6月15日中午12点,西南位育中学国际部十年级的同学们面向全校师生和部分家长举办了一场Biology Science Fair(生物科技节)。此次课题展示会共有18组课题,涉及植物、微生物、食品、气候等不同领域。同学们就现实生活中发现的问题,在一年的时间里通过研究找出原因,再进行实验操作去验证,最后得出结论进行展示并讲解,展示的课题之多,涉及之广,堪称一场小型的“课题展示会”。
进入展示区,一眼望去,各组极具创意的展板整齐地摆放在展台上。各自成员都自信满满地站在展台前,踊跃回答评委老师和家长们的问题,巧妙机智地解答评委们提出的难题。
喜欢花的人,多数迷恋花的香味。Jenny同学这一组的课题展板,让喜欢花的人兴趣十足。玫瑰花在不同阶段释放的香味对虫子的吸引力视频引来评委们的猜想:花开得越盛,香味越浓,甜度越高吗?
评委们的猜想,正是之前小组成员提出的假设。为验证假设的正确性,同学们设计了两种实验。第一种是“玫瑰花在不同阶段释放的香味对虫子的吸引力”,通过被香味吸引而来的虫子的数量统计,分析“虫子数量”与“不同阶段释放的香味”的关系,从而来验证花开得越盛,气味越甜的假设。第二种是“嗅觉测试”问卷,通过让志愿者闻玫瑰花的香味,辨别玫瑰花在不同阶段香味甜度的差异,收集并分析问卷记录,从而验证之前的假设。
实验的过程并不是一帆风顺的,诸如录制视频时,走路或讲话的声音会吓走被花香吸引的小虫;在原材料的挑选上,人工栽培的玫瑰花虽美丽绽放,但少了花香;志愿者的选择会受到某些语言暗示的干扰等等。但一步步的分析让他们在遇到困难时不气馁;一次次的总结,让他们在互相鼓励中提高了团队合作能力。
Max同学说:“黏菌平时像动物一样四处爬动觅食,但又能像蘑菇一样长出子实体来散播孢子,还能计划出最佳的行走路线。” Max组成员在实验中发现,黏菌的移动速度会随着温度的变化而变化,并且在不借助任何外力的情况下,能迅速找到“燕麦”的位置(燕麦因含有大量的葡萄糖,是黏菌钟爱的食物)。最后得出黏菌也有一定“思考能力”。小组成员的生动讲解,获得评委们的一致好评。
“这是一次难得的经历,从设计实验、分析实验,到实验报告的完成、展板的制作,再到最后的解说,全程参与,非常有成就感。”来自Max小组成员的心声。
在生活常识中,温度是香蕉变黑的重要因素。于是同学们设置了4°C、24°C、44°C、54°C、64°C五种不同的温度,将装入塑料袋中的同等大小的香蕉,置于这五种温度环境中,实验发现在24°C-64°C之间,温度越高,香蕉颜色越深。然而4°C时,香蕉的颜色深度却接近44°C.时的颜色深度。
“这一度让大家很困惑,在查阅了相关资料后,得知香蕉皮会释放出乙烯,有催熟香蕉的作用。依据乙烯的特性,在4°C时有很大概率呈现气态,与香蕉皮的接触面变大,从而香蕉的颜色会变深。大家利用多次改良后的实验不断去验证,最后才得出乙烯在香蕉褐变中扮演重要的角色。”Jacob边解答边露出解除疑惑后的那份欣慰。
这个小组的成员们从上海不同的区域采集雨水,通过测量雨水的PH值、雨水中含有的溶解性总固体的量以及雨水中的菌落总数,来作为检测雨水是否能喝的参考标准。
实验表明,采集的雨水在“PH值、溶解性总固体的量”的相关数值上,是符合标准的。但在“菌落总数”的实验过程中,却经历了多次的失败。比如,在37°C时,菌长得太快太多,完全数不清。大家尝试用不同的温度来实验,发现温度会影响菌生长的数量。最后,组员们选择在常温中(24°C)让其自然生长,结果发现雨水的菌落总数还是远远超过标准值的。因此得出结论,采集的雨水不能喝。
“当然,这只限定于所采集地区的雨水,并不能代表所有区域的雨水。不过,从目前的环境条件来说,最好不要饮用雨水。”Michelle同学镇定自若地补充,并给出了合理的建议。
通过一次次的实验,同学们不仅学会了在失败中总结经验,在下一次尝试中做得更好,还学会了理性思考,正确判断。
此次活动不仅培养同学们运用科学思维的方式来解决问题的能力,还使同学们懂得了如何在团队工作中各尽其职,懂得了如何去克服失败带来的挫败感,懂得了即使走过不少弯路,跨过许多坎坷,即使短时间内看不见希望的曙光,只要心中有信念的火苗,也能慢慢摸索着抵达成功的彼岸。