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蹭了学校洗手间装置,树德国际部学生完成了一个“很有味道”的实验

发布时间:2021年07月08日点击数: 694 次

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      期末到来,即将升入高三的成都树德中学国际部2019级同学,内心却是一半激动、一半忐忑。前两天恰好传来国际部IB成绩再创新高的好消息,大家与有荣焉的同时,也切身感受到了来自“前辈”的压力。

 

      趁这个机会,我们来回顾一下这学期的一件大事——G4,或许能为准备暑期涉猎科研实践的同学提供一些新思路。也希望大家能把暑假安排得更加充实和有意义,在下学期接过学长学姐的“接力棒”,勇敢创造属于你们的奇迹!

 

 

 

什么是G4?

 

      G4,即Group 4 Project,是IB国际文凭课程第四学科组——实验科学的特色研究项目。在G4中,学习物理、化学、生物等不同自然科学学科的学生将组成4—5人的团队,他们密切合作、共同完成一个科学或科技类的课题。

 

      这一过程在培养学生自主调研能力、研发能力及创造力的同时,还强调学科融合与团队合作。我们希望通过教学引导学生理解学科之间的关系,以及它们对其他知识领域的影响,启发学生批判性思考人类使用科学科技产生的影响。

 

      今年,G4的主题是“Safety(安全)”,小到居家安全,大到全球危机,可以探讨的话题简直海量。树德国际部2019级IB同学们结合学科知识与实际,发起头脑风暴,提出了各种奇思妙想——

 

      有些小组锁定农业话题,研究肥料安全、土壤质量监控;

      有些小组选择探索新材料领域,尝试用虾皮制作可降解的生物材料;

      有些小组关注食品安全,研究牛奶变质检测、饮用水安全;

      还有些小组聚焦日常生活,研究防晒霜有害物质检测、口罩过滤效果……

 

头脑风暴进行时

 

器材准备与全天候实验

 

汇报展示探究过程

 

 

探索与收获

 

      在各个探索主题中,同学们发现了一个特别出乎意料和接地气的选题,那就是第11小组的“厕所空气自动净化装置”的研究。洗手间容易产生氨气,而氨气达到一定浓度后会影响人体健康,于是这个选题诞生了。

 

      该小组Kelly同学说:“作为高中生,我们目前没办法解决一些特别有难度的、或是全球性的安全问题,所以我们就想,那干脆从日常生活着手,选定一个特别接地气的主题。”

 

      “确定主题后,我们小组进行了分工。我所在的物理组很快就准备好了电路板、探测器、电线、电机、齿轮等实验需要的材料,其中探测器是借用的学校洗手间一个被淘汰下来的废旧装置。”Kelly同学说。但让她没想到的是,要实现净化器的自动操作,编程成了一大难题,她和队友们不得不求助于计算机专业的长辈,从零基础开始学起。

 

      G4的过程,是同学们不断探索未知、不断克服困难和自我成长的过程。这段经历让同学们对编程和电学产生了兴趣。Kelly同学说:“原来一个小小的电板和编程相结合,就能完成许多特定的指令,真的很神奇。以前从没想过自己会去学习编程知识,但经过这次之后,我发现多掌握一些不同技能是有必要的。”

 

通过Arduino软件输入程序

 

 

冲击与反思

 

      一整天的实验时间,来自不同自然学科的成员密切配合,沉浸其中。G4是对课本知识的应用与延伸,真正实现将所学应用到实际。在完成这一次的项目之前,或许有同学对此不以为然,但当大家经历了整个过程,并看到最终的实验成果时,内心是深受震撼的。

 

      Kelly同学所在的小组大部分成员都打算在未来学习社科或商科类的专业。在刚开始确定选题时,他们甚至根本不知道能不能成功。Kelly同学说:“但实验那天,我看到同组的周雨荍同学专心致志组装齿轮的那一刻,内心深受冲击,原来女生也可以很帅!”

 

组装齿轮,用马达带动齿轮转动实现自动喷雾效果

 

组装电路,连接氨气探测器和马达

 

      其实,重要的不是探究结果。重要的是,大家在过程中每一次克服困难所获得的成就感,以及大家运用团队的力量把“不可能”变成现实,这件事本身所带来的信心和触动。

 

      G4的探究过程,也是一个让同学们重新认识世界、重新认识自我的过程。

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