疫情当前,孩子们能从生命科学中学到什么?

2020-02-27 10:23:29来源: 青少年科技素养提升计划 作者:

这个冬天,新冠肺炎如同疾风一般席卷全国多地。

冠状病毒——这个外形长得像皇冠的病毒,虽然肉眼看不到,却是生命科学的研究对象。在这次疫情中,无论是对冠状病毒来源的分析,还是新冠肺炎检测试剂盒的研发,都与这一学科息息相关。

而在刚刚过去的2019年第一学期,中国成百上千所乡村小学的孩子们,也在青少年科技素养提升课程中开始接触到了生命科学的方方面面。

这一学科带领孩子们认识生命,认识宇宙万物,同时也认识了人类自己——他们在课堂上认识大脑、观察自然,甚至进入细胞的微观世界,探索生命的奥妙。

不仅如此,这些“小小科学家”还动手做起了科学实验。专注、耐心,极具创造力,他们在课堂上的表现让老师们也惊叹不已。

也许在未来的某一天,他们真的能成为生命科学领域的大科学家,打败所有像冠状病毒一样难缠的家伙,为人类创造一个更美好的未来。


1 大脑是如何传递信息的?

导师:邓卫英

学校:广西百色靖西三小

“人的大脑里装的是什么呢?为什么人会有自己的想法呢?”

带着科普导师邓卫英提出的问题,广西百色靖西三小三年级的学生开始了一次神秘的大脑之旅。

为了帮助孩子们了解脑、保护脑、善用脑,并让他们对生物科学产生兴趣,邓卫英用深入浅出的讲解,鼓励学生分组合作完成人体大脑的拼图。

课堂上,学生们分成了几个小组,三五个圆圆的小脑袋围坐在一起,一边合作拼装着大脑拼图,一边探索着人脑的奥秘,时而小声讨论、时而认真思考。

人的大脑中平均有两亿个脑细胞,每二十四个小时会产生大约四千多种的思想,是人最精密同时也是最重要的一个器官。巨量的细胞和复杂的结构,也使大脑成为蕴藏秘密最多的地方。

虽然是如此神奇的器官,但人脑看起来却像颗核桃仁。而这颗核桃仁又可以分成许多“小零件”——大脑主管着人体的运动、感觉、认知等;小脑控制人体的平衡;脑干则是呼吸循环的“指挥中心”。

大脑还是发出命令的“司令部”,神经系统是传达命令的“通讯员”,身体各器官则是执行命令的“士兵”。大脑和神经系统、身体各器官协同工作,就能控制与协调我们的运动、感觉、呼吸、语言和记忆等等一切活动。

如同拥有了机器猫的任意门,孩子们跟随着老师的讲解,从小小的课堂中“穿越”到了人类的大脑里。有了拼图加深印象,这些关于大脑的小知识仿佛也在孩子们的脑海里变得清晰。


2如何做一个生态瓶? 

导师:何应品

学校:河南洛阳汝阳县北街小学

随处可见的岩石高耸着,层层树影的掩映下,一只霸王龙从峭壁之间探出头来,虎视眈眈地凝视着远方的一只正在觅食的三角龙,一场恶斗即将开始……

别误会,这可不是什么侏罗纪公园,而是河南洛阳汝阳县北街小学的学生打造的“瓶中世界”。

大块的岩石其实是从河边捡来的鹅卵石,原始森林也不过是在山路上采来的蕨叶,至于恐龙嘛,当然就是他们心爱的玩具小模型了。

四年级的课堂里,孩子们化身“小建筑师”,专心致志地打造着属于自己的奇幻世界——“生态瓶”,就是这节青少年科技素养提升课的主题。

生态瓶,顾名思义,瓶中有生态。简单地说,就是将少量的植物,以及以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个广口瓶中,形成一个人工模拟的微型生态系统。

除了实验包里的材料,孩子们还精心准备了绿植、石子、装饰品,这让科普导师何应品相当意外:“课前我只是简单布置了一下,说搭配点绿植更逼真、更漂亮,没想到孩子们自己从家里带来了好多绿植,并在课堂上自己动手修剪。真没想到孩子们准备得这么充分,动手能力这么强。”

班上的几个孩子拿出了自己的玩具小乌龟模型,还有一个孩子把小亭子都带来了!孩子们制作出来的简易版生态瓶,还原了各式各样不同的生态循环系统。“孩子们想象丰富、大胆尝试,制作的生态瓶都漂亮极了!”

在何应品的讲解下,孩子们还学习了生态瓶中的物质循环原理。要知道,打造一个稳定的生态瓶并不简单,既要考虑光照、氧气、水等物理环境,也要考虑生物环境,以及相互之间作用的关系。

下课后,孩子们还在叽叽喳喳地讨论着,计划要给自己精心打造的“家”再找个小主人,也许是一条小鱼,又或是一只小蜗牛,让这个“家”变得更加温馨,更加生机勃勃。

何应品认为,科技素养提升课在乡村学校的开展,对于许多学生而言是一个“开智”的过程。“由于多方面原因,有些孩子成绩很差,对学习总是没兴趣。但他们在科技素养提升课上的表现完全不同,好奇心特别强,对科学知识也很感兴趣,思维可能一下就打开了。”

何应品主科教的是数学,在他看来,思维逻辑的建立、兴趣的养成,对学生的全面发展有着至关重要的作用。“孩子们现在所接触到的所有关于教育教学、智力开发方面的内容,对自身成长都是有帮助的。兴趣来了,就会有成果;有了成果,就有了信心;有了信心,孩子们就可能去做很多有意义的事——提高学习成绩也是其一。”


3 动植物细胞里究竟有什么? 

导师:赵帅

学校:河南郑州新密市刘寨镇第二中心小学

没有显微镜,如何向孩子们介绍概念抽象的细胞呢?

在河南郑州新密市刘寨镇第二中心小学,科普导师赵帅正在准备着五年级的细胞结构课。

复杂的科学知识往往令这些十来岁的孩子们感到费解,更何况是肉眼看不见的细胞。这一回,青少年科技素养提升课程中的实验包,可派上了大用处。

“动物和植物都是由细胞组成的,它们的结构有相同点,也有很多不同点。”在对细胞的结构进行了简单的讲解后,赵帅让孩子们先在白纸上勾画出细胞的大致形状,然后利用实验包中的材料,照着自己画的图纸做出细胞模型。这样一来,孩子们不仅能更直观地了解细胞的形状,同时他们的创新能力和动手能力也得到了锻炼。

粉色的黏土揉成八边形,充当细胞质;红色的黏土则揉成细条状,是围在细胞质上的细胞膜;紫色的黏土拿来做细胞壁,包在细胞膜外,形状像个小太阳;大块的椭圆形黄色黏土是液泡,小块的圆形蓝色黏土是细胞核,边上还有星星点点的绿色黏土,那是叶绿体……

五彩斑斓的细胞就这样诞生了,看上去就像是抽象派艺术家的大作。而孩子们也在打造“艺术品”的过程中,对细胞、对生物科学有了更进一步的了解。


关于生命科学

大脑之旅,为孩子们提供了一个了解人类自己的机会;生态瓶的制作,使孩子们进一步认识到人类生活环境的生物多样性;而认识细胞,则能帮助孩子们更好地理解生命,热爱生命…… 

根据美国一项跟踪并研究孩子的思维发展的调查表明,孩子童年时期的大多数疑问,都集中在生命科学领域。

在中国平安于2019年正式启动的“青少年科技素养提升计划”中,生命科学与农业科学、智能制造、航天航空、人工智能一起,被列入科普教材的五大主题里。这不仅仅是因为这一学科是孩子了解宇宙万物的最佳途径,更因为它是目前我国在国际上最具有影响的科学领域之一。

在这次新冠肺炎的疫情肆虐中,生命科学的研究者们成了这次“战疫”不可或缺的攻坚力量——他们与肉眼不可见的病毒周旋、斗争,千方百计地“抓”住病毒、阻断疫情传播。

“老师,长大了我也要成为科学家,打败冠状病毒!”疫情面前,孩子们看到了这些既平凡又伟大的科研工作者所付出的努力。他们是孩子们的榜样,也成为了孩子们的梦想。

生命科学的发展,不仅改变着世界的未来,更改变着每一个人的生活,和我们身处的社会。我们寄望疫情过后,有更多孩子不再被地域所限,成为中国生命科学领域未来的希望——在“青少年科技素养提升计划”的加持下,这些来自乡村的孩子,未来可期。

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面对此次疫情,由中国下一代教育基金会和中国平安联合发起的“青少年科技素养提升计划”项目组希望向全国的青少年普及更多生命科学领域的相关科学知识,携手抗疫,共克时艰!

由科技日报社、中国下一代教育基金会、中国平安联合发起,中国科学技术协会科普部支持的面向广大中小学生的“为你加油,未来有我”抗击疫情主题一分钟视频征集活动,自2月11日活动发布以来,反响非常热烈,#为你加油, 未来有我#话题在微博上的阅读量已近1亿,抖音平台的视频播放量达到了700多万次,并且也得到了社会各界大朋友的积极参与。感谢各位小朋友、校长、家长、社会各界为战疫助力!

参与方式

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责任编辑:冷媚