如何用电池引燃口香糖包装片?

如何运用载药高分子纳米纤维材料促进皮肤愈合?

化学反应转化率与产率和化学平衡有什么关系?

各式各样的跑鞋背后,有哪些科技元素决定着其性能?

这些课题,并非出自某一领域的研究人员,而是来自成都七中。类似的课题,成都七中每年推出至少600个,全都是由同学们在日常学习、生活中,探索出的有趣且具有专业知识的创新课题。

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同学们在做化学创新实验

这背后,是成都七中对学生科创兴趣和创新能力的培养。当下,培养具有创新精神和实践能力的人才,是科技发展的当务之急,成都七中的“循·创课程”体系由此而来。

这一体系旨在把拔尖创新人才的早期培养从精英化转向普及化,通过基础性、拓展性和研究性课程,面向全体、兴趣及特长同学,实现其创新素养的全面培育与个性化发展。

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首届科幻银河奖得主吴显奎曾说,成都虽是中国地理上的洼地,却是中国科幻的高地。

科幻,一端连着科学,一端连着幻想。

身为国内的顶级中学,成都七中的科技育人已有40多年的历史。首批“全国科技教育创新十佳学校”、教育部“拔尖创新人才培养基地学校”、教育部“中小学人工智能教育基地”等,早已被七中纳入囊中。

但这还不够,因为七中要把科技创新在学校全面推展,培养出更多拔尖创新人才。

于是,七中做好了科学教育的三个加法:加技术、加项目、加实验(践),打造“全员-全程-全学科-全方位”的科技创新教育体系。构建以立足参与实践的三层四面金字塔型的“循·创课程”体系。

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同学们在机器人社探究新问题

学校依托根基课程、支点课程、跃迁课程三大层级,贯穿德育、课程、个性研究、生涯四条主线。把科技课程从分散到整合,把科学教育深入到课程、融入到课堂、拓展到各大科技舞台,以此实现把拔尖创新人才的早期培养,从少数专长学生辐射到全体同学。

那么,如何实现辐射全员?

成都七中在全学科中挖掘科学元素,面向全校,全年级。

一是,在国家必修课程基础上做加法,充分挖掘各学科中涉及到科技或者科学的元素,比如在历史、政治等文史类中挖掘科学史元素,并做好相应的科学普及;

二是,在数理化等理科中做相应的技术增加,开足开够每个学科的实验课程,比如建设了理化生创新实验室、信息科学中心、工程创新实践中心、创客空间、机器人创新中心等;

三是,在针对同学们在实验课程中出现的探究点,开展百分百普及的研究性学习课程,以帮助他们就提出的问题进行深入的探究与实践研究;

四是,充分调动和发挥教师专业优势,积极整合教材基础实验、拓展创新实验、同学自主申请的探究实验。

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过去几年,研究性学习已成为各大知名高校“强基计划”选拔人才的必要条件和重要依据。

七中决定开展研究性学习课程,把这一课程纳入学校的必修课中,并结合实际,鼓励所有同学完成2个课题研究,完成至少10个学分的成绩。

那么,研究性学习课程是学什么?在哪学?

据了解,学校面向高一、高二的同学,以班级为单位,每2—4个同学组建为一组,同学们可根据自己在日常生活或学习中感兴趣的问题、社会现象等,以小组的形式自主提出或自行设计研究性学习课题。

同时,每个班级还设定了一位研究性学习委员。同学们利用寒暑假的时间与组员共同探究,完成课题。

开学后,各年级、班级自主利用主题班会课午间十分钟进行课题展评,同学们自主组成评委组,每组设有5—7个评委,并自创平衡标准,自己打分。打完分后,同学们将推优的课题提交给研究性学习辅导员处。辅导员将优秀的课题在推至年级、全校进行推优。

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同学们登上了世界顶尖科学家论坛科学T大会的舞台

“一个班优秀的课题至少有三分之一。”成都七中化学备课组阮杰老师说,刚开始时,老师们还比较担心同学们找不到课题,提前准备了4个,让同学们自己选择,但令老师们惊讶的是,同学们通过交流、碰撞选出来的课题丰富多彩、包罗万象。

目前,研究性学习课程在七中的覆盖率达到了100%。一位同学说,“我们的课间话题越来越‘科技范儿’,同学之间可以毫无保留地展开自己的见解、思想,碰撞中,那些原本不成熟的思路也得到了扩充、完善,最终成为优秀的科创小成果。”

2022级4班的周康乐、冯锦锐、佘嘉豪、钟欣洁、郭俊逸就是在这样的氛围中,探究出了载药高分子纳米纤维材料能促进皮肤愈合的研究成果。随着问题的深入,学校不断帮助大家整合资源,搭建平台。这个研究中,五位同学就走进了西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,并在西南交通大学李西林博士提供的实验技能培训和指导下更加深入地研究出了这一课题。

他们在研究报告中写道:

针对大面积皮肤损伤难以愈合问题,我们研究出,将一种可降解的高分子材料通过静电纺丝技术制备成高分子纳米纤维。

同时,在高分子纳米纤维中装载能加速皮肤组织愈合的药物,通过扫描电子显微等观察证实该高分子纤维直径约420纳米,纤维之间具有多孔结构,类似人体自然皮肤的毛孔,有利于肤组织的修复。

通过该纤维材料与成纤维细胞的共培养实验以及对小白鼠损伤皮肤伤口的修复研究证实分子纳米纤维材料能促进皮肤损伤组织的愈合。因此,该高分子纳米纤维材料可为皮肤损伤提供一种有效的治疗方法。

同学们说,这次研究活动,大家既开阔了眼界,又深刻体会到了现代科技进步带给人们的好处,使大家对科学研究的兴趣大大增加。

据统计,高2021级和高2022级同学全员参与的研究性学习中,研究课题项目共600多个,部分研究项目还参加了青少年科技创新大赛和丘成桐中学科学奖,并取得了优异成绩。

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在激发青少年科技兴趣的创新上,成都七中的学生科学技术协会(简称科协)正发挥着举足轻重的作用。自1999年成立以来,科协已成为连接同学与科学知识的桥梁,正在培育更多的科技兴趣生与特长生。

科协不仅会为七中学生提供大量的选修课,其主办的科技月活动也已成功举办44届。这一活动不仅丰富了同学们的课余生活,更在潜移默化中提升了他们的科学文化素质。

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学校开展科创师生圆桌派

今年10月,科协成员骆泓佑的创新作品《Responder知识竞赛组织系统》在成都市第二十届同学信息素养提升实践活动中荣获一等奖。这一系统正是源于科协内部的“博才擂台”知识竞答活动。骆泓佑以敏锐的观察力和创新思维,将知识竞答与信息技术巧妙结合,研发出了这一实用的系统,题库内容更是涵盖了多个领域,展现了科协成员丰富的知识储备和创新能力。

科协的活力其实不仅仅体现在同学们的创新成果上,还在于其源源不断的创意灵感上。在2023年科技活动月筹备期间,面对灵感枯竭的困境,科协成员们没有放弃,而是选择走进校史馆寻找灵感。这一举动不仅让他们拍摄出了富有创意的《LOOPS》剧情视频,还邀请了多位竞赛主教练分享科技创新心得,为七中学子的创新发展注入了新的动力。

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同学们参加第22 届四川省青少年机器人竞赛

成都七中科协辅导员吴航枫介绍,为进一步培养同学们的科学兴趣,七中科协充分支持同学们的科技自主意识,同学们自发开设了多门精品实验课程,如“敲开科学的坚果”“化学趣味实验”等。

“这些课程以探究实践为核心,让更多的同学在动手实验中感受了科学的魅力。”吴航枫表示,其中,“巨疯实验室”以“碘钟”“蓝瓶子”等化学反应的“魔法”就吸引了众多同学的目光,让他们在实践中领略到了科学的奇妙。

而在科协的熏陶下,七中的同学们对科技创新兴趣愈加浓郁。编程兴趣小组也在信息学贯通培养教练王钰茹的带领下,利用课余时间创作出了四款教育游戏,这些游戏不仅有趣味性,还蕴含了丰富的教育意义,在教育圈中也引来一度好评。

近年来,七中的教师们更是在各层级科创课程中,积极发现科技创新人才,挖掘优质科创项目。为顶尖科学家面对面、英才计划、丘成桐科学奖、青少年科技创新大赛等科创赛事和科学论坛输送优质作品和具有科学潜质的同学。

此外,学校还学研结合,以赛促学,将科技创新课程等作为科创赛事的孵化器,而科创赛事也为七中科创课程取得的成果提供了展示平台。