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在学校洗手间,她们完成了一项研究课题!

发布时间:2022年04月22日点击数: 1362 次

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科学家,我们每个人最初的梦想,

长大了,慢慢变成遥远的星辰。

而总有人,依然追逐远方。

 

      古灵精怪的厕所空气自动净化装置实验、意想不到的米饭发电实验、奇思妙想的塑料研究实验、脑洞大开的酵素实验……这些,都是树德国际部学子带来的IB科学组融合项目G4实验。每年四月,这场永无止境的探索之旅就会扬帆起航。

 

      当学习物理、化学、生物的学生组成4—5人的团队时,预示着IB G4实验开始了。大胆假设,小心求证,实验操作的每个步骤都关乎实验结果的准确性。于是,有人张大了嘴,有人皱起了眉,有人惊掉了下巴……在追求实验真理的这一瞬间,他们生动可爱,令人敬佩。

 

 

学校洗手间,成了学生的实验室

 

      Kelly同学所在小组蹭了学校洗手间装置,赋予电路板、探测器、电线、电机、齿轮等新的使命,完成了一个“很有味道”的实验。

 

      Kelly说,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计算机专业的学长,从零基础开始学起。正是这段经历让小组成员对编程和电学产生了兴趣。Kelly激动说:“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。”这是G4实验“厕所空气自动净化装置”的研究带给他们意想不到的收获。

 

 

      在G4试验期间,你可能会听到这样的对话:“快去食堂提一桶米饭回来!”“不要吃,那是我用来做实验的瓜子!”“为什么我的平菇还没长出来?”“我的淤泥呢?谁倒了我专门挖来的淤泥?”……这些都是G4实验所需的材料。

 

      比如Zhixuan同学所在小组带来的米饭发电实验:“我所在小组准备的实验材料是米饭,我们打算研究塞贝克效应(简单来讲就是两种导体温度差异引起物质间的电压差,产生的热电现象)。”

 

 

      探究过程中,或许能一帆风顺,或许需要解决随时出现的意外情况。Zhixuan说:“非常幸运我们的实验没有遇到太多障碍,但在实验的每一步都有很多的不确定性。比如粘合的容器密闭性是否够好、米饭发酵是否能达到我们想要的温度……最后,的确有电流通过,但电流极小。”其实,重要的不是探究结果,而是学生在过程中每一次克服困难所获得的成就感,以及他们运用团队力量把“不可能”变成现实的惊喜感。

 

      每一年的G4选题,都是围绕科学和科技产生的道德影响展开,比如“水”、“新能源与未来”、“蓝色星球”、“环保”等。在大主题下,每个小组需要讨论、思考出一个独特的小主题。

 

      比如WQ同学所在小组带来的酵素实验。所谓的酵素,其实就是生物酶,它可以作为漂白的原材料之一。WQ说,通过实验,结果表明运用生物酶漂白后的纸,是可以用来书写的。

 

 

 

G4实验,像冒险家一样去学习

 

      很多人用酵素来减肥,国际部的学生却用它来漂白再生纸,G4实验真是无奇不有,让人为之惊叹!

 

      IB物理组长Sally说:“其实,当学生把教材中的一个简单理论运用于实际操作时,通常会遭遇很多失败。但在每一年的G4中,都能看到学生锲而不舍的尝试。比如对一个小细节精雕细琢以至于错过晚餐。再比如为了学习一个程序的使用熬夜到凌晨一两点。他们刻苦钻研的精神让我感动,也让学生看到了自己更好的一面。”

 

 

更多G4实验,有图有真相!

 

多变量导向的植物自动灌溉装置

 

用虾皮制作可降解生物材料

 

小仓鼠发电装置

 

探究光污染对植物生长的影响

 

      G4实验需要来自不同自然学科的学生经过一个多月的前期准备后,利用一整天的实验时间进行密切配合,探究出实验成果。期间,他们面临诸多困难和挑战,最终一一克服。

 

      实验结束后,每位学生将走上讲台对探究成果以PPT或海报的形式进行展示。通过3-5分钟的视频记录,回顾从头脑风暴开始到实验探究的整个过程,一帧帧画面随着学生阐述设计原理、思路、实验操作、实验结果等,实验场景被生动还原。

 

      无论是物理、化学,还是生物,它们都是从观测和实验中产生的,其本质是“实验科学”。G4实验可以把普通的物理、化学、生物知识搬进实验室,安静的一天变得火花四溅,不再枯燥乏味。

 

 

      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,来自物理、化学、生物科目的学生会打破学科壁垒,用这三科的知识合作完成一个科学或科技类课题的探究。学生会通过上网找资料、查看有趣视频、观察生活中的现象,以此获取灵感,从而了解探究主题的背景知识和发展历程,并开始设计实验方案,采购实验器材,进行实验探究,并对成果进行展示。

 

      通过实验,在“冒险”和实践中点燃学生内心深处对未知的探索欲望,拓宽知识边界的同时,也让学生更加明白学习的意义。

 

      树德国际部的日常教学中,各学科的知识不是孤立的。无论是实验科学学科之间,还是人文社会学科之间,亦或是实验学科与人文社科之间,跨学科的教学活动都在频繁发生。我们鼓励学生像冒险家一样,选取自己感兴趣的问题,勇敢去探索真理的新大陆。

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