【一日一营】骄阳似火，青春正热！科学营华东师大分营探究性学习活动进行时
7月18日，已经步入暑伏天的上海烈日当空，而在华东师范大学闵行校区实验楼的各个实验室里，一群高中生正在热火朝天地做着科学实验。这些来自全国各地的优秀中学生通过亲自动手实践，在自主探索的过程中领悟科学的奥妙。今日是上海科学营华东师大分营的第四天，两日的探究性学习活动正如火如荼地进行着，化学、地球空间、物理、生物化学与分子生物学、微生物学、环境科学六个学科内又分为若干小组，营员们以团队的形式开展科学实验，在互助合作中完成相关专题的实践研究。正值青春的营员们个个昂扬向上，以饱满的热情和严谨的态度认真设计实验、动手操作、自主探究，与科学的每一次零距离接触，都让他们沉浸在无限的乐趣之中。晚上的名家专题讲座又给了营员与大师面对面交流的机会，感知科学动态，把握时代脉搏，了解科学在当今时代的重要价值。
对话大师：林龙年教授作客“名家讲坛”谈解码智能
无论在宏观还是微观尺度上，人类对世界的了解都已经相当系统和深入，但对自己大脑的工作原理还知之甚少。7月17日晚上六点半，华东师范大学“脑功能基因组学”教育部重点实验室主任，博士生导师林龙年教授以“解码智能”为题，为营员们带来了一场精彩纷呈的脑科学讲座。
从镜子测试到巴普洛夫反射实验，心理学家和生物学家们为探索人脑的奥秘上下求索。林龙年教授聚焦与营员息息相关的学习记忆领域，对学习类型和机制的研究进行梳理。之后带领大家深入大脑内部，从神经元细胞、神经递质和电位变化层面探索其工作原理。借助生动的实验视频，林龙年向营员们展示了实验室内的前沿研究：视频中的小鼠头戴电极，将神经元的活动如实反应在脑电图上，科研人员能够听见它们受到刺激和感到安全时头脑中电位变化而引起的咔嚓声。
一个半小时的讲座里，林教授的讲座以著名实验为骨架，穿插生动活泼的视频和图像，加上幽默风趣、深入浅出的讲授风格，使得讲座高潮迭起，营员们在轻松愉悦的氛围中收获着新知。相信通过这场引人入胜的讲座，脑科学的魅力已经根植在营员们心中。
探索新知：走进实验室亲身体验科研工作
在为期两天的探究性实践活动中，各学科的营员们分别走进相应的实验室，穿上白色的实验服，体验了一把“小小科学家”的滋味。面对之前没有接触过的高端仪器设备，营员们表现出了极强的好奇心与求知欲，在听完指导老师的悉心讲解后跃跃欲试，迫不及待地想要动手开始做实验。
早上八点半，微生物组以及生物化学与分子生物学组的营员们到达闵行校区B楼实验室，进行探究活动。微生物组在生科院贾彩凤老师的指导与带领下，通过进行细菌的培养及染色观察实验，探索人体及周围环境中的微生物，比较不同人体内微生物染色及形态的差异，从而发现人体微生物群落的个体差异性。来自澳门市慈幼中学的吴子健同学在实验开始后就显得得心应手，倒平板和接种都顺利完成。他说：“之前有做过这类的实验，加上小组分工比较明确，我觉得到现在还是挺顺利的。”来自海南省保亭县保亭一中的邵茵茵同学对于这个实验则显得有点为难，“之前只做过洋葱表皮细胞实验，对于实验的经历很少，整个过程都不太顺利，特别是染色液的涂抹，听上去简单，操作起来很麻烦。”实验结束后，来自海南省报亭中学的曾信泽表示，经过他们组的探索，发现位于手指、脚趾等人体器官上的微生物数量远远超过手机及电子设备上的微生物数量。
生物化学与分子生物学组的营员们以情景探索的方式展开实验，模拟犯罪探案过程，通过血液、指纹、DNA等生物手段鉴定人的生理特征，从而寻找出犯罪嫌疑人。实验开始前，生科院实验负责老师杨捷频向营员们普及了PCR反应及琼脂糖凝胶电泳的基本知识。前者用以放大扩增特定的DNA分子片段，后者用于分离鉴定DNA。来自河北省辛集一中的高一女生李含蕾对于今天的活动抱有极大热情，实验听讲的过程中她将实验的目的、细节要点均记录在了小本子上并添上了可爱的配图。由于母亲是语文教师的关系，学习理科的她对于语文始终保持着热爱，她说：“以前学校里基本不接触实验，都是坐在教室里听老师讲课，这几天自己动手做实验很有意思，我希望能用笔记下这些美好。”2017级生科院的研究生朱锐此番第一次作为助教帮助学生完成实验，虽然高中生对于天平、微量移液枪等基本实验器材的操作都不熟悉，但她还是为他们的认真执着所感动。“有一个同学刚开始会错了意思，做琼脂糖凝胶电泳实验时把手烫伤了，但在后面的实验中，他还是继续做着。”她说道，“其实，我觉得对于这些高中生而言，这些实验内容并不重要，他们获得的这份直观感受才是最为重要的。”
化学组进行了以“用化学慧眼认识物质世界”为主题的实践活动。在上海市青少年科技人才培养基地—华东师范大学化学实践工作站的指导老师及十位高年级示范生的带领下，营员们亲自设计实验方案、亲手配置各种化学试剂，通过调整实验方案实现对溶液颜色的种类和变化节奏的控制。利用“靛蓝胭脂红”这种特殊的氧化还原指示剂，营员们顺利完成了“化学红绿灯”的变色实验，并于与华师大化学系的大学生们一起探讨其背后的化学原理。
环境科学组则在17日下午一起来到樱桃河畔采集水样，在现场利用相关仪器设备测定水体温度、pH值、DO与电导率等理化指标，并随后进行了三场关于水质分析的实验，分别是：17日下午的“水质指标叶绿素a的提取”、18日上午“水质指标总磷的测定”、18日下午“水质指标叶绿素a的测定”。在“水质指标总磷的测定”的实验中，环境科学组的指导老师准备了六根试管，让组内的每个同学都能有机会亲自动手。在听完老师关于实验步骤与注意事项的讲解后，各小组便按照之前的分工各司其职，把采好的水样按刻度量倒进试管、小心翼翼地贴上标签、用移液管移取溶液、在高压蒸汽灭菌锅中加热、测量分光光度、绘制工作曲线等，有条不紊地进行实验，并认真记录实验数据、总结经验成果，为下午的汇报总结做准备。
下午，各组成员以PPT的形式对两天以来的探究活动成果进行汇报总结。两天来，同学们将热情、汗水与毅力投入了实验过程，此次的汇报展示时间不长，每组仅有八分钟的时间，却是团体合作智慧的结晶，反映着同学在几日内的努力。
科学营活动截止目前已开展到第四天，其中，也不乏感人之事。昨日科学营行将结束之际，来自香港中华基督教会铭贤书院的陆俊扬同学仍旧埋头做着实验，“之前我加乙醇以后离心结果不是很理想，我想重新做一次。” 在别的同学均已离场的情况下，香港的带队老师并没有催促他，安慰道：“不要着急，等这个实验做好以后我们再走。
志愿风采：“他们就像我的弟弟妹妹”
其实每一刻都很难忘。感觉每一个营员都有自己的特色，有的内向安静、有的活泼开朗，而且他们都非常优秀，成绩排名都在年级前十。他们就像我的弟弟妹妹一样，而我就是一个大姐姐，能和他们玩在一起，相处都很愉快、很轻松。几乎每天晚上都有五六个小朋友会找我聊天，还有的男孩子约我一起打游戏，这些都让我觉得我在做的是非常有意义的事情，并且认识了一群新的朋友。
——化学组志愿者 买若提
感觉小朋友们都很可爱呀，说话也非常有趣。因为我带的是新疆队，接机的时候，他们都反映说上海很热、很湿，就有小朋友比喻说上海是“开了加湿器的新疆”、好像“塔里木河蒸发”一样。另外，他们的精力也都很旺盛，白天听讲座、做实验忙了一天，晚上还经常约着打篮球、打乒乓球，每天都是活力满满的。
我的角色更多的是“校园里的引导者”吧。平时会带领他们去参加各种活动、给他们指路，除此之外，有一些高二的小朋友还会问我关于报考志愿的事情，大家一起聊高中生活、大学生活。感觉他们对大学生活都还充满向往的。
——环境科学组志愿者 张偌欣
志愿者的事情比较杂，经常是在做一些组织工作。我自己对科研比较感兴趣，不过是工商管理专业，平时没什么机会进实验室，这次正好可以和营员们一起体验一下科学的魅力。晚上破冰活动的时候，我们和云南的同学一起学民族舞，听他们唱原生态没有伴奏的歌，感觉挺震撼的。
——物理组志愿者任宇杰
营员们挺听话的，都很配合我们。看他们积极活跃的样子也觉得挺开心的。
——地理空间组志愿者李恒
教师期待：“希望帮助他们打开梦想的大门”
希望他们通过这次活动能增强对科技的兴趣，提高动手实践的能力。我们从西藏坐火车过来用了五十多个小时，一路上孩子们也都很辛苦，但是他们对这次科学营都满怀期待。到了华师大之后，面对这些高科技的设备、高质量的讲座，他们都有极大的兴趣。之前只是在书本、媒体上见过，真正接触后会有实实在在的震撼感。希望通过这次科学营的活动，能帮助他们打开梦想的大门。
——化学组西藏带队老师刘旭涛
这是第四次带高中生做这个实验了，高中生在这个实验过程中能初步了解环境地理学在做什么，怎么做，有什么意义。首先这个实验比较有意思，学生需要自己去樱桃河采样、滴定、酸化等等，有一些动手操作的内容，这在他们平时学习中不多见。另外我们会讲清楚实验原理，在他们知识储备内能理解和接受。最后他们能系统了解到浓度测量方法，这个方法在各类实验中都很常用。总的来说，这这是一个学生能接受、有兴趣、有收获的实验。当然实验中会有各种各样的问题，比如滴定结果找不到，实验数据差异大等等，但他们能完整经历一遍从采样到得出结果的实验过程，这些对他们科研发展来说更重要。
——地理空间组刘欣然老师
学院对这个活动非常重视，我们做了很长时间的准备，主要是实验设计方面的。六月份开始第一轮准备，之后反复磨合，重复实验，确保结果可靠。实验首先要符合中学生认知能力和方式，其次因为不同地区、不同年龄的学生学习内容有差异，需要调动起他们已有的知识储备，把实验原理和意图讲清楚。最后我们的实验强调动手探究和团队合作，在这基础上突出学科特色，给营员们一个机会自己实践，并且给他们留下原创性的空间。每个组想的可能不一样，也不是重复老师步骤，最后依然可以验证自然界原理。
——地理空间组张琦老师
我选的这个实验是比较前沿的，难度系数在几个实验里面比较高。我们选的实验是有梯度的，像测重力系数、弹力系数这些在高中有接触过，大学的做法又不一样。这个实验属于学生没有接触过，因为想给学生展示一些流行的做法。他们刚开始试着做的时候感觉难，不过接受起来很快，到四点一刻的时候一组学生已经测出正确数据了，我觉得他们自己应该也没想到能做对。像讲座、实验这些，需要给学生一些知识上、技能上的冲击，这样他们意识到听不懂、有差距，自己会想办法去弥补。科学营应该给学生训练，让他们去做之前没做过的东西，包括新的思考、实验方法、展示、汇报、答辩，这样才能进步。当然，老师也会尽量用通俗化、简化的方式让他们理解，激发他们兴趣。
——物理组尹亚玲老师
这次参加科学营的机会是华师大为我们争取到的，这些孩子也是第一次来到一线城市，对他们来说是一个难得的机会。出发前所有学生都有很高的期待。主办方也非常给力，从接机到活动安排考虑都很周全，志愿者们工作井井有条。来的营员基本没接触过这些先进的实验设备，更别说听院士讲座和出众的同龄人分享。他们都很触动，也看到了自己的差距，这次科学营对他们来说是很有价值的。
——物理组云南带队老师杨海萍
因为往年已经举办过很多届科学营的活动了，基本形成了一套完善的活动流程。我们化学系为科学营的顺利举办也做了充分的准备，指导团队主要由十位高年级的示范生组成，每人带三名科学营的营员，给他们提供具体的指导。
实验设置的目的主要是为了让这些高中生体会化学原理在物质变化过程中所起到的作用，激发他们进一步探索化学的兴趣。期待着这些营员们能够通过这次探究性活动，从查找资料、设计实验方案、到完成实验等各方面都能够得到一些训练，为他们增加知识的积累，在化学学院得到一份收获。
——化学组韩金根教授
营员感悟：“想要和科研工作者一样”
这是我第一次参加科学营，特别感谢有这么一个平台，能让我们在繁重的高中生活中有机会切身体验科技之美。这次见到了很多平常没有机会见到、体验到的大型实验室，觉得非常高兴。这几天的参观和实践让我有了一些新奇的感悟，对科学加深了爱好和兴趣，对未来的理想也进一步确定了。看到研究者和科学家们的生活和工作方式，心里会有苗头，想要和他们一样。
上午的名师讲座虽然在知识上领先我们很多，有些地方听不懂，但是会认真听，因为毕竟是难得的最前沿的内容，感觉受益匪浅。这次我们组中有来自不同地域，不同文化的小伙伴，大家在学习方式和学习的内容上都有些不一样。但是在交流过程中能互通有无、融会贯通。我认为科技的互动是不分省份和地区的。
——物理组湖北省荆州中学邓范宇果
感觉一切都很nice。学校的老师都很厉害，讲解知识也非常细致，比如环境科学组的老师给我们介绍环境科学着一门学科、介绍上海的河流水质状况，以及怎样测水质、怎样使用仪器，并且每次讲完都会留时间让我们去思考消化。另外，志愿者小姐姐都非常细心体贴，比如有一天早上听讲座的时候，小姐姐问我们需不需要买生活用品，然后他们就一起帮我们都买好了，还有很多地方都给我们特别多的帮助。
——环境科学组 新疆昌吉市一中 马涛
这两天的讲座和实践极大刷新了我对地理的认识，老师们的讲座很有发散性，非常开阔视野，有很多我没有想过的内容，比想象中有趣多了。
——地理空间组上海交大附中朱逸辰
老师讲的很吸引人，知识量很丰富，是我之前不太了解的。她从我没有想到过的方面作了诠释，虽然有一部分听不懂，但是非常开阔眼界。除了自己已有知识能派上用场以外，还有感觉很新奇的部分。开放各种实验设备也很有兴趣、有意义，很高兴这次能有难得的自主探索的机会。
——物理组江苏省句容市高级中学张海石
