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科學的春天

(2007-03-21 19:02:43) 下一個


(1)

春天到了,學校裏又快到開科技大會(SCIENCE FAIR)的時候了。

今天早上,已經看見很多個小學生,拿了花花綠綠的折疊牆報到學校。姐姐和妹妹,都有點兒著急了。試驗都做了,結果也都出來了,可是牆報還都沒有寫好。

這在小學四五年級似乎是必修項目,學校有一個供學生參考的課題表,學生也可以自己立項,但必須是單個學生獨立做,家長隻能提供有限的幫助,除牆報之外還要有相關的原始數據和實驗報告。從幼兒園到三年級,都是學生自願參加,要求則比較鬆:可以集體做,也可以個人做,也允許家長們幫忙。我們就屬於後麵一種情況。

我們家現在對小孩實行具有資本主義特色的物資刺激製度,姐姐妹妹每年都有指標,得了一定數目(姐姐五塊,妹妹三塊)的獎牌有賞,因此還是有效果和動力的。

去年的科技大會,是臨時抱佛腳,做概率學的數學遊戲。姐姐想做,妹妹沒有興趣。姐姐擲三枚錢幣100次,看正反麵以及各排列組合出現的概率,妹妹則擲兩枚摋子100次,看兩枚摋子之和出現的概率。當然了,想法都是大人的,和孩子們一起做,算是啟蒙。結果姐姐和妹妹居然分別得學校二年級和一年級數學組的一等獎,姐姐還得了全縣數學組的二等獎。姐姐妹妹都很高興,說來年要自己動手,做科技項目。

(2)

今年姐姐的課題,是比較哪一種鳥食,最受我家後院的野生動物們的歡迎。題目是她自己想的,叫TREAT OR TRICK?材料是就地取材,從鄰居家撿來一個上下三層的鳥籠子,第一層和第三層都是露天的,中間一層才是鳥籠子。五種鳥食是:1、花生米,2、葵花籽,3、玉米粒,4、海草籽,5、上麵四種鳥食的混合。

第一層放一個舊的SCOOBY-DOO玩具,算是一個嚇唬鳥的稻草人。體積相等的五種鳥食,分別放在五個同樣的小碗裏(TRICK)。第二層的鳥籠子裝飾的很漂亮,開有小門和兩扇窗戶,籠子裏給放了風鈴和鳥玩具,還放了鳥兒喜歡喝的水,下麵放同樣的五個小碗,分別放五種食物(TREAT + TRICK)。第三層是隻有食物,沒有稻草人,也沒有水喝(對照)。

這是一個複因子試驗設計,擱100年前是可以獲諾貝爾獎的。試驗的目的是要去解決兩個問題:1、哪一種鳥食最受歡迎?2、放在哪一層鳥最喜歡吃?姐姐的假設,是放在中間層的花生米。

由於科技大會的要求是,想法要有開拓性,試驗處理,要有最少三次重複。這個複因子試驗設計,鳥食有三次重複,放置的部位,則有五次重複。

姐姐每天晚上回來到後院去觀察,看哪一個鳥食先被吃完,記錄下來日期,拿日曆數用了多少天,做成表格,算平均數,用EXCEL畫圖,再放在POWERPOINT裏麵,打印出來,貼在空白的牆報上麵。

結果發現,原來的假設不完全對,花生米最受歡迎是沒有錯,可是人家動物們最不喜歡放在鳥籠子裏麵的食物,也不喜歡放有嚇鳥的稻草人的最上麵露天的一層,而是最喜歡不受人為幹擾的可以悶聲發財的底層。

這個試驗鍛煉了小孩子對事物的觀察能力,也知道試驗的結果,可能和原來想象的,並不一樣。

一個意外的發現,是來吃鳥食的鳥的種類有不少,如畫眉鳥,BLUE JAY,鴿子,然而罪魁禍首,卻是小鬆鼠。

牆報的顏色背景、圖片和字體,都是姐姐自己設計的。

讓她們和去年的數學項目相比較。姐姐自己總結說,數學項目的想法比較難,可是做起來容易,當天就可以完成。科研項目的想法比較容易,可是做起來比較難,要好多天才成。

2007-3-12


(3)


妹妹今年的SCIENCE PROJECT,是大蒜喜歡什麽?(WHAT DOES THE GARLIC LIKE)

方法:施肥種大蒜,比較兩種土壤和施肥與不施肥對大蒜生長的影響。

假設:施肥的大蒜生長好於不施肥的,我們家後院的生土不如商店裏買的肥土。

材料:1、中國店買的大蒜頭,2、SAM’S俱樂部批發的喝湯的小碗,2、兩種土壤(商店買的肥土和自家後院裏的亞表層生土),4、HOME DEPOT買的10-10-10的萬用肥料,5、垃圾袋,6、手套,7、尺子,8、記錄紙,9、爸爸。

試驗設計:兩種土壤,加施肥與不施肥,共種處理,每個處理三次重複。

程序:1、先混合土壤與肥料,算是底肥,接下來裝盆。2、每盆種四株大蒜,根朝下,並把土壓緊。3、每天澆水,觀察大蒜出苗的情況。4、定時用尺子量株高。5、造表、畫圖。

試驗結果:施了肥的,變成了汙染的土壤,蒜苗全軍覆沒,時開始沒有一個是發芽的。沒有施肥的土壤,每盆都長勢很好,而且我們家後院裏的生土優於商店裏買的肥土。

八個星期後,試驗結束,蒜苗被席一媽給割了韭菜。

現在這些韭菜正在長第二茬,而且那被施肥汙染了的土壤中的大蒜,經過長時間的煎熬,也死灰複燃,稀稀疏疏地生出一些小蒜苗來。

妹妹當然很高興,說施肥原來是汙染土壤的。而席一媽也發明了割蒜苗新法。

結論是,試驗做的非常成功,也出乎意料。原先的假設完全不對,對大蒜來說,施肥的土壤不如不施肥,商店裏賣的肥土不如我們家後院裏的生土。

還有,蒜苗也是可以割的!

估計這個結果,會把那家肥料商給氣壞。後來和姐姐妹妹一起分析,是因為施肥的量太高了,因為後來施肥的土壤都變顏色了。妹妹說,那我們下一次,就做施多少肥料最好(HOW MUCH IS TOO MUCH)?

我說好吧,如果你們做成了,再經過數理統計,就是一篇非常象樣的大學畢業論文了。


(4)

姐姐和妹妹的牆報,今年都沒有得獎,隻是一個參與證書。

因為好的題目太多了。最好的一個,是一個四年級學生作的,是比較運河、湖泊和海水裏麵的富營養化。樣的品采集和實驗測試都很專業化,是用的最原始的化學試管比色試劑方法,牆報也做的圖文並茂,有很多的照片,還有本地區的一張樣品分布地圖。原來該學生的父母,是學校的輔導老師,他的孩子,實驗做的好,每年也都得獎的。

其中的一個小孩子,比較市場上各種不同飲料公司標識為500毫升的塑料瓶,看裝滿了水是不是真的都是500毫升,試驗設計雖然簡單,但是想法很有創意。可惜也沒有得獎。

還有一個小孩子,是民意調查迪斯尼各種卡通人物最收歡迎的程度,似乎是得了獎的。

妹妹最為得意的,是實驗的題目和結果的應用。

題目:假如您是一頭蒜,您喜歡什麽?(If You Were A Garlic, What Would You Prefer?)

結果應用:如果我是一頭蒜,我希望長在本州的土壤中,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).

妹妹說,看到這個結語的時候,全班的小朋友都笑了。

2006-3-30

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