2019年7月12—14日，青少年高校科学营植物科学专题营在中国科学院武汉植物园开营，来自河南、四川、福建、湖北、重庆、湖南、广西7地的105名高中学子及7名带队教师，进行了为期3天的科学探究之旅。营员在武汉植物园探究植物专类园，了解丰富的生物多样性；聆听专题讲座，对科学家和科学探究有了更理性的认识；走进实验室开展科学实验，感受浓郁的科学氛围。在自然与科学交相辉映的武汉植物园，营员放飞青春理想，放飞科学梦想，一起追逐强国之梦。其中，“植物与生态”主题探究活动让营员体验到了植物学家的真实生活和研究乐趣。

活动简介

植物科学专题营精心策划了“植物与生态”主题探究活动，注重培养学生的科学思维和科学探究能力，带领营员探究植物王国，走进科学世界，深度体验植物科学探究性学习，在自然科学殿堂领略科学之美，追寻科学真义，追逐强国之梦。

实施方案

行前一课

科学家拥有的科学思维和科学方式，是打开科学大门、推动社会发展的利器，探究性学习就是像科学家一样通过实验探究的方式发现科学问题，解决科学问题。该环节通过科学讲座“探究性学习导论”，为营员详细介绍探究性学习的概念、科学探究的一般流程、科学课题的研究方法等内容，通过实际案例的介绍，帮助营员从理论上掌握科学探究的具体步骤。

通过理论知识加案例解析，指导教师为营员介绍“从现象出发—提出问题—作出假设—实验设计—实验操作—数据处理与分析—得出结论”的科学探究流程，让营员从理论上了解科学探究的具体流程，为第2天的主题探究活动奠定基础。

课题探究

“植物与生态”课题探究包括3个板块，共7个科研课题，从了解基础科研，到解决当下，再到创新未来，让营员深度体验植物科学，并理解科学的发展如何助力生态建设。为了保证活动实施效果，105名营员分为7组，分别开展科研课题，共同完成“植物与生态”课题探究；每组15名营员，又分为3个小组，每个小组配备一整套实验工具，保证每名营员都可以亲身体验科学探究的具体流程。

●  第1板块：科研筑基——“植物与生态”基础科研初体验

课题1——植物园常见植物过氧化氢酶活性差异分析：了解过氧化氢酶的概念及来源；对比不同植物叶片过氧化氢酶活性差异；拓展过氧化氢酶的应用。

课题2——植物园常见植物酸碱指示剂可行性分析：理解酸碱指示剂的变色原理；学会配制不同pH值的溶液；探究常见植物显色范围及同种植物不同颜色的显色范围。

课题3——小液流法下不同生境植物水势的差异性探究：了解什么是植物水势；学习植物中的蒸腾拉力；学习运用常规方法小液流法测量植物水势；结合不同生境植物水势差异确定植物的受旱程度和抗旱能力，指导合理灌溉作业。

●  第2板块：解决当下——“植物与生态”净化空气深揭秘

课题4——常见几种绿化植物叶片的润湿性与滞尘能力研究：了解大气污染；认知大气污染的相关知识；探究植物对大气颗粒污染物的滞尘作用及相关机理；了解植物叶片的相关性能的度量；设计实验，探索公园常见绿化植物的滞尘能力及其与植物叶片浸润性的关系；探究讨论实验结果对绿化树种的选取及植物滞尘机理的指导意义。

●  第3板块：创新未来——“植物与生态”环保能源新探索

课题5——不同叶绿素溶液电池设计探究：了解叶绿素的结构和性质；认知电池种类并掌握电池的原理；学习叶绿素电池的设计思路与生活中的应用；学习运用植物将太阳能转化为电能的思路，寻找更环保的新能源代替不可再生能源的方式。

课题6——植物叶片希尔反应活性探究：学习光合作用及影响光合速率的因素；学习希尔反应，从根本上揭示光合作用机理，以期望达到人工模拟寻找“超级”能源。

课题7——酵母对不同植物叶片中糖类发酵差异探究：了解糖类及其功能；认识酵母菌及其应用；学习糖类发酵的原理；探究植物叶片中糖类发酵结果，为新能源开发提供新思路。

课题答辩

7组营员分别进行课题总结，并分组进行专题汇报答辩。汇报中，各组分别从提出问题、实地取样、设计实验、开展实验、结论分析等几方面详细阐述科学探究的过程及结果，由武汉植物园的5位专家组成的评委团对营员汇报进行点评。最后，武汉植物园为获奖小组颁发获奖证书，鼓励营员在科学研究的道路上勇于探索，永不止步。通过课题汇报答辩及科学家现场点评，促使营员深度梳理课题结果，反思探究过程，深化掌握科学探究的方法。

活动总结

“植物与生态”主题探究活动重点强调营员亲自动手体验科学研究，让营员在参与的过程中切身体验科学家是如何进行科研的，通过观察现象、提出问题、设计实验、收集数据、作出解释等一系列探究学习，掌握科学研究的具体流程，最终激发营员对科学研究产生兴趣。

从发现问题、提出假设，到设计实验、操作实验，再到最终的数据分析与得出结论，营员在科学导师的引导下，按照科学探究的一般流程，围绕植物与生态，开始了7个课题的探究。大部分学生都是第1次正式参与科学课题的探究，他们紧张又充满热情，认真对待每个探究环节。来自四川省达州中学的孟婷同学在汇报中提到：“刚接触到课题时，有些不知所措。但经过科学导师的耐心引导，自己亲手采样，做科学实验，感觉科学研究还挺有意思的。”孟婷代表了大部分营员的心声，从初识科学探究到深度参与，营员在短短时间内快速成长。神秘又有法可循，有趣又不乏严谨，高深又与生活紧密相关，探究性课题的开展为营员打开了科学研究的大门，也让他们对植物科学研究有了更理性的认识。

通过对营员最后的答辩进行分析，大多数营员都掌握了基本的科学探究方法，打开了科学研究神秘的大门，从瞭望者到参与者，比较完整地完成了一次科学探究的流程，对科学研究有了进一步的了解和更深入的认知。营员经过探究式学习，不仅学到了基本知识，更重要的是了解了科学探究的过程，产生了探究思想，这对其以后的学习将产生持续的影响。

“在武汉植物园为期3天的专题活动中，细心负责的导师带我们参观了园区，鼓励我们积极提问，极大地激发了我们探索求知的兴趣。在专题实验活动中，导师通过报告和互动的方式培养了我们的探知思维，并教会我们通过实验探索求知的方法。一切准备就绪后，导师放开手，让我们独立自主探索自选专题，我们通过团队协作，互相配合，用双手和大脑探索真知。这次科学营活动培养了我们的探索能力，为我们日后的实践生活开辟了一条大道，让我们有信心参与科研工作，实现科技强国之梦。”

——湖北省武穴中学　干磊