傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)：我們IB學生的科學“大”發(fā)現(xiàn)

編者按：

2024年11月6日，嘉興市青鳥同文實驗學校全體初高中師生前往此次實地研究的目的地——太湖雪蠶桑文化園，進行了一日的科學探究活動。學子們根據(jù)各小組的研究課題，在文化園中研究蠶桑的知識聯(lián)系與科學奧妙。通過小組內(nèi)部分工合作，完成了實驗數(shù)據(jù)處理和分析，并提交了科學探究報告，最后以小組匯報的形式進行展示。

活動概述

Collaborative Science Project，簡稱CSP，是DP第四科學學科組里一項重要的跨學科實踐活動，通過小組協(xié)作，完成小組的課題。我們本次的項目主題為“silk in action”,通過科學的視角，來演繹頗具當?shù)靥厣男Q桑文化中的科學內(nèi)涵，體現(xiàn)地方和全球的可持續(xù)發(fā)展。學生們通過plan stage, action stage和evaluation stage進行小組課題的制定，實施和評估，最終以小組匯報的形式展示每個小組的探究成果。

學生們通過小組頭腦風暴，確定小組課題，并分配各自任務(wù)。

以下是七個小組的課題和展示成果的詳細內(nèi)容。各個小組通過前期文獻調(diào)研，制定數(shù)據(jù)收集方案和實驗設(shè)計，準備實驗器材。做好各項前期準備工作后，于11月6日出發(fā)去往蘇州蠶桑文化園進行數(shù)據(jù)收集。

經(jīng)過小組內(nèi)部分工合作，完成實驗數(shù)據(jù)處理和分析，并以小組匯報的形式進行展示。

Group1:

絲綢與運動損傷防護

課題：絲綢如何在運動中保護和治愈損傷？

成果細節(jié)：

實驗：學生們通過拉伸測試和沖擊吸收實驗，驗證了絲綢的高拉伸強度和耐久性。

比較：與合成纖維和碳纖維相比，絲綢在保持強度的同時，提供了更好的透氣性和舒適性。

結(jié)論：絲綢作為一種運動裝備材料，尤其在頭盔等防撞裝備中，能有效減少撞擊力，保護運動員安全。

Group2:

桑葉比例與蠶絲長度

課題：桑葉比例如何影響蠶絲產(chǎn)量？

成果細節(jié)：

實驗設(shè)計：通過控制桑葉比例，觀察對蠶絲長度的影響。

數(shù)據(jù)收集：記錄不同比例下蠶絲的長度變化。

結(jié)論：發(fā)現(xiàn)適當?shù)纳Ｈ~比例能顯著提高蠶絲的長度和質(zhì)量，為蠶絲產(chǎn)業(yè)提供了優(yōu)化飼養(yǎng)條件的依據(jù)。

Group3:

蠶糞對土壤pH的影響

課題：蠶糞如何影響土壤pH值？

成果細節(jié)：

實驗步驟：測量不同劑量蠶糞對土壤水pH的影響。

數(shù)據(jù)分析：數(shù)據(jù)顯示蠶糞的添加導(dǎo)致土壤pH值的初始下降，隨后趨于穩(wěn)定。

理論支持：蠶糞中的氮元素通過硝化作用降低土壤pH，增加土壤酸性。

Group4:

絲綢的透氣性與運動服裝特性

課題：絲綢的透氣性如何影響運動服裝的特性？

成果細節(jié)：

定義：絲綢作為一種高等級紡織原料，具有優(yōu)良的吸濕性和透氣性。

舒適與透氣性：絲綢在運動中幫助調(diào)節(jié)體溫和濕度，保持皮膚干爽。

生物相容性與可降解性：絲綢作為一種生物相容材料，自然降解，對環(huán)境友好。

Group5:

溫度對蠶絲質(zhì)量和長度的影響

課題：適宜的溫度范圍如何影響蠶絲的質(zhì)量和長度？

成果細節(jié)：

研究信息：通過問卷調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，確定了最適合蠶生長和蠶絲生產(chǎn)的溫度范圍。

結(jié)論：26至28度是養(yǎng)蠶和蠶絲生長的最適宜溫度，不適宜的溫度會導(dǎo)致蠶不吐絲或死亡。

Group6:

絲綢層數(shù)與保暖感知

課題：絲綢層數(shù)如何影響穿著時的保暖感知？

成果細節(jié)：

實驗準備：使用相同容量的燒瓶，分別包裹不同層數(shù)的絲綢，測量熱水降溫速率。

數(shù)據(jù)記錄：記錄不同層數(shù)絲綢包裹燒瓶的水溫下降情況。

結(jié)論：絲綢層數(shù)越多，保暖效果越好，為絲綢服裝設(shè)計提供了科學依據(jù)。

Group7:

絲綢枕頭對不同頻率聲音的隔離能力

課題：絲綢枕頭如何影響不同頻率聲音的隔離？

成果細節(jié)：

實驗設(shè)計：使用頻率發(fā)生器和聲級計，測量絲綢枕頭對不同頻率聲音的隔離效果。

數(shù)據(jù)記錄：記錄絲綢枕頭對不同頻率聲音的降噪效果。

結(jié)論：絲綢枕頭在隔離高頻聲音方面表現(xiàn)更好，但在低頻聲音隔離方面效果較弱。

教師寄語

每個小組成員在項目前期的頭腦風暴和任務(wù)分工中，充分發(fā)揮出了他們積極的科學探究精神和優(yōu)秀的團隊協(xié)作能力，同時，綜合地發(fā)展了他們的各項ATL能力，并充分體現(xiàn)了IB的全面育人理念。在這個過程中，我見證了每一位小組成員，從一個個體逐步融入到小組集體中，大家朝著一個共同的課題目標分工合作，一步一個腳印，最終在有限的時間里，高效出色地完成他們的小組匯報。

As students completed the science group project, they not only applied their academic knowledge to solve real-world problems but also utilized skills they acquired in high school. For instance, they employed literacy skills by conducting research on silkworms, combining both primary and secondary sources. Additionally, they adhered to the school's academic integrity policy by properly citing their references.

At Tongwen School of Jiaxing, our students are actively engaged in the International Baccalaureate Diploma Programme’s Collaborative Science Project (CSP), which is a commendable initiative that fosters interdisciplinary learning and inquiry. Our students demonstrate a strong commitment to knowledge and critical thinking, as evidenced by their recent work on silk production. This project not only showcases their scientific acumen but also their ability to apply research methods to real-world issues, reflecting the IB’s values of international-mindedness and holistic education. The students’ collaborative efforts and research-driven approach are a testament to their potential to contribute meaningfully to the global community. We are proud of their achievements and look forward to their future endeavors.

結(jié)語

通過這些詳細的課題和成果展示，我們可以看到學生們?nèi)绾卧趯嵺`中應(yīng)用科學知識，解決實際問題。這些活動不僅增強了學生們的科學探究能力，也體現(xiàn)了IBDP教學理念中的跨學科學習和國際視野。我們期待學生們在未來的科學探究中取得更多的成就。