浙江大學(xué)分營(yíng)：“發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)之美”探索實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

“乘求是之風(fēng)，揚(yáng)科學(xué)之帆”，2017年7月，全國(guó)青少年高校科學(xué)營(yíng)浙江大學(xué)分營(yíng)開(kāi)營(yíng)了。分營(yíng)為營(yíng)員們安排了豐富多彩的活動(dòng)：領(lǐng)略大師風(fēng)采，感受科學(xué)魅力——營(yíng)員們認(rèn)真聆聽(tīng)并學(xué)習(xí)專(zhuān)家教授的專(zhuān)題報(bào)告；循玉泉足跡，品科學(xué)之美—在浙江大學(xué)玉泉校區(qū)，營(yíng)員們參觀了地球科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心、自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(shí)踐出真知，動(dòng)手嘗樂(lè)趣——在浙大各大實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，營(yíng)員們親自動(dòng)手操作了不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)魅力；觀博物致知，賞文化體蘊(yùn)——營(yíng)員們參觀了浙江省博物館與杭州工藝美術(shù)博物館，體會(huì)杭州深厚的文化底蘊(yùn)和科技給生活帶來(lái)的改變。其中，“發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)之美”探索實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是2017年浙江大學(xué)分營(yíng)創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)的特色活動(dòng)之一。

“發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)之美”探索實(shí)驗(yàn)活動(dòng)宗旨是充分利用生物學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，通過(guò)安排營(yíng)員們參與精心設(shè)計(jì)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，加深營(yíng)員對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的認(rèn)識(shí)和了解，增強(qiáng)營(yíng)員對(duì)生物科學(xué)的興趣和探究熱情，鼓勵(lì)優(yōu)秀營(yíng)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(shí)和實(shí)踐能力。

“發(fā)現(xiàn)生物科學(xué)之美”探索實(shí)驗(yàn)活動(dòng)包括：①植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。營(yíng)員通過(guò)實(shí)驗(yàn)親手制作的植物組織培養(yǎng)標(biāo)本可作為掛件掛在手機(jī)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(zhǎng)出植物幼苗。②無(wú)脊椎動(dòng)物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察。通過(guò)對(duì)草履蟲(chóng)和沼蝦形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察，了解無(wú)脊椎動(dòng)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(chóng)、濱螺觀賞標(biāo)本。

活動(dòng)方案

活動(dòng)一：植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

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(shí)驗(yàn)活動(dòng)以名貴中藥材鐵皮石斛為材料，讓營(yíng)員體會(huì)植物克隆技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。同時(shí)，使?fàn)I員對(duì)在中學(xué)學(xué)到的植物分類(lèi)、植物繁殖、植物光合作用、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)點(diǎn)有更加深刻和明確的感性認(rèn)識(shí)。植物組織培養(yǎng)標(biāo)本制作好后，裝在一個(gè)透明的試管小掛件里，可掛在手機(jī)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(zhǎng)出植物幼苗。

實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)材料：植物愈傷組織。

實(shí)驗(yàn)儀器與用具：超凈工作臺(tái)、鑷子、解剖刀、酒精燈、接種器具、無(wú)菌濾紙、平底培養(yǎng)管。

實(shí)驗(yàn)試劑：無(wú)菌苗培養(yǎng)基、植物愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

實(shí)驗(yàn)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(dòng)二：無(wú)脊椎動(dòng)物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察

原生動(dòng)物草履蟲(chóng)形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)草履蟲(chóng)形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察，了解原生動(dòng)物的一般特征，同時(shí)初步掌握無(wú)脊椎動(dòng)物重要代表種類(lèi)的特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)材料：草履蟲(chóng)培養(yǎng)液。

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)試劑：0.5%乙酸洋紅溶液、洋紅粉末。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：草履蟲(chóng)活體觀察；草履蟲(chóng)細(xì)胞核與刺絲泡觀察；草履蟲(chóng)攝食過(guò)程觀察。

實(shí)驗(yàn)思考題：①如何區(qū)別草履蟲(chóng)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(duì)草履蟲(chóng)有何作用？③怎樣做才能使草履蟲(chóng)水封片效果最佳，你有什么體會(huì)？

節(jié)肢動(dòng)物沼蝦的解剖及形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)沼蝦外形的觀察和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解剖，掌握甲殼綱動(dòng)物解剖的基本方法，了解甲殼綱動(dòng)物的特征，認(rèn)識(shí)甲殼綱動(dòng)物常見(jiàn)種類(lèi)和形態(tài)。

實(shí)驗(yàn)材料：沼蝦。

實(shí)驗(yàn)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(pán)、載玻片、蓋玻片、吸水紙、擦鏡紙等。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：沼蝦的頭胸部、腹部觀察；附肢的解剖觀察。

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中觀察過(guò)的甲殼綱動(dòng)物的特征。

活動(dòng)三：人工琥珀標(biāo)本制作

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)學(xué)習(xí)制作人工琥珀標(biāo)本，了解制作昆蟲(chóng)或?yàn)I螺觀賞標(biāo)本的一種方法。

實(shí)驗(yàn)材料：瓢蟲(chóng)、濱螺固定標(biāo)本。

實(shí)驗(yàn)儀器與用具：松香、乙醇、玻璃棒、鑷子、坩堝、玻璃、電爐、模具。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：融化松香；包埋標(biāo)本；整理標(biāo)本。

活動(dòng)特色

根據(jù)高中生特點(diǎn)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

活動(dòng)根據(jù)高中生的認(rèn)知水平，作為高中生物知識(shí)的延伸，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，側(cè)重實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、體驗(yàn)性和趣味性，并且以理論學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)與師生互動(dòng)相結(jié)合的方式開(kāi)展，為營(yíng)員帶來(lái)一場(chǎng)豐富的生物科學(xué)盛宴。在活動(dòng)策劃階段，組織相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行專(zhuān)題研討，并事先進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確保各類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能夠取得圓滿(mǎn)成功。

達(dá)到學(xué)術(shù)性與趣味性的平衡和統(tǒng)一

每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目最多安排20人參加，交叉進(jìn)行，每人1臺(tái)無(wú)線(xiàn)互動(dòng)顯微鏡。確保每位營(yíng)員都有充分的動(dòng)手機(jī)會(huì)，保證了實(shí)驗(yàn)效果。在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，營(yíng)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(jī)或鑰匙串上，并在此后的幾周內(nèi)慢慢長(zhǎng)出植物幼苗，極大引發(fā)了學(xué)生的興趣。營(yíng)員們親手制作的瓢蟲(chóng)、濱螺琥珀標(biāo)本更是一件件觀賞藝術(shù)品。

活動(dòng)效果

通過(guò)此次活動(dòng)，營(yíng)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(duì)生命、環(huán)境的認(rèn)知和對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物學(xué)知識(shí)的興趣，反響良好。營(yíng)員們?cè)诶碚撝R(shí)講解、互動(dòng)提問(wèn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和實(shí)地參觀等各個(gè)環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出極大的興趣，對(duì)親手制作的植物組織培養(yǎng)掛件更是愛(ài)不釋手。在無(wú)脊椎動(dòng)物形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察和人工琥珀標(biāo)本的制作實(shí)驗(yàn)中，營(yíng)員們?cè)陲@微鏡下仔細(xì)觀察了草履蟲(chóng)活體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、活動(dòng)特性、攝食過(guò)程、細(xì)胞核與刺絲泡，并進(jìn)行了沼蝦的解剖和觀察。營(yíng)員們還興致勃勃地進(jìn)行了人工琥珀標(biāo)本的制作。看到自己親手做的瓢蟲(chóng)、濱螺琥珀標(biāo)本，營(yíng)員們?cè)诳鞓?lè)中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)的美。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，營(yíng)員們還參觀了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，感受到大學(xué)生對(duì)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(shí)踐后，營(yíng)員們普遍認(rèn)為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)形式新穎、有趣、有吸引力，他們對(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，在老師的講解下，我們親自動(dòng)手操作了各個(gè)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)到了科學(xué)的魅力所在。剛走進(jìn)動(dòng)物科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xì)地看了起來(lái)。動(dòng)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(shí)期的形態(tài)，我們了解了生物從一個(gè)受精卵到成熟個(gè)體的過(guò)程。我們還在實(shí)驗(yàn)室用顯微鏡觀察了斑馬魚(yú)早期發(fā)育形態(tài)，并觀看了對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行顯微鏡注射的過(guò)程。”

——彰化高級(jí)中學(xué) 許智湧