小學(xué)生的大發(fā)現(xiàn)
2003年11月的一天,湖北省監(jiān)利縣科技副縣長(zhǎng)來(lái)到黃歇口鎮(zhèn)中心小學(xué),看望一位名叫聶利的六年級(jí)小學(xué)生,并向她請(qǐng)教一個(gè)問(wèn)題:蜜蜂到底靠什么發(fā)出嗡嗡聲?“蜜蜂不是靠翅振動(dòng)發(fā)聲的,它有專門的發(fā)音器官。”聶利說(shuō)。這個(gè)結(jié)論,是聶利對(duì)蜜蜂進(jìn)行了一年多的觀察和實(shí)驗(yàn)后得出的。
2001年秋天,聶利從《小學(xué)自然學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》一書中得知,蜜蜂等昆蟲(chóng)沒(méi)有發(fā)音器官,但卻有會(huì)“叫”的翅,這些昆蟲(chóng)在飛行時(shí)翅高速振動(dòng)產(chǎn)生“嗡嗡”的聲音。后來(lái),她在《十萬(wàn)個(gè)為什么》中也看到這種說(shuō)法。
2002年春天,聶利到一個(gè)養(yǎng)蜂場(chǎng)去玩,發(fā)現(xiàn)許多蜜蜂聚集在蜂箱上,翅沒(méi)有煽動(dòng),仍然“嗡嗡”叫個(gè)不停,于是她對(duì)書本的說(shuō)法產(chǎn)生了質(zhì)疑,并開(kāi)始了探究。①她把蜜蜂的翅用膠水粘在木板上,蜜蜂仍然發(fā)出聲音。②她剪去蜜蜂的翅,也能聽(tīng)到蜜蜂的叫聲。兩種方法交替進(jìn)行了42次,試驗(yàn)結(jié)果表明:蜜蜂不振動(dòng)翅也能發(fā)出聲音。為了進(jìn)一步探究蜜蜂的發(fā)音,③她把蜜蜂粘在木板上,用放大鏡仔細(xì)尋找,觀察了一個(gè)多月,終于在蜜蜂的翅根旁發(fā)現(xiàn)兩粒比油菜籽還小的黑點(diǎn),蜜蜂叫時(shí),黑點(diǎn)上下鼓動(dòng)。④她用大頭針刺破小黑點(diǎn),蜜蜂就不發(fā)聲了。⑤她又找來(lái)一些蜜蜂,不損傷它們的翅,只刺破小黑點(diǎn),放在蚊帳里,蜜蜂飛來(lái)飛去,再也沒(méi)有聲音。這兩項(xiàng)試驗(yàn)她反復(fù)做了10次,結(jié)果都一樣。她將這一發(fā)現(xiàn)寫成論文,認(rèn)為蜜蜂的發(fā)音器官就是這兩個(gè)小黑點(diǎn)。
2003年8月中旬,在蘭州舉行的第18屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽上,12歲的聶利撰寫的科學(xué)論文《蜜蜂并不是靠翅振動(dòng)發(fā)聲的》,榮獲大賽優(yōu)秀科技項(xiàng)目銀獎(jiǎng)和高士其科普專項(xiàng)獎(jiǎng)。據(jù)悉,聶利的論文已被大賽組委會(huì)收入獲獎(jiǎng)作品集,中國(guó)教育學(xué)會(huì)小學(xué)自然教學(xué)專業(yè)委員會(huì)會(huì)刊也全文發(fā)表了聶利的論文。
分析上述實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:
(1)聶利是如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的?你認(rèn)為她做實(shí)驗(yàn)①和②、④和⑤前作出的假設(shè)分別是什么?(2)聶利在探究實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了哪些方法?將發(fā)現(xiàn)寫成論文并發(fā)表,其作用是什么?
(3)你認(rèn)為應(yīng)具備哪些生物科學(xué)素養(yǎng)才能有所發(fā)現(xiàn)?