摘要:为积极响应2025年资阳市“全国科普月”活动号召,在资阳市科学技术协会的指导与支持下,深入践行“科技改变生活,创新赢得未来”的主题理念,资阳市第一中学于9月组织开展“科学探索月”系列科普实践主题活动。本次活动创新性地将“月球砖”模拟制作、“二氧化碳制糖”原理模
为积极响应2025年资阳市“全国科普月”活动号召,在资阳市科学技术协会的指导与支持下,深入践行“科技改变生活,创新赢得未来”的主题理念,资阳市第一中学于9月组织开展“科学探索月”系列科普实践主题活动。本次活动创新性地将“月球砖”模拟制作、“二氧化碳制糖”原理模拟、“手撕钢”模拟实验和“菟丝子”生态调查四大科普项目有机融合,通过跨学科、多层次的实践体验,引导学生在动手操作中感受科技魅力,在探究学习中提升科学素养,彰显学校“科技创新,强国有我”的办学理念。
新闻引路,确立探究方向
资阳市第一中学始终坚持“科技创新,强国有我”的育人理念,将“从新闻中学科学”作为科技教育的重要途径。本次活动以近期科技热点新闻为引线,教师精心选取了涉及航天材料、碳中和、新材料工艺和生态保护等领域的新闻报道,引导学生关注国家科技发展前沿。在活动启动环节,教师通过播放“中国月球基地建设规划”“人工光合作用取得新突破”“国产手撕钢实现技术超越”“外来入侵物种防治”等新闻视频,激发学生的探究兴趣,并抛出关键问题:“月球砖如何抵御极端温差?”“二氧化碳变糖究竟是如何实现的?”“手撕钢为什么能既薄又强?”“菟丝子是如何影响生态系统的?”这些问题成为学生开展科学探究的起点,实现了“从新闻中发现问题,用科学方法解决问题”的教学目标。
多维实践,深化科学认知
依托学校通用技术设备室的优质科技教育资源,本次活动分为四个主题板块同步推进,每个板块均采用“新闻导入+原理讲解+实践操作+AI辅助互动讨论”的教学模式,层层递进地落实科普教育目标。
(一)月球砖模拟制作——筑梦月球基地
在航天科技主题板块,项目指导教师首先从中国探月工程谈起,介绍月球环境特点和建设月球基地面临的技术挑战。教师结合材料科学知识,详细讲解月壤制砖的基本原理和性能要求,重点分析月壤与地球土壤的成分差异及其对制砖工艺的影响。在实践环节,学生使用细沙模拟月壤,白乳胶模拟粘合剂,按照3:1的精准比例配料,通过加压成型工艺制作“月球砖”样品。学生们通过调整压力参数(使用不同重量砝码模拟)、粘合剂比例等变量,探索最优制备工艺,并使用简易强度测试装置评估成品性能。实验过程中,学生们不仅理解了高温烧结理论和压力传递机制,更深刻体会到多学科融合在航天工程中的重要性。
(二)二氧化碳制糖原理模拟——合成生物学的奇迹
在碳中和主题板块,教师从全球气候变化谈起,引出二氧化碳转化利用的重大意义。通过分子模型组件,学生亲手搭建CO₂分子模型,模拟电催化还原过程将其转变为CO分子,再通过甲醇羰基化工艺模拟,将CO分子与碳氢单元组合成乙酸分子,最终通过代谢网络重塑模拟,将乙酸分子连接、重组成葡萄糖分子。通过“从简到繁”的分子组装过程,让学生直观理解了碳原子从简单小分子连接成复杂碳链的全过程,深刻认识到合成生物学的设计思路和技术挑战。
(三)手撕钢模拟实验——极致材料的奥秘
在新材料主题板块,教师首先展示我国自主研发的“手撕钢”产品,让学生直观感受这种材料的奇特性能。随后,学生使用铝箔纸模拟手撕钢的轧制工艺,通过不同次数的碾压实验,观察材料厚度和力学性能的变化。在性能测试环节,学生通过悬挂砝码测量延展性,尝试手撕测试抗撕裂能力,定性描述材料性能变化。通过这个简易实验,学生理解了轧制-退火-再轧制精密循环工艺的原理,认识到微观晶粒结构对材料宏观性能的决定性影响,增强了对我国工业科技成就的自豪感。
(四)菟丝子生态调查——寄生植物的生存策略
在生态科学主题板块,教师引导学生走出实验室,来到校外生态观察区开展实地调查。结合生物学知识,教师讲解菟丝子的寄生机制和生态影响,学生则以小组为单位,选定样方进行系统观察,记录菟丝子的生长状况、寄生范围和宿主植物的反应。学生们绘制生态关系图,分析这种寄生植物对生态系统的影响。这一活动将课堂知识与现实环境相结合,培养了学生的生态意识和科学观察能力。
AI赋能,提升探究素养
在四大主题活动的深入探究阶段,学生遇到了诸多复杂问题,如“月壤制砖如何解决热胀冷缩问题”“人工光合作用的能量效率极限”“手撕钢晶粒结构的控制原理”“菟丝子与宿主的化学识别机制”等。针对这些超越课本知识的深层次问题,教师引导学生合理使用AI工具进行辅助探究。学生学会如何向AI提出精准问题、如何评估AI提供信息的可靠性、如何将AI生成的内容与实验数据相结合。这一过程不仅解决了学生的即时疑问,更重要的是培养了“利用现代科技工具自主获取知识、解决复杂问题”的能力,体现了学校“实践育人、科技赋能”的教育特色。
成果丰硕,彰显育人价值
本次“科学探索月”四大主题科普活动作为资阳市“全国科普月”特色科普项目之一,取得了显著成效。学生不仅掌握了材料制备、化学合成、生态调查等基本科学方法,更重要的是形成了“从新闻中发现科学问题——通过实验验证原理——借助工具深化认知”的科学探究能力。活动还将科技教育与爱国主义教育、生态教育有机结合,增强了学生的民族自豪感和科技报国志向。
此次活动是学校推进“科技教育+本土特色”融合育人的又一次成功实践。未来,学校将继续以“读新闻,学科学”为载体,挖掘更多贴近生活、贴近时代的科普主题,设计丰富多彩的科技实践活动,为培养具有科学素养、创新精神和家国情怀的时代新人贡献校园力量。
来源:资阳市科协
编辑:张跃明
来源:微光闪烁