初中生們在北京農學院實驗室進行生菜催芽播種。C02-C03版圖片/受訪者供圖

郭洪剛(左一）在教學實踐基地為同學們講述害蟲危害狀。

讀萬卷書，行萬里路。今年暑期是實施新冠疫情“乙類乙管”后的第一個暑期。不少家長選擇將孩子帶出家門，走進博物館看展、走進高校感受大學氛圍、參加研學等社會實踐活動，拓展視野、增長知識。

在北京教育科學研究院綜合實踐活動教研員劉玲看來，讓孩子走進社會、走進更廣袤的場所十分必要，學生的學習方式是不一樣的。“在學校的學習，更多的是以分門別類的知識為載體來增進學生的智慧，知識是既定的、外化和基本獨立于學生的真實生活的。但走進博物館、科技館之類的場所，參與社會實踐活動，這種親歷過程對學生來說很重要，可以讓他們走進真實的社會情境，在其中歷練，了解社會、觀察社會，用‘實踐’的方式學習，也是學生成長的必經(jīng)過程。”

鏈接資源引導中小學生走進社會大課堂

今年暑假，不少高校向社會敞開懷抱，北京大學、清華大學、武漢大學等全國多所高校開放校園預約，中小學生們走進大學，在校園參觀、研學活動中獲得新的體驗。

近日，為深入推進中小學科學教育工作，支持服務廣大中小學生度過有意義的暑假，教育部校外教育培訓監(jiān)管司相關負責人透露，這個暑期，教育部還將多渠道引導中小學生走進高校實驗室，通過科普講座、實驗室參觀、了解實驗流程、體驗實驗操作等多種形式，帶領學生感受我國科技創(chuàng)新力量和魅力，拉近孩子們與科學家的距離，激發(fā)青少年好奇心、想象力和探求欲，培養(yǎng)青少年科學精神、創(chuàng)新思維和實踐能力，度過有意義的暑假。據(jù)悉，教育部遴選首批暑期開放實驗室高校100多所（后續(xù)將公布名單），將實驗室科普資源與學生研學需求匹配，篩選適合參觀的實驗室面向中小學生開放，并做好組織宣傳工作，引導中小學生以個人或家庭為單位就近參觀。

與此同時，教育主管部門、高校也聯(lián)合起來，借助高校資源激發(fā)中小學生的科學興趣。

記者獲悉，北京市昌平區(qū)科協(xié)和昌平區(qū)教委聯(lián)合實施“明天小小科學家”計劃，邀請高校合作建立培育基地，以昌平區(qū)中小學生為指導對象，借助高校科技資源，暢通銜接通道，激發(fā)青少年創(chuàng)新熱情。作為北京市屬唯一一所農林類本科院校，北京農學院立足自身辦學優(yōu)勢和特色，積極向中小學開放各類農事勞動教育、科普教育資源及課程，激發(fā)青少年的科學創(chuàng)造力。

暑假期間，去博物館、圖書館等“打卡”也成了一種潮流。

7月，參加第二十屆新京報小記者活動的百余位小學生陸續(xù)走進中華世紀壇、工人日報社印刷廠、中國盲文圖書館、朝陽法院等地，看展覽、體驗報紙印刷過程、了解視障文化等等。

劉玲表示，與博物館類似，有固定展陳的室內空間也是一種公共教育資源，有很多種使用方式，但她也強調，公共教育資源是有限的，這種學習其實也有門檻要求，“走馬觀花式的‘打卡’對孩子的意義是非常有限的。”

她以逛博物館為例，“到博物館參觀學習其實需要對館藏有一定的知識基礎和初步的興趣，這樣才能讀懂一幅畫、一件藝術作品的歷史價值和文化價值。單純拍照打卡和有一定知識甚至帶著問題去看文物，兩者的收獲肯定是不一樣的。”

專家建議做好場館資源和學生興趣之間的對接

社會、高校場館資源豐富，如何利用好不同資源讓孩子們真正有所收獲？

這個暑假，北京航空航天大學開放校內的北京航空航天博物館和校史館，目前已經(jīng)接待了中小學生58個團隊、近4000人的參觀學習。北京航空航天大學40名大學生變身志愿講解員，為來到北京航空航天博物館和校史館的中小學生們提供講解服務，引導其了解北航的精神符號，根植航天精神、愛國情懷。

除了依靠外在力量，家長的幫助也不可或缺。在劉玲看來，社會實踐學習也是有規(guī)律可循的，家長或者組織者要掌握博物館的獨特性，在帶領學生進入場館前，利用互聯(lián)網(wǎng)等多種方式查詢資料，為學生匹配好適合的資源，“比如，喜歡天文知識的可以去北京天文館。隕石的構造是什么樣的，跟我們地球的巖石有何不同？學生帶著問題進入場館，在參觀中尋求答案。”

劉玲表示，參加社會實踐活動重點不僅僅是獲得知識，而是要在學生心中存下一個“問題”，“引導孩子繼續(xù)就一個話題不斷深入思考，國家現(xiàn)在大力鼓勵的科學教育也非常強調探究實踐。”

此外，從社會資源整合角度而言，劉玲建議要做好場館資源和學生興趣之間的對接。例如由政府主導，建立一定的統(tǒng)籌機制，將資源整合，提供給學校、學生和家長，開發(fā)一系列社會實踐課程和課程基地，為學生社會實踐提供平臺。

記者注意到，北京市教委曾于2011年發(fā)文，要推動更多社會資源尤其是公益性文化設施和愛國主義教育基地向中小學生免費或優(yōu)惠開放，不斷豐富社會資源服務教育的內容和方式；推動中小學生通過學校集體組織、社團小組、家長帶領、個人自主等多種方式積極走進社會大課堂，中小學生社會實踐形成制度化。教育部《義務教育課程標準》（2022年版）也特別強調學校統(tǒng)籌跨學科主題學習與綜合實踐活動、實踐育人等。

北京農學院

副教授帶隊、進入高校實驗室北京中學生探索農業(yè)科學奧秘

“春風和煦滿常山，芍藥天麻及牡丹；遠志去尋使君子，當歸何必找澤蘭……”對北京昌平二中的部分孩子來說，這個暑假有點特殊，作為初、高中學生的他們，有機會走進大學校園，在重點實驗室青年科研人員的指導下，近距離探索農業(yè)科學的奧秘。

這些孩子被分為四個小組，由四位副教授帶隊指導，將在暑假期間完成一項課題研究。課題分別是：瓜型棉蚜與棉花型棉蚜專化形成機制、動物可穿戴的消毒設備研發(fā)、高溫對不同品種生菜種子萌發(fā)的影響、噴施光合菌肥對辣椒壯苗的作用研究。

昌平區(qū)科協(xié)和昌平區(qū)教委聯(lián)合實施“明天小小科學家”計劃，邀請高校合作建立培育基地，借助高校科技資源，激發(fā)青少年創(chuàng)新熱情。而北京農學院為該計劃授牌的“明天小小科學家”培育基地之一。

北京農學院立足自身辦學優(yōu)勢和特色，積極向中小學開放各類農事勞動教育、科普教育資源及課程，傳承農耕文明，激發(fā)青少年的科學創(chuàng)造力。

1 青年科研人員帶隊交流培養(yǎng)

“北京很多家庭都在養(yǎng)貓養(yǎng)狗，很多學校和社區(qū)里還有一些流浪動物，從公共衛(wèi)生的角度，結合我從事的獸醫(yī)獸藥專業(yè)，希望帶孩子們?yōu)樾游飩冄兄瓶纱┐鞯南驹O備——具備抗菌、抗病毒、抗寄生蟲以及追蹤定位功能的項圈。”北京農學院獸醫(yī)藥理系副教授劉曉曄說道。

她解釋稱，北京農學院的獸藥專業(yè)特色是中獸藥的研制，即使用中藥天然成分來研制獸藥。此外，她希望在項圈內安裝定位器，“可以對流浪動物進行實時檢測追蹤，進行精細化管理。”

在劉曉曄指導下，團隊已經(jīng)形成了初步研究方案，一次培訓后，團隊成員緊鑼密鼓進入線下實施環(huán)節(jié)。該課題包含4項任務：查詢藥典，篩選出抗菌、抗病毒、抗寄生蟲的有效中藥及中藥有效成分；藥物劑型設計、藥物與中藥項圈結合設計；中藥項圈外觀設計和功能設計；消毒中藥項圈功能調研。

除劉曉曄和昌平二中的初一學生外，這個項目的參與者還包括部分研究生、本科生，他們各自有不同的分工，又在各個環(huán)節(jié)相互協(xié)作。

目前，初中生們正在項圈設計階段，他們要根據(jù)調研結果設計中藥項圈的結構、外觀和功能。這個星期，他們即將進入關鍵環(huán)節(jié)——跟隨劉曉曄進入實驗室，進行藥物篩選實驗及藥效評價實驗，大蒜、蒲公英、苦參、黃連、大黃……根據(jù)不同中藥特性、化學成分，以及制作中藥項圈的工藝，制備出穩(wěn)定的藥物配方劑型。

接著，他們要模擬實驗，設計出適合的中藥項圈材料，“項圈的材質大有講究，不能粘毛，還需要具有可塑性，根據(jù)每一只小動物的頸部形狀和大小可以便捷地調整。”劉曉曄說道。根據(jù)計劃，將在8月初完成項圈內定位器的裝備，8月底進行項圈成品測試，9月底完成用戶使用體驗評價和追蹤回訪。后續(xù)還有專利申請、發(fā)表研究文章等工作。

另一位帶隊教師、北京農學院植物科學技術學院副教授劉超杰帶初一孩子們做的課題是，高溫對不同品種生菜種子萌發(fā)的影響。“夏季育苗經(jīng)常遇到高溫，而高溫下生菜的發(fā)芽率比較低。我們想篩選一些適合高溫條件下種植的品種，更好地滿足北京市季節(jié)性蔬菜種植的需求。”

“孩子們可能在小學就知道了種子萌發(fā)都需要哪些條件，但是，不同的條件對萌發(fā)具體有什么影響，他們未必深入考慮過。所以我們就針對這個問題設計了一個小型實驗。”記者了解到，整體方案由劉超杰親自把控，“要結合這個年齡段孩子們的知識儲備和接受度，不能設計過于復雜的生理生化實驗，避免同學們難以理解。”

2 向中小學生開放重點實驗室

“好多蚜蟲！”“棉花葉片上的蚜蟲竟然不肯吃西瓜葉片，西瓜葉片上的蚜蟲寧愿餓死也不肯吃棉花葉片，真的嗎？這是為什么？”另一組的孩子們第一次來到北京農學院，沒有直接進入實驗室，而是被北京農學院生物與資源環(huán)境學院副教授郭洪剛帶到了教學實踐基地進行觀察，這里的自然生態(tài)讓孩子們大開眼界。

“基地直觀地展示了瓜型棉蚜在田間的危害狀、危害特點，以及造成危害的損失程度。”郭洪剛介紹，這個基地是學校和學院建設，用于教學實踐的場所。“我們要研究蟲害，因此自己種了地，故意沒有采用任何病蟲害的防治手段，讓農作物自然生長，里面會有各種各樣的蟲子。為了研究瓜型棉蚜和棉花型棉蚜的區(qū)別，我們特意種了一片西瓜，這里蟲子的密度比較大，西瓜長得也比較差。”

孩子們口中的兩種蚜蟲在進食上的“迷惑行為”就是他們此次要研究的課題——瓜型棉蚜與棉花型棉蚜寄主專化型形成機制，而研究的落點在于蟲害防治，郭洪剛解釋，研究清楚背后的影響因素和機制，能夠基于兩種蚜蟲的共同點或者差異點，來針對性地設計靶標，助力棉蚜綠色防治和農作物的綠色種植。

他們的第一項工作就是完成兩種蚜蟲的轉接實驗。接下來，要探討蚜蟲“寧愿餓死也不吃”的原因，孩子們首先提取蚜蟲的DNA，通過線粒體基因比對區(qū)分兩種專化型棉蚜，而后通過將瓜型、棉花型棉蚜分別交換寄主，觀察寄主轉換后，瓜型、棉花型棉蚜的生長發(fā)育情況。

提取DNA實驗操作難不倒同學們。郭洪剛介紹，其實孩子們已經(jīng)在生物課上學過相關的基礎知識，有一定知識儲備，這一次則是進入實驗室進行動手實操，實驗之前，老師又細致講解了提取原理、標準化流程、儀器使用，以及注意事項等，同學們在老師和研究生們的指導下嘗試進行提取。“經(jīng)過這一系列操作，孩子們基本上比較熟練了，整體進展比較順利。”

這些都是在北京農學院的“農業(yè)農村部華北都市農業(yè)國家重點實驗室”中進行。熒光倒置顯微鏡、熒光定量PCR儀器、高壓液相色譜(HPLC)……這些都是實驗過程中可能會用到的一些高精尖儀器。這些昂貴的儀器讓孩子們體驗感十足，郭洪剛帶領孩子們一一體驗并講授儀器用途及原理。

“大學校園跟中小學校園最大的區(qū)別，不在于教室、宿舍，而在于實驗室比較多，這些實驗室是科學研究的‘搖籃’。”劉超杰說道。他帶小隊員們參觀了學校的蔬菜、果樹、花卉等實驗室，了解每個實驗室的研究方向。

劉曉曄帶隊的可穿戴消毒設備項目，則依托于獸醫(yī)學（中醫(yī)藥）北京市重點實驗室開展研究。這是國內第一個主要進行中獸醫(yī)學研究的省市級重點實驗室，現(xiàn)有儀器設備總價值1000余萬元，包括核磁共振儀、芯片點樣儀、激光多普勒血流測定儀、磁珠分選純化儀、薄層色譜儀、藥提取濃縮設備、中藥制劑設備等大批專業(yè)科研儀器。

3 農耕教育和科學研究有機結合

“讓孩子們知道農業(yè)是什么、農業(yè)在做什么？農業(yè)既可以是抽象的科學研究，也可以是落在實際生產(chǎn)上的真抓實干。”郭洪剛說道。

他將孩子們帶到實踐基地，切身感受農作物在沒有任何綠色防控條件下完全自然生長的狀態(tài)，“這既結合了我們的課題，也結合了教學的需求，把農耕教育和科學研究有機結合起來。”

“科研來自于生產(chǎn)，既要高于生產(chǎn)，又要回歸于生產(chǎn)。”郭洪剛表示，帶孩子們先到實踐基地，再回到實驗室，實際上是希望讓他們感知，如何把田間地頭的問題變成科學研究的課題，然后科學研究的成果又是怎么反哺田間生產(chǎn)的。“我?guī)Ш⒆觽冊O計課題方案時，也希望完成這樣的閉環(huán)。”

“對現(xiàn)在都市里的孩子們來說，農業(yè)或許比較遙遠。實際上，農業(yè)在昌平、在北京都是非常重要的。”劉超杰向記者說道。他在帶隊指導的過程中，試圖讓孩子們盡可能多地了解、體驗農業(yè)，讓他們對農業(yè)有基本的、正確的認知。“這些體驗和嘗試，或許會影響到他們以后的職業(yè)選擇。”

同時，劉超杰非常在意孩子們科學思維的培養(yǎng)。“如何評價種子萌發(fā)情況的好與壞？好和壞，都是非常主觀的評價，而科學是需要數(shù)據(jù)支撐的——比如出芽率、培根長度、生長量，同時，這些指標需要用科學的測定方法得出。”

劉曉曄也強調了實驗數(shù)據(jù)在項目中的關鍵作用。“我們從獸藥典中篩選出一部分做實驗，測試哪種藥物有效，需要達到多少劑量能產(chǎn)生好的效果？藥物有效性要拿數(shù)據(jù)說話，比如，抑菌率是多少、抗蟲率是多少，要進行藥效與劑量關系曲線實驗。”

因此，劉曉曄在設計課題方案時，為初一學生們留出了極大的操作空間。“如果從頭到尾給他們設計好，也就失去了科學驗證的意義，也違背了科研的初衷。孩子們的科學思維是在這個過程中養(yǎng)成的。”

“我們有一個說法叫做‘One world one health’，動物健康與人類健康是休戚相關的，我們希望盡可能從公益角度出發(fā)，讓孩子們對公共衛(wèi)生狀況加深認識。同時，讓他們對獸醫(yī)專業(yè)的認識更加深入。”

實際上，這些課題離初中生并不遙遠，而是和他們日常學習的每一個學科密切關聯(lián)。“如果孩子們將來想要用好藥物，一定要把化學學好，否則都不知道兩種化合物會發(fā)生什么反應；要把數(shù)學學好，否則連藥物濃度都算不明白；此外，要給小動物治病，一定要知道生物的知識；最后的報告撰寫，則需要具備語文功底、寫作能力……”劉曉曄表示，希望孩子們在完成課題后，回到課堂上，能夠體悟到課本上的知識是非常有用的。

北京農學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院副院長孫曦介紹，北京農學院充分利用學科、專業(yè)優(yōu)勢，與北京農學院科協(xié)攜手，組織師資，開放實驗室，提供場地，開設課程，為中小學開展勞動教育、科普課程，已經(jīng)服務5萬余人次。學校陸續(xù)成為北京市教委“三農一工”中小學勞動教育基地、“北京市初中開放性科學實踐活動”資源單位、昌平區(qū)社會大課堂資源單位、海淀區(qū)勞動教育基地等。

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