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    水面之下:探索海洋科学与工程

    未来教育部

    2024 年 12 月 05 日

    15 : 46

    耀中耀华的课堂不拘泥于传统教室,可以是一家国际研究机构的实验室,也可以是一家医院;可以是黄山山顶,也可以是戈壁滩。

    这一次我们来到的,是上海临港新片区的地标——滴水湖。

    11月初,在这个临近东海的圆形人工湖上,27名耀中耀华学生迈出了探索海洋的第一步。他们乘坐帆船,通过操作无人遥控潜水器(ROV)下潜至湖水深处,采集数据和样本,进行水质检测。

     

    为期三天的“海洋科学与工程进阶营”是耀中耀华未来教育部连续第二年与彩虹鱼-深渊极客科普基地合作,引导同学们走出课堂,走进知识应用的现场。

    项目负责人、未来教育部主管Christopher Hurley博士认为,年轻学子进入真实场域学习,其意义远不止于为大学申请加分。在实践中,学生们能切实感受到与世界的联结,从而萌生构建更美好未来的愿景。

     

    “全球问题与我们每一个人都息息相关,我们热衷于让年轻人积极参与真实问题的解决,研究实际情况,并提出新的解决思路和方案,”他说道。

     

    上海耀中11年级的Rafi原本对“污染”这一概念了解得并不多,仅限于二氧化碳等温室气体。三天的时间里,他和队友们跟随上海海事大学海洋环境学家等专家学习海洋生态与探索知识,利用人工智能分析无人遥控潜水器收集而来的数据。尽管数据显示湖水总溶解固体(TDS)值较低,且没有工业污染和余氯的迹象,但微量重金属元素的检出引起了他们的关注。

    Rafi在研究人员的指导下 使用高效液相色谱仪进行实验

    在总结实验成果的报告上,Rafi和队友提到:

     

    “根据对众多问题的了解,我们认为塑料污染是最复杂、对海洋生物影响最大的问题,因为它可能导致一些水下生物的大量灭绝,我们希望立即采取行动应对这一问题。”

     

    报告后半部分,他们引用了密西根大学研究者利用卫星系统追踪全球海洋微塑料聚集情况的研究方法。

    北京耀华的同学们在滴水湖不同区域进行了采样,他们发现,部分区域营养状态指数(TLI)偏高。北京耀华语文学科主任、耀中耀华机构跨校课程协调员付伟老师全程见证了同学们得出结论的过程。

     

    他说:“在这个过程中,我看到同学们能总结失败的原因,并没有气馁,他们一次次地调试机器,一次次把机器放入水中,每次看到机身顺利潜入水中,他们都会发出兴奋的呼喊。在这样的过程里,相信他们的团队协作能力以及对科学的持续探究能力都得到了进一步地发展。

     

    • 香港耀中9年级的Angelina对此深有同感,谈到在海洋生物、编程等知识之外自己的收获时,她提到“韧性”,因为无人遥控潜水器和搭载的传感器总时不时出现问题,挑战她们的耐性和韧性。

    • Angelina和队友汇报实验成果

    在未来教育部教育技术专家胡建华老师看来,真情实境中的学习能让同学们收获新的学习思维。

     

    在教室里,同学们一直都是翻阅书本或者下载(使用)他人收集的数据,但这些数据并不能激发很大的学习动力。这次同学们获得的数据虽然不是很复杂,但却是他们自己亲手获得的,不管从学习的兴趣还是积极性方面,我相信都会对他们产生非常大的影响,”他说道。