“乘求是之風(fēng),揚科學(xué)之帆”,2017年7月,全國青少年高??茖W(xué)營浙江大學(xué)分營開營了。分營為營員們安排了豐富多彩的活動:領(lǐng)略大師風(fēng)采,感受科學(xué)魅力——營員們認真聆聽并學(xué)習(xí)專家教授的專題報告;循玉泉足跡,品科學(xué)之美—在浙江大學(xué)玉泉校區(qū),營員們參觀了地球科學(xué)學(xué)院實驗中心、自動化實驗教學(xué)中心、化工虛擬仿真實驗教學(xué)中心、機械工程實驗教學(xué)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(xué)之美;實踐出真知,動手嘗樂趣——在浙大各大實驗教學(xué)中心,營員們親自動手操作了不同學(xué)科的實驗,體驗科學(xué)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(xué)之美”探索實驗活動是2017年浙江大學(xué)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(xué)之美”探索實驗活動宗旨是充分利用生物學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心的優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源,通過安排營員們參與精心設(shè)計的生物學(xué)實驗,加深營員對大學(xué)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(xué)的興趣和探究熱情,鼓勵優(yōu)秀營員立志從事科學(xué)研究事業(yè),培養(yǎng)他們的科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和實踐能力。
“發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)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(biāo)本可作為掛件掛在手機或鑰匙串上。此后的幾周內(nèi),學(xué)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(biāo)本制作。學(xué)生學(xué)習(xí)制作人工琥珀標(biāo)本的方法,親手制作昆蟲、濱螺觀賞標(biāo)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(dāng)代植物生物技術(shù)應(yīng)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(yīng)用。同時,使?fàn)I員對在中學(xué)學(xué)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(biāo)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(xué)生可以觀察到透明掛件內(nèi)慢慢長出植物幼苗。
實驗?zāi)康模毫私庵参锝M織培養(yǎng)的基本原理,學(xué)習(xí)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(dǎo)培養(yǎng)基。
實驗內(nèi)容:培養(yǎng)基配制;愈傷組織誘導(dǎo);愈傷組織誘導(dǎo)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?zāi)康模和ㄟ^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?zāi)康模和ㄟ^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(biāo)本制作
實驗?zāi)康模和ㄟ^學(xué)習(xí)制作人工琥珀標(biāo)本,了解制作昆蟲或濱螺觀賞標(biāo)本的一種方法。
實驗材料:瓢蟲、濱螺固定標(biāo)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(biāo)本;整理標(biāo)本。
活動特色
根據(jù)高中生特點精心設(shè)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(shè)計實驗,側(cè)重實驗的科學(xué)性、體驗性和趣味性,并且以理論學(xué)習(xí)、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(xué)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(yù)實驗驗證,確保各類實驗項目能夠取得圓滿成功。
達到學(xué)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(xué)習(xí)科學(xué)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(xué)生的興趣。營員們親手制作的瓢蟲、濱螺琥珀標(biāo)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(xué)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(xué)習(xí)現(xiàn)代生物學(xué)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(biāo)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(biāo)本的制作??吹阶约河H手做的瓢蟲、濱螺琥珀標(biāo)本,營員們在快樂中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)的美。
實驗結(jié)束后,營員們還參觀了生物實驗教學(xué)示范中心大學(xué)生創(chuàng)新實驗室,感受到大學(xué)生對科學(xué)研究的熱情和投入。在經(jīng)歷了1天的學(xué)習(xí)和實踐后,營員們普遍認為生物學(xué)實驗活動形式新穎、有趣、有吸引力,他們對于生物科學(xué)的興趣與探究熱情愈發(fā)濃厚。
“在浙江大學(xué)紫金港校區(qū)的各大實驗教學(xué)中心,在老師的講解下,我們親自動手操作了各個學(xué)科的實驗,體驗到了科學(xué)的魅力所在。剛走進動物科學(xué)實驗教學(xué)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(xué)學(xué)院的老師帶領(lǐng)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(xué) 許智湧