全国科普日期间,上海地区复旦、上海交大、同济、华师大、华理工等五所大学举办高校开放日活动,以互动和体验为主,面向中小学生开放重点实验室,并推出了一系列互动讲座,收到了良好的社会反响。
复旦大学:中小学生与教授面对面探讨脑部奥秘
中小学生们兴致勃勃地参观复旦大学国家重点实验室
最受中小学生欢迎的无疑是由复旦大学医学神经生物学国家重点实验室主任郑平教授带来的名为《脑高级功能概述》的讲座。“听课时为什么会出现记忆力不集中、思维是如何从脑部产生的?”,郑教授启发式的语言引起了中小学生对脑科学研究的巨大兴趣。在讲座中,郑教授抽丝剥茧地从细胞和神经元出发,向孩子们逐步揭开了人脑的奥秘。最后郑教授讲述了脑科学研究在现实生活中的意义,抑郁症、老年痴呆症、毒品成瘾、网瘾难戒、中风后脑功能损害恢复……这些日常中遇到的医学难题都亟待脑科学研究来破解。在讲座中,郑教授还建议中小学生们在日常学习中多多进行逻辑思维的训练,在未来的科研工作中,这种能力是十分必需的。
风趣生动的讲座,让中小学生们展开了想象的翅膀,他们争相恐后地和郑教授交流起来。“能不能将人类脑细胞移植到老鼠脑中,这样老鼠就能识字了”“人类若干年后能不能制造人工脑?”“科研如何和临床医学结合起来?”……孩子们的联想力和思考能力让郑平教授有些吃惊,他耐心细致地解答着这些问题,兴奋之情溢于言表。互动环节结束后,中小学生们又饶有兴趣地参观了复旦大学医学神经生物学国家重点实验室。市三女中高二学生俞丽华一直对医学研究很感兴趣,这次活动坚定了她未来的努力方向。她向实验室的老师们询问着科研的程序,还咨询了高考报考脑科学专业的具体细节。
上海交大:在感性体验中“瞭望科学”
一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。这一著名的“蝴蝶效应”常常被人们用来通俗地解释混沌学理论。在上海交大闵行校区举办的“瞭望科学”校园开放日活动中,前来参加活动的大、中学生们通过物理实验室的电子仪器,直观地体会了气象学家洛伦兹在1963年提出的“蝴蝶效应”。
在一位物理教师的指导下,包括上海科学会堂青少年科学社成员在内的不同年龄学生们,转动各自实验桌上的旋钮,改变电路中的电阻阻值。一些示波器上的绿色荧光图像由原来单圈的封闭椭圆分叉为2圈、4圈、8圈……“这说明电阻两端电压的变化导致整个电路的振荡状态发生了变化,在某些特定的阻值下,电路进入了混沌状态。”指导老师向大家解释。“可是老师,为什么我的椭圆不见了?”“为什么封闭的椭圆变成了两段开放的线条?”……随着学生们的手指越来越兴奋、自由地控制旋钮,示波器上的图像也越来越显得不可控,很多学生已无法让图像回到起点,各种对眼前图像的疑问声也开始在教室里此起彼伏。
“失之毫厘,谬以千里”的“混沌”正是这个实验要揭示的主旨。与平时学生们在书本上看到的深奥理论不同的是,这一次,它以视觉的形式被反映。
在上海交大的另两个教室里,信息安全与工程学院副院长薛质教授正在为另一批学生讲解《电影中的信息安全》,上海交大生命科学技术学院副教授褚建君则在题为《现代生物学的博大空间》的讲座中,向不同专业的学生们展示了现代生物学丰富的内涵和广阔的发展空间。还有不少学生参观了交大的工程训练中心、致远学院、机械汽车研究院、海洋深水实验池和中意绿色能源楼等校内有名的“实验特区”,亲眼见到了众多科学成果诞生的地方,纷纷感叹“不虚此行”。
同济:在体验中了解物理学知识
同学们在同济大学的实验室中徜徉在物理世界中
同济大学向中小学生开放污染控制与资源化研究国家重点实验室,让同学们了解环境监测、食品安全检测等方面的先进技术和方法。而针对目前国家科技发展的前沿阵地——海洋领域,同济大学组织中小学生参观同济大学海洋地质国家重点实验室以及深海科普馆。
名为“改变世界的物理学”的同济大学物理实验科普基地的参观体验活动是这些活动中的一大亮点。主要针对青少年对日常生活中见到的光学、力学等现象的探索欲望,让学生实际操作一些经典物理实验,加深对物理现象原理的了解,让这些物理现象的原理从学校枯燥的书本文字,活生生的展现在孩子们手上,同时锻炼和学生的动手能力和团队合作精神。
力学探索室、光学探索室、电磁学探索室、振动波动探索室、热血探索室、微观宇观探索室……同学们徜徉在物理的世界中,在振动波动探索室,来自嘉定疁城实验学校的虞玮卿对简谐振动合成器的绘图效果赞叹不已。他告诉记者,这种体验真是让人印象深刻,物理真是太有趣了。育才初级中学初二学生江婉婷迷上了神奇的“鱼洗”,用手缓慢有节奏地摩擦盆边两耳,盆会像受击撞一样振动起来,盆内水波荡漾。在光学探索室,学生们在辅导老师的讲解中,对补色立体画的效果也是赞叹不已,一副普通的画,只要戴上两块镜片是红、蓝两色的特制眼镜,就可以产生神奇的立体效果。
华东师大:用化学知识解决实际问题
华东师大实验室里同学们悉心学习实验操作
同一时间,华东师大闵行校园里同样热闹,在该校化学青少年工作站,对科学开始有好奇心的华东师大四附中的学生们,懵懵懂懂的吴泾第三幼儿园的孩子们,参与了一个又一个有趣的科学实验。他们亲眼看到了化学变化中鲜明的声、光、电、色现象;通过20个左右的软件模拟实验,完成石油化工、生命大分子的代谢等较为复杂的化学过程,从现象到本质认识科学;从化学元素在自然界的存在和循环、人类对自然化学资源的开发和使用、大气资源的污染和防治、家中的药品、饮料中的化学……科学实验让孩子们学会关注生活,并运用所学的化学知识解决生活中实际问题。
动植物青少年工作站里,孩子们近距离欣赏到了上海周边常见的兽类、鸟类、昆虫、植物的标本,了解动植物与人类生活密不可分的关系。植物组培工作室中,他们了解了植物组织培养的基本方法和现代应用。健康与心理工作室中,他们亲手操控仪器,测一测人体构造、血压和心电脑。他们还在动植物认知工作室里通过软件自主学习碱基配对、DNA刑侦原理、输血原则等基础知识,了解分子生物学的基本实验方法等。
华东理工:投身奇妙科学世界
华东理工大学生物工程实验室迎来了新面孔
9月16日,华东理工大学徐汇校区里同样迎来了一群渴望求知的孩子们。“在显微镜下观察,四叠球菌果然形如其名,看起来真的犹如四个球叠在一起呢!”来自市三女中的祁同学还在回味早上参观生物工程实验室时神奇的一幕。她告诉记者,我们中学只能进行比较简单的植物细胞实验,不像大学里拥有这么多高级设备,大学生活真是充满乐趣啊。
化工学院实验室里,曾经就读市三女中的华东理工博士三年级志愿者小马正在为同样来自市三女中的学妹们讲解,“别看这片印刷电极样子小巧,当把它通过USB接口连接到计算机时,它可以不费吹灰之力,检测出水的污染源。这样,研究人员就不用将大型设备搬到监测现场,方便快捷很多。”话音刚落,同学们纷纷向学姐索要电极,想要一试究竟。讲解知识的同时,学姐也不忘鼓励学妹们好好学习科学知识,将来也像她一样投身奇妙的科学世界。
当天下午,校园内的材料博物馆向孩子们展现了材料科学的神奇,“原来假牙是使用这种树脂材料做的,老师告诉我,这种材料做成的假牙,就算咬螃蟹也不会坏呢,太厉害了!”娄山中学的初二学生说。在这里,学生们接触到了与生活息息相关的高科技材料,比如用于制造汽车发动机的耐高温材料、让眼镜片不再起雾的自清洁纳米材料等。