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科学的春天

(2007-03-21 19:02:43) 下一个


(1)

春天到了,学校里又快到开科技大会(SCIENCE FAIR)的时候了。

今天早上,已经看见很多个小学生,拿了花花绿绿的折叠墙报到学校。姐姐和妹妹,都有点儿着急了。试验都做了,结果也都出来了,可是墙报还都没有写好。

这在小学四五年级似乎是必修项目,学校有一个供学生参考的课题表,学生也可以自己立项,但必须是单个学生独立做,家长只能提供有限的帮助,除墙报之外还要有相关的原始数据和实验报告。从幼儿园到三年级,都是学生自愿参加,要求则比较松:可以集体做,也可以个人做,也允许家长们帮忙。我们就属于后面一种情况。

我们家现在对小孩实行具有资本主义特色的物资刺激制度,姐姐妹妹每年都有指标,得了一定数目(姐姐五块,妹妹三块)的奖牌有赏,因此还是有效果和动力的。

去年的科技大会,是临时抱佛脚,做概率学的数学游戏。姐姐想做,妹妹没有兴趣。姐姐掷三枚钱币100次,看正反面以及各排列组合出现的概率,妹妹则掷两枚摋子100次,看两枚摋子之和出现的概率。当然了,想法都是大人的,和孩子们一起做,算是启蒙。结果姐姐和妹妹居然分别得学校二年级和一年级数学组的一等奖,姐姐还得了全县数学组的二等奖。姐姐妹妹都很高兴,说来年要自己动手,做科技项目。

(2)

今年姐姐的课题,是比较哪一种鸟食,最受我家后院的野生动物们的欢迎。题目是她自己想的,叫TREAT OR TRICK?材料是就地取材,从邻居家捡来一个上下三层的鸟笼子,第一层和第三层都是露天的,中间一层才是鸟笼子。五种鸟食是:1、花生米,2、葵花籽,3、玉米粒,4、海草籽,5、上面四种鸟食的混合。

第一层放一个旧的SCOOBY-DOO玩具,算是一个吓唬鸟的稻草人。体积相等的五种鸟食,分别放在五个同样的小碗里(TRICK)。第二层的鸟笼子装饰的很漂亮,开有小门和两扇窗户,笼子里给放了风铃和鸟玩具,还放了鸟儿喜欢喝的水,下面放同样的五个小碗,分别放五种食物(TREAT + TRICK)。第三层是只有食物,没有稻草人,也没有水喝(对照)。

这是一个复因子试验设计,搁100年前是可以获诺贝尔奖的。试验的目的是要去解决两个问题:1、哪一种鸟食最受欢迎?2、放在哪一层鸟最喜欢吃?姐姐的假设,是放在中间层的花生米。

由于科技大会的要求是,想法要有开拓性,试验处理,要有最少三次重复。这个复因子试验设计,鸟食有三次重复,放置的部位,则有五次重复。

姐姐每天晚上回来到后院去观察,看哪一个鸟食先被吃完,记录下来日期,拿日历数用了多少天,做成表格,算平均数,用EXCEL画图,再放在POWERPOINT里面,打印出来,贴在空白的墙报上面。

结果发现,原来的假设不完全对,花生米最受欢迎是没有错,可是人家动物们最不喜欢放在鸟笼子里面的食物,也不喜欢放有吓鸟的稻草人的最上面露天的一层,而是最喜欢不受人为干扰的可以闷声发财的底层。

这个试验锻炼了小孩子对事物的观察能力,也知道试验的结果,可能和原来想象的,并不一样。

一个意外的发现,是来吃鸟食的鸟的种类有不少,如画眉鸟,BLUE JAY,鸽子,然而罪魁祸首,却是小松鼠。

墙报的颜色背景、图片和字体,都是姐姐自己设计的。

让她们和去年的数学项目相比较。姐姐自己总结说,数学项目的想法比较难,可是做起来容易,当天就可以完成。科研项目的想法比较容易,可是做起来比较难,要好多天才成。

2007-3-12


(3)


妹妹今年的SCIENCE PROJECT,是大蒜喜欢什么?(WHAT DOES THE GARLIC LIKE)

方法:施肥种大蒜,比较两种土壤和施肥与不施肥对大蒜生长的影响。

假设:施肥的大蒜生长好于不施肥的,我们家后院的生土不如商店里买的肥土。

材料:1、中国店买的大蒜头,2、SAM’S俱乐部批发的喝汤的小碗,2、两种土壤(商店买的肥土和自家后院里的亚表层生土),4、HOME DEPOT买的10-10-10的万用肥料,5、垃圾袋,6、手套,7、尺子,8、记录纸,9、爸爸。

试验设计:两种土壤,加施肥与不施肥,共种处理,每个处理三次重复。

程序:1、先混合土壤与肥料,算是底肥,接下来装盆。2、每盆种四株大蒜,根朝下,并把土压紧。3、每天浇水,观察大蒜出苗的情况。4、定时用尺子量株高。5、造表、画图。

试验结果:施了肥的,变成了污染的土壤,蒜苗全军覆没,时开始没有一个是发芽的。没有施肥的土壤,每盆都长势很好,而且我们家后院里的生土优于商店里买的肥土。

八个星期后,试验结束,蒜苗被席一妈给割了韭菜。

现在这些韭菜正在长第二茬,而且那被施肥污染了的土壤中的大蒜,经过长时间的煎熬,也死灰复燃,稀稀疏疏地生出一些小蒜苗来。

妹妹当然很高兴,说施肥原来是污染土壤的。而席一妈也发明了割蒜苗新法。

结论是,试验做的非常成功,也出乎意料。原先的假设完全不对,对大蒜来说,施肥的土壤不如不施肥,商店里卖的肥土不如我们家后院里的生土。

还有,蒜苗也是可以割的!

估计这个结果,会把那家肥料商给气坏。后来和姐姐妹妹一起分析,是因为施肥的量太高了,因为后来施肥的土壤都变颜色了。妹妹说,那我们下一次,就做施多少肥料最好(HOW MUCH IS TOO MUCH)?

我说好吧,如果你们做成了,再经过数理统计,就是一篇非常象样的大学毕业论文了。


(4)

姐姐和妹妹的墙报,今年都没有得奖,只是一个参与证书。

因为好的题目太多了。最好的一个,是一个四年级学生作的,是比较运河、湖泊和海水里面的富营养化。样的品采集和实验测试都很专业化,是用的最原始的化学试管比色试剂方法,墙报也做的图文并茂,有很多的照片,还有本地区的一张样品分布地图。原来该学生的父母,是学校的辅导老师,他的孩子,实验做的好,每年也都得奖的。

其中的一个小孩子,比较市场上各种不同饮料公司标识为500毫升的塑料瓶,看装满了水是不是真的都是500毫升,试验设计虽然简单,但是想法很有创意。可惜也没有得奖。

还有一个小孩子,是民意调查迪斯尼各种卡通人物最收欢迎的程度,似乎是得了奖的。

妹妹最为得意的,是实验的题目和结果的应用。

题目:假如您是一头蒜,您喜欢什么?(If You Were A Garlic, What Would You Prefer?)

结果应用:如果我是一头蒜,我希望长在本州的土壤中,不施任何肥料。(If I were a garlic, I'd like to be planted in the XXXX soil, without any fertilizer application).

妹妹说,看到这个结语的时候,全班的小朋友都笑了。

2006-3-30

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