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与大黄蜂做“游戏” 英小学生创造科研传奇(图)

http://www.sina.com.cn   2010年12月23日 10:30   新安传媒网
小学生“玩”出大论文小学生“玩”出大论文

  英国一群小学生创造了一项科研“传奇”。他们对大黄蜂的觅食行为进行实验观察,并在英国皇家学会主办的《生物学通讯》上发表了研究论文。据称,这是国际学术刊物第一次正式发表主要由小学生完成的研究论文。

  1、与大黄蜂做“游戏”

  这篇论文由来自英国德文郡布莱克沃顿小学的25名8岁至10岁的小学生完成,伦敦大学学院的博·洛托博士为他们提供了科学指导。

  “据我们所知,这是高质量学术刊物首次发表小学生的论文”,英国皇家学会的发言人告诉记者。皇家学会是具有数百年历史久负盛名的科学组织,其主办的《生物学通讯》属于影响力较大的国际学术刊物,而这篇小学生论文通过了该刊正常的同行评议审稿程序。

  小学生们观察了大黄蜂在实验装置中觅食的行为。在他们看来,科学实验充满了乐趣,就像是和大黄蜂之间玩的一场游戏。洛托为他们提供了“游戏工具”——一个模拟花朵的有机玻璃面板。面板上有4个方阵,每个方阵中有16个圆圈。这些圆圈可以改变颜色来模拟花朵,圆圈中间有凹槽,用于盛放模拟花蜜的糖水。

  孩子们自己设置了游戏规则:当每个方阵周边为黄色而中间4个圆圈为蓝色,或周边为蓝色而中间为黄色时,中间4个圆圈中有糖水。大黄蜂很快就学会了判断这种模式,到中间“采蜜”成功的几率高达90%以上。

  为了探索大黄蜂如何进行判断,孩子们还设计了对比实验。比如将中间4个圆圈改为绿色,而周边仍是黄色或蓝色。结果就整组大黄蜂而言,“采蜜”地点较为分散。说明在第一个试验中,它们不是简单地记住到中间采蜜,而是学会了判断蓝黄两种颜色的组合模式。

  2、获得全新科学发现

  孩子们最终发现,大黄蜂的确具有观察和学习颜色组合模式的能力。这听起来很简单,但却为昆虫视觉辨识领域的相关研究提供了重要的科学证据。

  美国纽约大学的劳伦斯·马洛尼和英国埃克塞特大学的纳塔莉·亨普尔·伊瓦拉在《生物学通讯》配发的评论文章中写到,这是一个令人惊讶的发现。因为以前研究人员只知道蜂类有很强的空间判断能力,本以为它们会按空间规律仍然到中间采蜜,而实际上大黄蜂还具有观察和学习颜色组合的能力。这对大黄蜂的生存至关重要,因为在自然环境中,它们可以用这种能力来辨识“好”或“坏”的花朵。但以前科学界缺少这方面的实验证据,对包括大黄蜂在内的昆虫视觉辨识模式知之甚少。因此撰写评论文章的两位专家认为,小学生们获得的是一个真正全新的发现。

  3、科学探索充满乐趣

  布莱克沃顿小学的校长戴夫·斯特拉德威克说,与论文相比,更让他感到自豪的是,学校能让孩子们在玩耍的同时真正参与科学探索的过程,而不像传统教学那样只是被动地接受知识。

  洛托博士则在这篇论文的引言中指出,现在科学课上做的各种实验,基本都是按照规程操作,论证前人的研究结论,其结果早在预料之中。真正的科学探索是无法预料结果的,重点在于探索过程本身,学校不能只灌输给学生已有的知识,而应该激励他们做真正的探索未知的实验。

  这样做的一个好处是,探索未知的过程充满乐趣,其本质与人类玩耍的天性是一致的,很容易做到寓教于乐。这种乐趣对于大科学家来说也是一样,今年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆就以此著称,他曾以“会飞的青蛙”获得“搞笑诺贝尔奖”,并曾表示“做科研的时候既能够玩耍,又能够领工资,这是世界上最好的工作!”

  而这样做也面临一个问题,那就是无法掌握结果。探索未知本就充满不确定性,需要对此有充分的准备,这也是最终成果的代价。海姆曾表示,他用来“玩耍”的实验有99%都不成功,但荣获诺贝尔奖的成果石墨烯却正出自那1%的实验中。

  综合新华社报道

    更多信息请访问:新浪中小学教育频道

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