低年級科學:小學生進行並發表關於蜜蜂的研究

英國的一項創新計劃表明,小學生可以在高水平上積極參與科學過程

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英國的25名小學生是一項關於蜜蜂如何感知顏色和圖案的新研究的作者。事實上,孩子們設計了研究,進行了實驗,分析了資料並撰寫了結果。在倫敦大學學院的神經科學家博·洛託的帶領下,學生們發現蜜蜂可以使用顏色和位置來記住哪裡有產蜜的花朵。

洛託說:“這是一個原創發現,與誰做的無關。”

作為英國全國科學與工程周的一部分,洛託前往德文郡的布萊克頓小學(位於倫敦西南約320公里處),向孩子們展示科學是如何運作的。洛託此前曾研究過蜜蜂的感知,並知道這些昆蟲適合簡單而深刻的實驗,非常適合年輕的研究人員。


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洛託首先詢問他的 25 位 8 至 10 歲的合作者,他們想對一隻粗尾大黃蜂 (Bombus terrestris) 提出什麼問題。學生們與洛託討論了這些問題,並共同完善了他們想向該物種提出的問題。他們提出的問題之一——大黃蜂是否利用熱量來幫助尋找花蜜?——是 2006 年發表在《自然》雜誌上的一篇論文的主題。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)然而,學生們並不知道這一點;他們只知道這似乎是一個有趣的問題。

最後,小組決定嘗試弄清楚蜜蜂是透過顏色線索還是空間線索來尋找富含花蜜的花朵。雖然學生們無法詢問昆蟲如何定位食物,但他們為蜜蜂開發了一系列遊戲和謎題。觀察動物如何遵守遊戲的“規則”將告訴學生蜜蜂用來覓食的線索。

洛託最初訓練蜜蜂將黃色或藍色有機玻璃圓圈(“花朵”)與糖水(花蜜)聯絡起來。該小組建立了一系列不同的面板,其中包含 16 朵排列成正方形的黃色和藍色“花朵”。透過改變顏色的位置,學生們發現一些蜜蜂使用花朵的顏色來尋找花蜜,而另一些則使用花朵在陣列中的位置。

在手工繪製的表格中整理好結果後,學生們聚集在教室裡,並在當地的一家酒吧與洛託討論了他們的發現。小組一起用“孩子們的話”寫下了他們的發現,最終發表在 12 月 22 日《生物學快報》上。

學生們寫道,蜜蜂可以記住和回憶諸如花蜜位置等資訊。如果一些花朵變得稀少或枯萎,有多種尋找食物的方式可以幫助蜜蜂覓食。這些不同的策略賦予了蜜蜂“個性”和“偏好”。

洛託承認,這項研究還不夠複雜,無法在頂級期刊上發表。學生們沒有查閱現有的科學文獻或進行復雜的統計分析。但作為曾經研究過蜜蜂感知的人,他知道這是一項原創的、高質量的研究。洛託還補充說,這項研究還駁斥了一些資助機構的觀點,即年輕人不能做真正的科學。

愛丁堡大學的遺傳學家、《生物學快報》編輯布萊恩·查爾斯沃思說:“我們認為這將是一件有趣的事情。對於小學生來說,能發表在科學期刊上的東西是非常不尋常的。我們付出了一些努力,以確保他們所寫的內容是真正的創新貢獻。”

隨著蜜蜂研究的成功,洛託和布萊克頓校長大衛·斯特魯德威克啟動了“我,科學家”計劃。該計劃積極地讓從老人到刑事司法系統中的人們都參與到科學實踐和“發現的過程”中,洛託說。

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