今年8月,在北京舉辦的第29屆全國青少年科技創新大賽上,來自大巴山深處的三個山里娃:吳青蓉、蒲筱、何松林,在輔導老師張金誠、馮庚、陳鵬飛的指導下,用農村天然生長的扁竹根植物為原材料,研究出的“生物農藥”征服了專家評委,在競爭最為激烈、含金量最高的科技創新競賽組別中斬獲一等獎。
近日,記者走進平昌縣得勝小學,探訪三個山里娃研究“生物農藥”的故事。
割牛草引發思考扁竹根為啥不遭蟲咬?
2013年3月的一個周末,平昌縣得勝鎮五星村的小學五年級學生吳青蓉放學回家后,就背上背篼,到山坡上幫媽媽割牛草。看到有一大片草長得非常青翠茂盛,她不假思索地就走過去干起活來。
割了滿滿的一背篼草后,吳青蓉抬眼一看,發現周圍的草都有被蟲咬的痕跡,就自己割的草沒有被蟲咬。這是一種什么草,它又為啥不被蟲咬呢?吳青蓉回家問媽媽,卻遭到了媽媽的責怪:“割這些扁竹根回來,牛都不得吃!”
蟲不咬、牛也不吃,扁竹根里藏著啥秘密?周一上學時,吳青蓉帶了一些扁竹根到學校,詢問科技輔導老師張金誠。
張金誠老師是全國模范教師、四川省特級教師,已任教37年,善于引導學生開展科技創新并屢有斬獲。上世紀90年代初,張金誠發現天氣不同,木質黑板上的粉筆字就不同。如果黑板容易擦干凈,那么明天很可能是晴天,反之則可能下雨。張金誠引導學生參與觀察后寫出了《看黑板識天氣》一文,被《少年百科知識報》收錄,這讓他萌發了引導學生觀察自然、開展科技創新的念頭和激情。
一次,張金誠發現農民向農田施加碳渣,便引導學生進行試驗。在一年時間內,學生分別用紅薯和土豆開展種植對比實驗,發現施加碳渣的果實又大又光滑,從而發現了碳渣有改變土壤酸堿度、加氧的作用。2006年,“蜂窩煤駛進農田的初步研究”課題獲得四川省科技創新大賽一等獎。
2011年,平昌當地出了一件奇事:有棵青岡樹的樹干上,長出了其它樹種,當地村民視此樹為“神樹”。張金誠又和其他老師一道組織學生,對“神樹”展開科學研究。經過長時間的觀察,他們終于破解了“神樹”的奧秘:該樹粗糙的樹表上殘留著大量鳥糞,長此以往,鳥糞中的植物種子就地發芽生長,最終形成樹上有樹的奇觀。《青岡樹上長灌木之謎》獲得當年四川省科技創新大賽二等獎……
這一次,看到吳青蓉來問自己,張金誠沒有直接給出答案,而是引導她先查資料。
吳青蓉通過查閱資料了解到,扁竹根又叫蝴蝶花,生長在山坡較濕潤的草地、樹林下或林緣草地,是一味治病的中藥,也因生命力強常被用于園林綠化。
扁竹根可入藥治病,蟲又不咬,是不是可以用它來殺死或驅趕蔬菜害蟲呢?吳青蓉的腦瓜子又轉動開了:如果能,漫山遍野的扁竹根,就能讓農民們就地取材,節省生產成本,同時也可減少使用農藥,有利于人類健康,保護環境,一舉幾得,多好啊!吳青蓉把自己的想法告訴了張金誠老師。
“你的想法很有創意。”張老師肯定了吳青蓉的想法,同時也告訴她,這個設想必須通過科學實驗來證明。
在張老師的鼓勵下,吳青蓉決定來做這樣的實驗。聽說吳青蓉要做科學實驗,同學蒲筱、何松林也來了興趣,三人組成了一個小小的“科研團隊”。在科技輔導老師張金誠、馮庚、陳鵬飛的指導下,開始研制扁竹根“生物農藥”。
歷盡艱辛做實驗成功完成“生物農藥”項目
在輔導老師們的幫助下,“科研團隊”制定出了實驗方案,決定重點開展4項實驗—能否殺驅菜蟲的實驗、對比殺驅菜蟲效果的實驗、殘留時間的實驗、使用最佳時間的實驗。三人分了工:吳青蓉負責觀察記錄,蒲筱、何松霖協助完成。
何松林是“科研團隊”中唯一的男生,負責采集原材料、制造藥液。6月中旬,他帶著兩名女同學冒著酷暑,從山上采來了扁竹根,洗干凈后拿到學校的科技實驗室里,先用剪刀將扁竹根剪成小節,再將小節搗碎取汁,然后倒在塑料小桶和泡盆里,加水密封。
15天的密封泡制期結束了,到了見證成果的那一刻。三個小伙伴聚在學校的科技實驗室里,小心翼翼地打開密封器具。
“呀,好臭!”顏色淡黃的扁竹根液,散發出刺鼻的臭味,熏得他們差點發吐。強忍惡臭,三人用漏斗過濾掉泡液中的殘渣,制造出了“生物農藥”,開始驗證其效果。
實驗地選在吳青蓉家后的一塊白菜地里,分成兩份。每份有一分地左右,一份施藥、一份不施。負責效果實驗的蒲筱小心翼翼地將泡制的藥水噴灑在試驗地塊上。她頂著烈日,蹲在地邊觀察。大約在兩個小時后,白菜葉子上的蚜蟲就開始惶恐不安地亂動。第二天又去觀測,他們發現蚜蟲變成了小白點。再過一天去觀測,蚜蟲就完全消失了,連白點都沒有了。而旁邊作對比試驗的地塊上,白菜葉子上的蚜蟲卻依然“生龍活虎”。
實驗證實了扁竹根泡液具有很強的殺死蚜蟲的功能,但僅僅一次不具備說服力。三個小伙伴在輔導老師的指導下,又找了幾塊種有蘿卜、白菜、辣子、包菜的地塊做實驗,都取得了相同效果。同時在試驗中,他們還發現,扁竹根泡液雖不能殺死吃菜葉的蝸牛,卻對其有著明顯的驅趕效果。
實驗結果證實:扁竹根泡液具有很強的殺死或驅趕菜蟲的功效。隨后,吳青蓉他們又開始了扁竹根泡液殘留期的實驗。他們興致勃勃地將泡液灑在了菜葉上,一觀察卻傻眼了—淡黃色的泡液灑在綠油油的菜葉上后,根本看不出痕跡,可咋辦啊?這時,科學實驗經驗豐富的張金誠老師支了招:在泡液中滴入一些紅墨水,把它變成淡紅色液體。
三個娃娃一試,果然很有效。他們分別做了雨天、晴天的殘留實驗。實驗結果證實,雨天扁竹根泡液的殘留期是3天,而晴天的殘留期是7天。他們又作了蔬菜葉面光滑和粗糙的殘留期實驗,葉面光滑的殘留期是3天,葉面粗糙的殘留期是7天。
做實驗時正值酷暑,三個小伙伴每天都要穿梭在菜地里進行觀察。離試驗田最近的吳青蓉說:“我想快點知道結果,一天要往田里跑好幾次,鄰居跟小伙伴都說我不好好讀書,成天在菜地瞎折騰,不務正業。”另外兩位同學也在實驗期間遭到了小伙伴們的嘲笑,特別是何松林,很多次小伙伴們來拉他去打籃球、騎車,但為了做實驗,他都拒絕了,讓那些小伙伴很有意見,揚言要與他斷交,讓他一度很委屈。苦、累,加上旁人的不理解,令他們仨有些泄氣,一度想放棄。是輔導老師和家長們的鼓勵,最終讓三個孩子堅持了下來。
經過1個月的不間斷觀察,三人終于完成了實驗,證實了扁竹根液不僅能夠預防蔬菜蟲,還能使蔬菜長得很茂盛,對蚜蟲驅殺作用最強,完全具備成為無殘留、無公害 “生物農藥”的條件。經過多日反復修改,三人整理完成了《扁竹根液預防蔬菜蟲的初步研究》科學實驗報告。
過五關斬六將問鼎國家大獎
《扁竹根液預防蔬菜蟲的初步研究》科學實驗報告先后通過平昌縣、巴中市的評選。今年4月,四川省第29屆青少年科技創新大賽揭曉,該課題大獲全勝,不但喜獲一等獎,還獲得“生物創新獎”和“科技英才獎”,并代表四川申報第29屆全國青少年科技創新大賽參賽。
今年8月20日,三位老師帶著三位同學飛往北京,參加全國第29屆科技創新大賽。這是我國面向中小學生開展的規模最大、層次最高的青少年科技教育活動。按照大賽規則,研究課題的發現、過程、成果等環節必須由學生現場通過8名國內頂尖專家組成的評委答辯,并現場回答評委的相關問題,在獲得評委肯定后才可能獲得二等獎以上的獎項。
令三個小伙伴沒有想到的是,他們最終獲得了一等獎。在本次大賽競賽組別中,全國僅有59個中小學課題被評為一等獎,四川獲得了3個一等獎,而平昌縣得勝小學是其中唯一獲獎的小學代表隊。
消息傳回平昌得勝小學,校長李建國非常高興。他告訴記者,得勝小學曾走出過我國探月工程總設計師吳偉仁,學校歷來有重視培養學生科學素養的傳統,“引導學生對身邊事物進行觀察,開展研究,可以激發學生探索自然、學習知識的興趣;從學生的創造性思維中尋找閃光點,予以充分鼓勵并引導,就在學生心里埋下了探索科學奧秘的種子,這與全面發展素質教育的方針是一致的。”
載譽歸來,三個小伙伴受到了熱烈歡迎,特別是家住農村的吳青蓉,更是受到了村里人的歡迎。鄰居們找上門來,打聽制作扁竹根泡液的方法,吳青蓉就毫無保留地教他們做。9月8日至19日,川東北持續降雨,正是蔬菜蚜蟲爆發時期。因為施用了扁竹根泡液,村里好幾家人制止住了蚜蟲的侵害,還讓蔬菜長得更加茂盛。看到鄰居們的高興樣兒,吳青蓉的心里比吃了蜜還甜:“看到自己的研究派上了用場,這比獲獎更令我高興。”