课堂在植物园,导师是科学家:包校学子的科学进阶之旅

日期:2025-11-24
作者:包玉刚实验学校
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从课堂到实验室:“准科学家”的诞生



2021年包校高中部与上海辰山植物园建立了战略合作伙伴关系,这一合作不仅为学生们打开了通往自然科学世界的大门,更创造了一个将课堂学习与真实科研相连接的独特平台。作为上海市重要的科研与科普教育基地,辰山植物园与包校高中共同推进的“准科学家培养计划”,以高中生为对象,通过系统化、探究式的科研实践,帮助学生逐步建立科学思维与实验技能。


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据高中副校长臧娜介绍,项目依托植物园丰富的植物资源(如药用植物园、矿坑花园等专类园区)及科研平台(如热带植物体验馆、4D科普影院),引导学生将课堂知识应用于真实科研场景,开展研究性、探究式学习,内容涵盖植物分类、生态调查、药用价值分析等多个方向。辰山植物园安排经验丰富的研究人员指导学生完成阶段性科学实验(如提取植物活性成分、观察药理作用等),并辅助学生撰写科学研究小论文。这种“做中学”的模式,让课本上的知识变得立体而生动,高中生们不再是简单的参观者,而是真正的研究参与者。



数据里的真相:在红花药莲中发现真相



十二年级的张佳豪在辰山植物园开展了一项关于红花药印度莲的比较植物化学研究,重点将该新发现的红花药莲与传统莲花品种及藏红花进行对比,以评估其营养与药理潜力。通过分光光度法与高效液相色谱技术系统分析了该稀有品种与传统莲花、藏红花在总酚含量、黄酮类物质及抗氧化活性等指标的差异。


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历时两个月的实验与数据分析,他发现红花药莲的抗氧化活性较传统品种显著提升33.7%,展现出其作为营养补充或功能性植物资源的潜在价值。项目过程中,导师强调的“科研不是验证预期,而是尊重数据本身”这一理念,让他深刻认识到独立探究的严谨性——从实验设计到仪器校准,每一环节都需秉持审慎求真的态度。此次经历不仅全面提升了他的科研能力,也坚定了他在生命科学与可持续农业领域深造的决心。



探蕨类之谜:在自然选择中领悟科研



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十年级学生张闲闲与孙爱彭共同研究了多种蕨类植物的进化序列与专食蕨类的害虫对蕨类植物偏好程度之间的关联,并实验还原出泛食性害虫拒食蕨类的现象,从而得以较为成功地推断出蕨类抗虫害的规律。在实验过程中,最令孙爱彭着迷的发现是其他生物异于人的生存之道:在十二个方向放置不同植物的实验中,夜蛾幼虫总能精准定位“最可口”的姬蕨——这种昆虫的精妙生存智慧,让她体会到自然选择的奇妙。


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在辰山植物园的联合科研实践中,张闲闲与孙爱彭两位同学均获得了超越课堂的专业成长。张闲闲从导师的指导中领悟到构建“逻辑主线”是串联课题的核心,并通过在涵盖实验室、蕨岛与温室的广阔平台上进行自主探索,锻炼了严谨的时间管理与实验设计能力,学会为每一个实验步骤赋予目的性思考。与此同时,孙爱彭则在项目中突破了学术文献的壁垒,从对知网等数据库感到陌生到熟练运用,成功为实验构建起坚实的理论基础。此次经历不仅让他们接触到体视显微镜、各类蕨类植株等专业资源,更从方法论、思维模式到学术工具使用等方面,全面感受到了真实科研的节奏与要求。



与分子共舞:从液氮白雾到科学之路



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今年暑假,十年级的季妤姮开展了一项融合理论与实践的分子生物学课题:利用农杆菌转化烟草,并诱导其发状根合成高价值的抗氧化物质——虾青素。从菌株培养、质粒提取到发状根诱导,她将课本知识转化为亲手操作的真实过程。尤其在液氮研磨提取虾青素的环节中,她亲历了零下196摄氏度液氮沸腾、白雾弥漫的震撼场景,目睹发状根在低温脆化后逐渐成为细腻粉末——这一过程也成为她心中“理论走向实证”最生动的写照。在导师的引导下,她不仅掌握了严谨的实验规范与安全的操作意识,更学会了在重复与挫折中保持耐心与反思。而老师“树立目标、脚踏实地”的鼓励,也为其成长之路点亮了一盏明灯。


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回顾这段科研初体验,季妤姮以“沉浸、磨砺、乐趣”三个词概括其收获。“沉浸”是全心投入的专注,“磨砺”是面对困难时的坚持,“乐趣”是探索过程中发自内心的喜悦。这段经历不仅提升了她的实验技能与科学思维,更坚定了她对生命科学的热爱。她希望未来能继续踏上这样科学与成长交织的探索之路。


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包校高中部在 STEAM + 科学教育领域持续深耕、大力拓展,积极探索与企业和学校科研机构开展深度合作的新模式、新路径。除了深度的科研项目,包校和辰山植物园的合作还展现出丰富多元的面貌,学校今年计划进一步拓展与辰山植物园的合作,将前沿科研成果与趣味科普知识引入校园,为学生打造更为丰富多元、富有深度的科学学习体验。