。

活動(dòng)內(nèi)容

“探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展”主題活動(dòng)涵蓋5個(gè)課題，50名營員分成5個(gè)隊(duì)，每個(gè)隊(duì)在1名主講教師和1名助教教師的指導(dǎo)下開展1個(gè)課題，共同完成主題活動(dòng)的探究，確保每名營員都能親身體驗(yàn)科學(xué)探究的具體流程和實(shí)踐步驟。

根據(jù)課題中實(shí)驗(yàn)儀器和場(chǎng)地的需求，“蓮和睡蓮僅一字之差嗎？（染色體方向）”“蓮和睡蓮僅一字之差嗎？（花粉萌發(fā)方向）”2個(gè)課題的營員在磨山園區(qū)開展課題探究;“荷花為什么這樣紅？——花青素的提取和鑒定”“蓮心為什么是苦的？——蓮生物堿組分和含量研究”和“認(rèn)識(shí)植物種子里的“老壽星”——蓮子”3個(gè)課題的營員在光谷園區(qū)開展課題探究。

活動(dòng)目的

通過觀看課題成果指導(dǎo)課程，讓營員了解科學(xué)課題答辯的科學(xué)流程和成果制作的方法，有效助力營員掌握制作方法，梳理課題內(nèi)容，高效制作課題成果。

活動(dòng)內(nèi)容

中國科學(xué)院武漢植物園的科普?qǐng)F(tuán)隊(duì)教師為營員錄制了答辯指導(dǎo)講座，以視頻形式介紹了答辯流程、答辯技巧及答辯成果報(bào)告的制作方法。其中，重點(diǎn)講解了答辯成果報(bào)告的制作方法，并以正面案例和反面案例為例，詳細(xì)講解了科學(xué)課題成果報(bào)告制作的步驟、內(nèi)容及注意細(xì)節(jié)點(diǎn)。

營員在學(xué)習(xí)課題成果制作方法后，結(jié)合課題實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果，從實(shí)驗(yàn)步驟著手，分析數(shù)據(jù)，提煉結(jié)論，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中存在的問題，提出新的科學(xué)問題，有章可循地完成科學(xué)課題的成果制作。

通過觀看課題成果指導(dǎo)講座課程和親自動(dòng)手制作課題成果報(bào)告，促使?fàn)I員進(jìn)一步梳理實(shí)驗(yàn)流程、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、反思探究過程，幫助營員深度掌握科學(xué)探究的方法。

活動(dòng)目的

通過課題成果制作、答辯匯報(bào)及評(píng)委現(xiàn)場(chǎng)提問點(diǎn)評(píng)，幫助營員梳理課題實(shí)驗(yàn)過程、總結(jié)課題探究結(jié)果及掌握科學(xué)課題成果制作方法，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)研究的科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)。

活動(dòng)內(nèi)容

營員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、結(jié)論提煉，總結(jié)存在的問題并制作課題成果，以PPT的形式對(duì)3天的科學(xué)探究進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答辯匯報(bào)。營員匯報(bào)完成后，各位專家評(píng)委現(xiàn)場(chǎng)對(duì)營員的科學(xué)探究進(jìn)行指導(dǎo)。沒有植物學(xué)等相關(guān)背景，在短短3天時(shí)間完成一個(gè)植物科學(xué)探究實(shí)屬不易。雖然大部分營員都是初次接觸完整的科學(xué)探究活動(dòng)，但是他們?cè)谔骄窟^程中呈現(xiàn)出的勤于思考、認(rèn)真實(shí)踐、細(xì)心論證的精神贏得了專家的稱贊。最后，武漢植物園副主任劉宏濤和評(píng)委專家一起為獲獎(jiǎng)營員頒發(fā)了榮譽(yù)證書作為獎(jiǎng)勵(lì)。

活動(dòng)效果

“探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展”主題探究課題，強(qiáng)調(diào)理論、實(shí)踐與探究的結(jié)合，兼具科學(xué)性、趣味性、可操作性。營員通過觀察現(xiàn)象、提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、作出解釋等一系列探究式學(xué)習(xí)，了解科學(xué)探究的基本流程，體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的真實(shí)過程。認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求真、求實(shí)的科學(xué)精神將根植在營員的心中，成為營員收獲的寶貴財(cái)富，最終激發(fā)他們對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生興趣。

從發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)，到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)，再到最終的數(shù)據(jù)分析與得出結(jié)論，營員通過親身體驗(yàn)，按照科學(xué)探究的基本流程，圍繞“探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展”主題，開展5個(gè)系列課題的探究。從現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)答辯的效果看，營員掌握了基本的科學(xué)探究方法。他們?cè)谟H自動(dòng)手實(shí)踐體驗(yàn)后，比較完整地完成了一個(gè)科學(xué)探究的流程，對(duì)科學(xué)研究有了進(jìn)一步的了解和更深入的認(rèn)知。營員經(jīng)過探究式學(xué)習(xí)，不僅學(xué)到了基本的知識(shí)，更重要的是了解了科學(xué)探究的過程，產(chǎn)生了探究思想，逐步形成了科學(xué)思維，這對(duì)其以后的學(xué)習(xí)將產(chǎn)生持續(xù)的影響。

“探究蓮的奧秘，助力綠色生態(tài)發(fā)展”主題探究活動(dòng)的開展，在高中學(xué)子心中種下了科學(xué)的種子，將引領(lǐng)他們崇尚科學(xué)，立志從事科學(xué)研究，培養(yǎng)科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，成為我國科技創(chuàng)新隊(duì)伍的后備力量。