摘要:我这次还是和我的老朋友——成长传送门一起合作的,他们不仅有丰富的研学营经验,每次给我们读者的价格也很合适!
我给大家定制的中学版生物科技夏令营终于要上线啦!
我这次还是和我的老朋友——成长传送门一起合作的,他们不仅有丰富的研学营经验,每次给我们读者的价格也很合适!
我们这次的研学营是按照憨憨之前的生物科研实验来设计的,所以用到的仪器很精密,设备很专业,带队老师都是专家级别的!
比如下面这位“银鲳奶爸”,专注于鲳鱼育种改良的徐善良教授,就是这次的师资队伍成员!
我这次也会和基地的龚教授举行直播对谈活动,龚教授是生物和基因工程研究的专家,是硕士生导师!
我们这次的对谈活动会聊到:
如何培养孩子的科学思维和科研习惯?
如何引导孩子用实验来帮助学科学习?
我们的研学营是如何选择主题,设计流程的?
参加这次研学营对孩子的升学规划有什么帮助?
……
这次的直播时间是在5月30日!
一场是中午11点,我和龚教授的对谈
一场是晚上19点30分,是专门的研学营介绍
01
去年暑假,憨憨回国,跟着一位教授做了一项特别有意思的研究。
他们从事的研究项目是——
“贝类核糖体ITS2序列克隆、分析及分子系统进化关系 研究”
说实话,光是看项目名,我真的是一点都不懂。
只看到他们买了一大堆各种各样的贝类。
然后把这些贝壳敲碎,对里面DNA进行提取。
接着分析里面的基因序列。
还要利用基因片段,进行基因重组转基因,像下面这个就是他们转基因后的蓝白斑生成物。
后来,憨憨把他的研究实验过程写成了科研论文。
下面这个是他写的论文前言,讲的是关于DNA的提取。
下面这个是他对实验数据的分析。
下面这个应该是关于基因结构的研究吧!
讲真,他的论文我是一个字都没看懂,都太专业了,里面的专业词汇我是一窍不通。
我觉得我当年高一的时候,绝对没有儿子这种能力,能够去做科研,读很多研究报告,自学DNA方面的各种资料,并且写出科研论文去发表。
憨憨的能力,已经超出我的想象!
我就觉得这样的研究就特别有意义!
这些真实的科研场景,中学生平时是接触不到的。
它能让孩子参与到前沿的科技实验,真切体验到科学家是如何工作的,
更重要的,接触真实科研项目,可以拓展跨学科视野,对于将来的大学专业规划、职业方向选择很有参考价值。
于是,我就萌生了一个大胆的想法。
如果,能让更多的中学阶段的孩子,能有机会接触到这样的科研项目,利用暑假,完成一次这样的科学研究的夏令营,岂不是很有意义!
我就开始联系专家教授、实验室,开始组织面向中学生的科研夏令营。
这件事情,已经忙了一个多月了,这两天终于确定了下来。
我请到了一位宁波海洋研究院的专家徐善良的教授,在之前的夏令营里,我家女儿就特别喜欢他,我们还有合影:
徐教授非常厉害,他是专门做鲳鱼品种培育的,他的团队利用DNA育种技术来实现鲳鱼的品种优化,给大家的餐桌送上更好吃的海鱼,被誉为“银鲳奶爸”!
在徐教授的建议下,我们选择的项目还是憨憨去年参加的DNA研究项目,只不过憨憨做的是贝类的研究,我们做的是鱼类的DNA研究,确切的说是大黄鱼的DNA。
在做这个项目的过程中,感受科学家们是如何进行实验操作、科学研究和论文写作的。
02
这个项目具体做什么呢?
我们都知道,东海大黄鱼特别好吃,是宁波当地极具代表性的海产品之一。
但是大黄鱼非常脆弱,尤其对水质要求特别高,抗病性很弱,甚至野生大黄鱼现在是极危物种。
但幸运的是,国家海洋研究院的科学家们偶然发现了一种抗病性很强的大黄鱼,它携带了一种特殊的DNA片段,导致这种大黄鱼具备很强的抗病性。
科学家们就在想,我们是不是可以通过培育来保留这段DNA,从而让大黄鱼种群更加强大呢?
幸运的是大黄鱼育种实验大获成功!
孩子们要做的就是检验这些实验室里培养出来的抗病大黄鱼后代,以鉴定它们体内是否很好地携带了这一段特殊的DNA。
因此孩子们会进行为期三天的项目实验,第一天的课程是提取DNA,第二天的课程是扩增目标DNA,而第三天的课程则是比对DNA!
为什么选择宁波海洋研究院?
考虑到宁波丰富的海洋资源和宁波海洋研究院深厚的师资力量,我想借助这个独特的海洋湿地环境,带孩子进行一些海洋项目的研究。
这是一所国家级的专门从事海洋研究的研究中心。
它坐落在宁波旁边的一座小岛上,依山傍水的,环境非常优美:
旁边就是亚运会举办的场所,所以整个生态环境特别好。
因为整个实验基地建在难得的海洋湿地岛屿上,因此,无论是海洋生物的物种多样性还是实验室的海洋生物资源都特别丰富。
而且他们为了打造生物多样性体验地,在实验室内制作生物标本,还通过模拟自然生态环境,繁育了大量的海洋生物来作为研究对象。
我印象很深刻的就是他们的标本陈列室,里面有各种各样珍稀的生物标本:
比如这个是他们的水母繁育室,在里面可以观察到海月水母的整个生长发育过程:
这个就更没见过了,叫做智能潮汐生态缸,里面模拟的是近海岸潮汐生态环境:
最最最难忘的就是这个大家伙,一进门就能看见的蛟龙号的1:1复制,旁边的实验室里还有VR,可以模拟蛟龙号下潜以后的深海环境:
基地的教室实验设备非常专业和高级,是孩子在学校从未接触过的。
比如这是其中一个生物实验室,桌上放着一排排的高倍显微镜,孩子会使用它观察海洋生物。
这是海岸带生态环境沉浸式的实验室,专门为了介绍滨海海洋生态环境。
这是专业的生物教室,除了科研仪器和教学设备,还有海量的鱼类、节肢动物、棘皮动物等标本陪伴左右。
孩子们参加研学营的五天里,可以在这么专业的实验室里探究海洋生物的奥秘,真的特别酷!
在第一次参观完之后,我就深深爱上了这个依山傍海的好地方!
而看完研究院关于东海大黄鱼的科学研究之后,我觉得这是一个很有意义,也很有趣的研学项目。
因此,我和成长传送门的老师们给大家定制了一个专门针对初高中孩子的国家研究院海洋生物科考营,主题就是带孩子揭开海洋生物的基因之迷!
在实验完成之后,我们会给孩子输出一份带有课程内容和实验数据的研究报告,再配上我们给的项目证书,对升学和走科研路线是很有帮助的!
如果感兴趣的话一定要来直播间听一听,我会和海洋研究院的龚教授一起聊一聊科研对升学的报告,还有我们研学营的课程内容!
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03
接下来我来详细介绍这个课题的研究内容和我们设计课程的思路。
第一天
提取DNA
提取DNA的方法有很多种,我们选择了一种叫做“磁珠法”的方法。
为什么呢?
因为磁珠法是最适合给孩子们做科学启蒙的。
一来,它用的是物理学的方法解决生物学难题,培养孩子的跨学科思维;
二来,磁珠法安全可靠,这种方法提取DNA不需要用到有毒的试剂,高效而且稳定,适合孩子去操作。
提取DNA的第一步是破坏鱼类组织,通过研磨仪物理破碎后,再借助离心机用磁珠法将混合在一起的DNA溶液做分离。
孩子们会亲自操作离心机,利用密度来理解实验操作:
吸附有DNA与微量杂质的磁珠留在离心管下方,密度小的杂质与其他组织浮在离心管上方。
然后分离组织中的杂质和DNA有效成分。
在这一步我们会用磁珠来实现。
我们会在溶液外面放置一个磁场,用溶液中的磁珠吸附住DNA的有效成分,在试剂中反复洗涤,这样就能成功分离出杂质:
很多孩子在学校学习的知识,总是会冒出一个想法:我学这些东西有什么样用啊?
这个实验就很生动地告诉孩子,你学到的知识是怎么应用在各个领域的。
这其实就是跨学科的一个非常典型的案例,用物理知识解决生物问题!
不过,实验进行到这里,还没有结束。
孩子们还要对今天的实验结果进行检验,如果今天得到的样品中DNA含量不合格的话,那实验就是失败的!
所以,老师会带孩子用紫外分光光度计检验DNA含量,在这个方法中孩子们能学会定向分析,并理解必要条件和充分条件之间的逻辑关系。
但是我又好奇了,这个紫外分光光度计是个啥?听起来好像和紫外线有关,它为啥能测定DNA的含量呢?
原来,DNA能吸收特定波长的紫外线,我们用这个仪器分析溶液中的紫外线强度,就能分析出来溶液中DNA的浓度了!
这就是定向分析的科学方法,紫外线强度和DNA含量之间存在着严密的逻辑关系。
检验完成后,我们实验的第一步才算是完成了。
04
第二天
扩增DNA
提取出来的DNA不是就可以直接进行比对了吗?没想到,研学营老师告诉我,这还远远不够!
原来,孩子们第一天提取出来的DNA中含有的遗传物质太少,要想给DNA一个“身份证”,它里面的遗传物质要复制几百倍才能进行呢!
所以,孩子们第二天进行的基因课题内容叫做“PCR扩增”,简单来说,就是在体外模拟DNA的复制过程!
PCR法是一种伟大的生物学发明,它改变了DNA的人工复制方法,让基因工程变得更加简单可控,还蕴含着先进的科学思想。
1 复杂问题简单化的思想
DNA的复制过程不再需要显微镜下手动一步一步操作,而是通过设定机器的温度参数,就能定向定量化用酶来复制遗传信息。
这是生物学原理与现代科技相结合的结果,也是计算机对整个世界带来的巨大颠覆。
2 微观操作宏观化的思想
PCR基因扩增法本质是模拟DNA复制过程的两个关键点:一个是用人工溶液来模拟选择要复制的基因,一个是用温度循环实现选定基因的特定数量复制。
这正是通过简单的宏观操作就能实现微观世界的巨大变化,带孩子培养更加广阔,更加立体的科学研究视野。
在PCR基因扩增实验中,我们还会给孩子讲解基因工程给人类社会做出的巨大贡献,我们熟悉的靶向药和不断迭代的各类病毒检测方法正是基于此发展和进步。
没想到的是,为了保证科学研究的严谨,我们在课题研究的每一个小实验后都要进行实验结果的检验才能进行下一步。
因此,老师会带孩子对今天的实验成果进行随机抽样,因为整份溶液是一起进行扩增的,所以简单的随机抽样就能满足最终的检验要求。
所以,孩子们还要在PCR反应结束后,将少许扩增产物进行凝胶电泳检测,以确保整份产物PCR反应成功!
无论是检验成果还是随机抽样,在课题进行的每一步我们都想把严谨、规范化的实验思想传递给孩子们!
05
第三天
比对DNA
接下来终于到了实验的最后一步——给DNA绘制“身份证”并进行和标准样品的对比。
检验这个实验我们用的是凝胶电泳法,这就是一种用到了可视化思维的基因检测方法,可以绘制DNA的“身份证”。
这个实验的原理是DNA在凝胶介质中带有负电荷,它们会在电流的作用下朝着电极的正极方向移动。
为了给DNA绘制身份证,科学家们利用DNA分子大小的区别,在固定时间内,不同大小的DNA分子在通电的凝胶中移动的距离不一样。
所以每种DNA分子都可以通过他们的“赛跑成绩”确定身份,最后画出它们的“身份证”。
而DNA分子本身是没有颜色的,所以科学家们又想到了用染料给分子染色并在紫外线照射下“显形”的方法,这种可视化思维帮助DNA检测建立起了好复现的科学方法。
没想到,小小的DNA分子里藏着这么多有趣的跨学科知识!
当然,在课题的最后,我们会指导孩子输出一份浓缩了三天实验成果的实验报告。
这个课题花了我们很多心思研究和设计!
如果感兴趣的话一定要来直播间听一听,我会和海洋研究院的龚教授一起聊一聊科研对升学的报告,还有我们研学营的课程内容!
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06
除了这次定制的基因课题研究,在我们整个研学营的过程中,依然把之前最精华的研学部分——国家级科研项目与联合国公益项目,保留了下来。
国家级科研项目叫做海洋生态环境调查及修复,这是一个国家级的项目,每个参与的孩子都会获得两张证书。
一张是这个科研项目贡献证书:
一张是这个科研实践时长证书:
那这个项目的主要内容有哪些呢?有以下三个部分:
1 近岸海域环境监测与采样
在这个项目实践里,老师会带孩子们操作无人机观察海岸带的自然环境:
在观察近岸的海域系统过程中,孩子们得以通过无人机感受宁波湾的地形地貌,海域环境从岸边到水中的变化,以及各类生物的生长规律。
孩子们要进行水质检测实践,用多参数水质仪来测定水体的温度、pH、溶解氧、盐度、电导率、浊度等参数,仪器特别专业:
孩子们还需要自己去岸边观察海洋生物,并完成生物分类和调查:
2 海洋浮游生物初检
看完海岸边的生物之后,还要采集海岸带的海洋生物。
因为岸边的沉积物里还有很多浮游生物和微生物,他们是孩子天然的“老师”。
所以孩子们会把他们收集回去带到实验室观察:
研究院优良的生态环境使得此地的生物物种多样性特别丰富,孩子们在参与采集的过程中能见到特别多不同类型的海洋生物。
这正是自然教育的最好范本!
3 海泥中微生物的分离与培养
完成了户外活动之后,孩子们会回到实验室里,对今天采集到的生物样品进行处理和观察,也就是进行海洋生物实验。
首先孩子们要把收集来的样本水体进行过滤。
在显微镜下观察了之后给他们分门别类贴上标签:
最后还要把这些微生物放入培养皿里培养,并写上自己的名字:
从调查,到采集,再到实验,孩子能在一整套完整的科研项目流程中体验科学家的日常,感受到海洋保护的刻不容缓。
联合国公益项目是联合国GSC的可持续发展海藻大使项目,叫做《海藻作为消除全球饥饿的大功臣》。
海藻不仅可以消除全球饥饿,它还是生物应用学的好老师。
在参与联合国的海藻大使公益项目中,我们会教给孩子们如何体会这种生物的神奇之处。
我们会带孩子走进海藻实验室,观察海藻的各种用途:
因为海藻中有一种神奇的物质叫做海藻酸钠,我们会带孩子把它提取出来,然后利用它遇水凝固的特性,制作神奇的“鱼子酱”:
在海藻大家族中,有一种可以提取琼脂的藻类叫做石花菜,我们会利用石花菜手“搓出”琼脂,特别有趣:
利用海藻酸钠的柔软性,我们给孩子留下了一个独特的回忆性物品——单人手模!借助海藻,每个孩子都获得了独属于自己的纪念品:
除了海洋的科研项目,研究院还给孩子们安排了一个沙蟹的动物保育小项目,也很有意思。
这是一个和生物多样性相关的,所以老师会带孩子们去到象山沙蟹基地,观察生活在那里的沙蟹:
然后孩子们会学习沙地和潮汐相关的知识,了解沙蟹的生存环境,生物习性,体会到为什么东海沙蟹基地是如此珍贵:
最后,老师还会带孩子们制作一个模拟沙蟹生存环境的“沙蟹乐园”,让孩子了解生物与环境之间互相作用的神奇生物学知识:
手把手带孩子体验一个物种的生存环境和生活习性,真的超级酷!
07
说完了我们定制的特色项目,我还想给你们介绍一下这个研学营基地的住宿环境!
我们这次给孩子们安排的酒店叫做宁波大榭国际大酒店,整个酒店是规格很高档的:
我去探访的时候恰逢日落,海边的晚霞特别美:
你看孩子们的宿舍,都是住在酒店高层的双人标间,宽敞又舒适,环境非常好:
洗漱间也足够宽敞,明亮又整洁:
如果你是送娃来的话,我们自己也可以在这边的海滩上好好感受几天,舒适又惬意!
08
接下来我会给大家介绍我们这五天四晚的日程安排,省流版可以直接看下面这张图:
上下滑动来观看
DAY 1
接到孩子们之后,我们的老师会在晚上给孩子们安排比较轻松的参观项目。
我们会带孩子们参观海洋博物馆,在研究馆里有近百种海洋生物3D建模,近距离直观欣赏,就像在深海的海洋馆一样。
我们的孩子还会利用VR技术“上天入地”,既能通过VR设备可以化身飞行员来模拟驾驶舰载机,在航母上起飞降落
又能用VR模拟乘坐蛟龙号,潜入深海科考来探寻神秘的“黑烟囱”!
DAY 2
第二天我们给孩子们安排了三个实验:
一个是生物多样性之一的棘皮&腔肠动物习性调查,孩子们会亲自上手研究海星,观察水母:
一个是我们熟悉的提取DNA课题实验,孩子们会用到多种多样的仪器设备,对鱼类组织进行破碎,溶解、离心和提取DNA:
下午我们会去海边,对潮间带生物进行物种习性的调查:
研究完之后还有飞盘和踏浪的大户外活动:
DAY 3
上午我们会带孩子进行海湾生物多样性调查,孩子们能近距离观察海湾游泳生物,还能借助观鸟设备,近距离观察海湾鸟类:
下午的学习内容就是课题的第二阶段—PCR扩增,这一步的目的是教孩子学会配置DNA溶液,并操作PCR仪器,最终完成DNA的遗传信息复制。
今天的大户外是驾驶帆船出海,特别炫酷!
晚上还有篝火晚会,是特别难忘的集体记忆:
DAY 4
第四天孩子们的学习任务是国家级生态恢复科研项目任务。
孩子们需要完成浮游生物的初检,从海洋生物分类学习浮游生物的知识并完成海泥中微生物的分离与培养:
下午孩子们则化身海藻大使,参与到联合国的公益项目中来:
晚上的任务则是完成科研课题的最后一步——比对DNA!
孩子们需要学习凝胶电泳的分离原理和制作凝胶,使用电泳仪来分离扩增的基因,最终得到指定DNA的色带!
DAY 5
第五天是总结报告的日子,孩子们要把过去三天自己完成的海洋鱼类生物基因鉴定课题进行总结与汇报:
他们还要对自己参与的国家级生态恢复项目给出汇报,不仅需要给出海泥中微生物培养成果确认与公布,还有生物多样性调查数据总结!
到这里,孩子们宝贵的研学营时光就正式结束了!我们的老师也会在机场、高铁站等地做好接送工作,务必让每一位家长都放心!
09
成长传送门的老师和我合作过很多次了,所以我这次才放心跟他们合作定制这个专属的青少年生物科研夏令营。
这是我们第一次做中学研学营,因为中学生的研学内容更深,组织难度更大, 一般来说,同样研究内容的中学生研学营,都要两三万的价格。
但是,我们不想做太高的价格。
所以我们第一次定价会比较贴近成本,也是给我们的第一批读者一个体验价!
最终我们定下来的价格非常低,大约是市面上常见科考研学营的一半!
官方定价是10880元,包含孩子单人五天四晚全部的研学饮食住宿。
但是呢,因为这个研学营是我定制的,我又争取到再降一千元!
所以,从我这边参加生物科研夏令营,只需要9880元!
价格几乎只有市面上同类型研学营的三分之一!
能近距离接触到一线研究的科研人员,还能投入到真实的国家级课题研究中去,我们这个营地是很高端的,价格也很划算!
就是下面这个,初高中的孩子都能参加:
哦对了,如果想要了解一下研学营对于升学的帮助,我很推荐大家来我的直播间,听听我和基因专家龚教授的对谈!
我们这次的对谈活动会聊到:
如何培养孩子的科学思维和科研习惯?
如何引导孩子用实验来帮助学科学习?
我们的研学营是如何选择主题,设计流程的?
参加这次研学营对孩子的升学规划有什么帮助?
……
这次的直播时间是在5月30日!
一场是中午11点,我和龚教授的对谈
一场是晚上19点30分,是专门的研学营介绍
欢迎你们来听!
来源:憨爸在美国一点号