海洋科學實驗課的思維碰撞

“上樹下海”戶外課的科學實踐

中外交流課堂的海洋環境文化交流

科學研究課題的報告寫作與團隊協作

《科學思維訓練與實踐》課程與31位同學們

一起經歷困難，一起解決問題，

一起在思想碰撞中成長

國家自然基金科技活動項目

牽手廈門一中的“青少年科學家”

即將提交他們共同走過的

科學思維成長道路的第一份答卷

什么是科學，如何做科學研究

一起聽他們娓娓道來

2021年5月26日下午，《科學思維訓練與實踐》青少年科學家成果報告會于廈門一中第3報告廳成功舉行。本次報告會系國家自然科學基金科技活動項目《基于科學思維培養的中學海洋科學教育體系構建與實踐》第一階段的初期成果，由廈門大學海洋與地球學院教授，閩江科學傳播學者蔡明剛領導的教研團隊組織舉辦，廈門一中教研團隊協辦。會議邀請廈門一中副校長陳佩玲、生物教研組主任林靜、生物教研組實驗員吳彥佼親臨現場。同時，來自廈門大學的學生助理譚智杰，李佳宸來到現場為各個小組加油打氣。蔡明剛教授擔任本次報告會主席。

廈門一中副校長陳佩玲致開幕辭。陳佩玲校長回顧了同學們參與課程學習的點點滴滴與不少趣事，對同學們完成一學期的科學思維訓練課程學習表示祝賀，亦對廈門大學蔡明剛教授教研團隊的辛勞付出與追求科學的精神表示敬意。陳佩玲校長指出，這是一門別開生面的課程，有別于其他高一年級的基礎教育，強調科學思維的在實踐中培育，為大家打開了一扇科學的窗戶，認識到學習的多種多樣，豐富了學習生活。

青少年科學家成果報告會，是31位活力四溢的高一學生的科學舞臺。報告會上，他們不僅順利展示科研項目的研究成果，更體現了多種科學思維的運用與實踐。

# 科學熱點，我來把握 #

火爆朋友圈的藍眼淚到底是什么？

對海洋環境影響是好是壞？

魚類真的會主動“吃塑料”嗎？

熱搜上的“微塑料”對海洋生物產生怎樣的影響？

同學們敏銳的“科學觸覺”，

很快捕捉到了時事熱點中的科學問題。

多角度去思考問題，接受別人的意見，不停學習新的知識

——鄭蕊欣（高一1班）


藍色眼淚小組（陳伊寧、林虹余、林鷺瑤、張思淇、鄭蕊欣，指導學生助理：謝奇伶）的報告題目是《走進“藍眼淚”——關于夜光藻對海洋環境影響的大眾認知度調研報告》。同學們運用資料收集與問卷調查相結合的研究方法，用科學語言揭開了廈門出現的“藍眼淚”的神秘面紗，并指出目前“藍眼淚”的成因與影響還沒有得到大眾普及，呼吁大家一起加入到海洋科普的隊伍中。

O Group小組（李卓穎、施均鈺、吳戈輝、吳思涵、游晨琪，指導教師及學生助理：吳彥佼老師、張銘雨）關注海洋微塑料污染問題，研究題目是《關于觀賞魚類孔雀魚對微塑料攝食的先行實驗——探求塑料微粒對淡水生態系統的影響》。同學們熱切地希望這次報告能喚起公眾減少使用一次性用品、實行垃圾分類的意識，從根源上緩解海洋微塑料污染。

# 設計實驗，小心求證 #

不僅科學思維得到鍛煉，時間管理，團隊合作等也得到提升。

——蔡懷樂（高一1班）

二十三一小組（蔡懷樂、陳敬雯、李奕儒、林清音、肖灃瑋，指導學生助理及教師：葉昀瑩老師、何浩陽、王宏偉）的報告題目是《氮、磷營養鹽濃度對東海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）生長狀況的影響》。

從確定課題階段開始，小組成員就對“赤潮”這一海洋環境污染現象表現出濃厚的興趣。在得知他們的課程助理正是廈門大學海洋生物專業博士生何浩陽，同學們特別高興，一到課余時間便與課程助理討論，反復確定實驗方案。項目過程中，他們借用廈門大學實驗平臺的藻類養殖設備，堅持每天觀測藻類情況，做好記錄。最后，他們的報告中詳細講解了項目實驗過程，驗證了無機鹽的大量增多有利于藻的增殖這一結論。

# 靈活變通，合理調整 #

看到‘名場面’，什么辛苦都值得了！

——孔德菊（高一2班）

PH down小組（蔡樂宜、孔德菊、李高玥、吳抒允、鄭可，指導學生助理：譚智杰）的研究課題是《關于海水酸化對牡蠣生長繁殖情況影響的研究報告》。小組的研究過程可謂是“計劃趕不上變化”，他們想研究牡蠣在不同酸堿度海水中的生長情況，從而闡明海洋酸化現象對海洋生物的影響。但是實驗過程中發現，現在正是牡蠣繁殖期，大量用于實驗的牡蠣都無法存活。機智的同學們從“繁殖期”中發現了新的研究課題。“既然是繁殖期，我們可以研究海水酸化對牡蠣繁殖情況的影響。”可謂是“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”，pH down小組依據實際情況，將研究課題做出合理調整，與大家分享了一次精彩的海洋科學歷程。

嚴謹地思考，細致地觀察，日常生活中體現科學思維。

——吳靜怡（高一6班）

海怪小組（李劭恒、李毅騰、王晨楠、王桂芳、吳靜怡、謝浩文，指導學生助理：李佳宸）的研究課題是《關于廈門不同常見樹種落葉對綠豆生長情況的影響》。大家一定非常好奇，為什么名稱是“海怪”，最后研究的是綠豆呢？

原來，在項目啟動階段，海怪小組想研究的正是人類活動“創造”出來的“海怪”——海洋溢油污染。但是在收集資料，攥寫報告書時同學們發現，溢油現象難以模擬，操作難度大，很難獲得預期項目成果。同學們并沒有因為課題行進不順利而氣餒，而是立馬調整思路，將目光投向了校園。通過研究不同樹種落葉確實對綠豆的生長產生不同影響，他們希望本次研究有助于綠豆種植者和相關從業者更好的選擇堆肥原料，能為合理處置城市枯枝落葉提供參考。

# 團隊協作，求同存異 #

理性觀察，辯證思考；一起工作，歡聲笑語。

——黃宇翔（高一14班）

刺身小組（黃宇翔、紀歆哲、林佳慧、唐一樂（指導教師及學生助理：陳永海老師、郝歡歡）用他們的經驗告訴大家，科學研究的旅程不是一帆風順的。

課題確定的時候，小組成員各抒己見，卻沒有達成共識。在擁有不同的研究興趣情況下，刺身小組一分為二，提交了兩份項目申請書。項目實驗進行過程中，即便大家有不一樣的研究興趣，作為一個研究小組，他們互相幫助，共同完成兩份實驗研究。雖然“工作量”翻了個倍，但是齊心協力的快樂與得到實驗結果的滿足充滿了整個實驗室。在《關于聲音對魚類生存的影響研究》報告中，他們發現70分貝聲音環境下，錦鯉體重增加較快。在《探尋綠色清潔劑》的研究報告中，他們發現，水果去油污能力與水果中果酸含量呈正相關關系。

# 科學思維 #

看未來·在未來·迎未來

隨著掌聲連綿不斷起伏，同學們順利完成了精彩的報告展示。項目發起人蔡明剛教授對同學們的成果表示欣慰與喜悅，他總結道：“感謝各位同學對本次課程投入了極大的熱情、時間與精力。《科學思維訓練與實踐》課，從海洋科學出發，拓展到基本的科學思維素養培育，再延展到戶外實踐、多元文化等等，雖然說時間并不長，但是我們盡力在有限的課程時間讓大家體驗到完整的地球科學研究活動。希望這一堂短暫的課程可以在大家的心中種下一顆科學的種子，在未來大家多樣化發展的路途中，希望這節課所運用到的科學思維邏輯分析能力，能為大家所用。”

蔡明剛教授指出，這次課程其實是一次“自討苦吃”的活動。在整體的課程設計與課程推進過程中，我們確實也遇到了不少的困難，包括學生課余時間限制，學生實驗整體推進的難度，另外多元教學模式，中外教師授課理念與方式差異等等。但是與此同時一中的學生非常聰明，主動活躍，擁有很強的接受能力，無疑帶給我們教研組一個很好的鼓勵。

蔡明剛教授特別提到，這次課程嘗試了“科學家—中學老師—中學生”三位一體的教學機制，總體來說是比較成功的。在教學推進的過程中，整個大的教學團隊擁有不同層次的教學需求，亦會在課程實施過程中表達各自的教學需求。這樣一來，我們就發現最后呈現出多元化成果，有中學生的活潑靈動，有中學教育的系統規范，也有高校科研方的沉淀升華。原來的科學教育體系也許重點是強調科學知識的傳輸，也就是強調某一些創新型的實驗的設計，在本次項目活動的教學設計上，我們希望是把這些東西都涵蓋到一個教育鏈上面去，也希望下一階段的項目工作能進一步深入地去探討，去嘗試。

《科學思維訓練與實踐》本學期的課程順利落下帷幕，祝賀31位優秀的同學們完成課程學習與項目實踐，順利結業！


中學生科學思維訓練在路上

本學期課程并非項目的終點！

請大家一起期待下一項目階段

中學生深入參與高校科研、

高校-中學教師深度交流研討等精彩內容！

中學生科學思維培育，未完待續……

《科學思維訓練與實踐》，系國家自然科學基金（NSFC）資助的科技活動項目，由廈門大學海洋與地球學院蔡明剛教授牽頭組建教研團隊，致力于開展“一流海洋科學家—一流中學科學教師—一流中學生”完整的“三個一流”中學生科學思維教育體系構建與實踐。課題通過頂層設計實現高校-中學的理念對接，將一線海洋科研人員引入當前中學科學教育體系，搭建一流、完整的中學生科學實踐平臺，制作系統化海洋科學教育教材包，開展課程教學與一流科學實踐，提高中學生科學思維能力和科學素養，培養具有國際化視野和專業科學思維能力的青少年人才。