科教展台：微藻画的创作

该项目参与了第35届全国青少年科技创新大赛科技辅导员科教创新成果线上交流活动

作者：杨海燕（北京市宣武青少年科学技术馆）

藻类个体大小悬殊，其中，微藻是一类在显微镜下才能分辨形态的微小藻类。借助微生物培养技术，通过人为控制培养条件，可以在培养皿上对微藻进行人工培养，使其在培养过程中呈现类似“画”的图案，这种现象被称为“微藻画”。

设计思路

本次活动以STEAM教育为理念，将科学、技术、工程、数学的多学科知识与艺术相结合，将传统的微藻培养实验与艺术设计相结合，促进学生主动思考如何让微藻呈现美丽的图案,并乐于尝试用不同的方法培养出微藻画，让微生物培养实验也可以呈现艺术之美。

活动对象

参与活动的学员为科技创新小组高级班的学员。他们已经在科技创新小组学习了3∼4年，具备基本的实验操作能力，熟悉科学研究的一般方法，对科学研究有着浓厚的兴趣，对微生物及微生物的培养方法有好奇心。

活动目标

知道什么是微藻，能够区分微藻与其他藻类，能准确描述微藻的形态；重点了解小球藻的生长特点、培养条件及传统培养技术；通过观摩、模仿练习，逐渐熟练掌握小球藻培养的无菌操作技术。

结合已有经验和自身专长，能大胆提出微藻画创作的新思路；在教师指导下，结合小球藻生长特性，能自主提出利用小球藻制作微藻画的实验方案。

逐步提升从发现问题、设计方案、实施实验、分析问题到得出结论的科学研究思维能力；增强用生物学知识开发艺术作品的创新意识，树立学以致用的自信心。

▲用拓印法创作微藻画

活动过程

环节1 创设情境，引发思考——如何让微藻呈现美丽的图案

教师活动：播放电视节目《最强大脑》中使用的一组微藻人物画视频，激发学生的思考。出示任务单，引导学生自主查阅资料，获取知识。

学生活动：利用网络资源、书籍、访谈等方式检索、收集微藻的相关知识，完成第一阶段任务单，并结合任务单上的内容，对如何让微藻呈现美丽的图案这一问题，展开合理的猜想。

设计意图：培养学生的问题意识，使学生学会利用网络信息资源和书籍资源进行信息检索，学会从资料阅读中获取有用信息。

环节2 查阅资料，提出方案——用何种方法可以创作微藻画

教师活动：点评学生第一阶段任务单完成情况，结合学生在任务单中提出的问题进行补充讲解。与学生探讨第一阶段学习中新生成的问题——借助哪些生物学知识和技能可以将微藻创作成画？启发学生借助传统的微生物（以小球藻为对象）培养方法（如划线培养法、倾注培养法），利用微藻生长特性（微藻的趋光性），并借助绘画、拓印、剪纸等多种美术形式，融合生物学、数学、微生物培养技术、美术等多学科知识，进行微藻画创作方案设计。教师演示培养实验中无菌操作、划线培养、倾倒培养基等规范的实验操作。

学生活动：再次巩固、学习微生物和微藻的相关知识，将生物学知识与艺术手段相结合，提出微藻画创作方案。在观摩和模仿中学习基本实验操作，熟练掌握微生物培养的基本实验技能。与同学、教师共同交流探讨存在的疑惑。关注人工培养小球藻时，培养温度、湿度、光照等条件的设置。运用生物学知识和自身的美术设计技能，自主设计微藻画创作方案。

设计意图：培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生学会利用已知信息进行实验方案设计。锻炼学生的实验设计能力，并使其能够将生物学知识与艺术设计相结合，开发成新的艺术产品。

环节3 尝试实验，科学论证——采用不同方法进行微藻画创作

教师活动：组织学生分享各自的实验设计方案，互相点评分析，完善实验方案。准备实验所需小球藻藻种、试剂、器材等。强调实验中的安全注意事项，巡视指导实验。

学生活动：优化完善实验方案，做好实验准备。自主阅读小球藻培养基配置方法说明，准确称量实验药品，配制小球藻培养基。依据自主提出的实验方案，尝试完成微藻画创作。

设计意图：培养学生养成依据方案进行实验，不盲目进行操作的科学研究习惯。

环节4 评估成果，展示分享——哪种方法创作的微藻画更美观

教师活动：组织学生评估用哪种方式创作的微藻画呈现出的效果更好，评选出最佳的微藻画创作作品，并针对出现的问题进行点评。

学生活动：通过观察、比较分析采用不同方式创作的微藻画的艺术呈现效果，总结归纳不同创作方式的优缺点，并优化方案。

设计意图：培养学生对实验结果的分析评价能力，锻炼学生的归纳与表达能力。

▲镂空趋光法培养出的图案及文字

活动重点、难点、创新点

重点：利用生物学知识将微藻创作成一件微藻画艺术作品。

难点：运用已知的知识和技能，将生物学知识与艺术相结合，提出微藻画创作新思路，并进行实施。

创新点：将科学实验技术手段与艺术表现形式进行跨学科融合，增强用生物学知识开发艺术作品的创新意识，树立学以致用的自信心。

效果评价标准与方式

通过任务单的完成情况及师生问答情况，评价学生自主学习的收获与效果;通过微藻画创作方案任务单，评价学生的实验设计能力;通过评价量表（见表1）评价学生在活动中的表现。

原文刊载于《中国科技教育》2022年第2期专题栏目，作者：杨海燕（北京市宣武青少年科学技术馆）。中国青少年科技辅导员协会会员可点击“阅读原文”登录杂志官网免费浏览全文。

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