1月26日至29日，一年一度的冬令科学探索营课程顺利举行，百余位高一年级学生参与其中，通过实践体验将所学习的知识与技能与生活中的真实问题相关联、相融合，在学以致用中，激发对科学的好奇心、想象力和探究欲，在收获科学知识、感受科学魅力的同时，提高创新精神与实践能力。本次课程还特别增设了AI数智先锋组，探索人工智能赋能项目化学习的新路径。

重“力”以赴，一往无前

当“双碳”理念与物理智慧相拥，动手实践与创新思维碰撞，物理组以“无碳重力小车”为核心开启课程的探索之旅。项目集科学探究、实践创造与竞技乐趣于一体，展现出浓厚的科学探索氛围。

一、精雕细琢筑根基：小车制作的实践之路

同学们分工协作、默契配合，在老师的指导下，有条不紊地推进小车制作的每一个环节。同学们根据自己的需要利用激光切割机精准裁切所需的小车部件并细致打磨。一根根木条经过测量、标记、拼接、固定，交错搭建出稳固的小车底座。制作过程中，同学们主动联系课堂所学，将圆周运动的物理知识灵活运用到实践中，反复推敲、精心设计传动结构；结合机械原理，细致缠绕绳索、调试角度，通过精准控制重块下落速度，实现小车的平稳运行。在一次次试错、调整、完善中摸索技巧、积累经验，小车也慢慢初具雏形。

二、科技赋能促优化：超声波测距编程的精准助力

为优化小车性能，项目中融入Arduino驱动超声波测距编程实践。在指导老师带领下，同学们以Arduino Uno R3为主控板，搭配HC-SR04模块进行学习。大家先精准完成硬件接线并相互核对，再结合指导老师讲解的编程逻辑，从简单指令入手，逐步编写、完善代码，一点点探索超声波测距的工作原理——通过代码控制脉冲触发超声波发射，捕捉反射后的反馈信号，再通过编程计算转化为实时距离数据，从而实现对小车运行距离的测量。

三、竞速比拼展风采：比赛环节的热血瞬间

经过数日调试，课程的最后一天迎来无碳重力小车竞速比赛。比赛以行驶距离、稳定性为核心评分维度。图书馆门前的赛道上，5组代表同时登场，检查小车状态后，随指令释放重物。比赛跌宕起伏，有的小车平稳冲线，有的轻微跑偏或中途故障。赛后同学们及时复盘，在互动中深化知识理解，锤炼了坚韧的竞技品格与团队协作精神。

研探苏河，梦清启航

化学组的同学以科学与苏州河对话，在蜿蜒曲折的探索中揭开这条河流的面纱，通过一系列参观、采集检测水样等任务完成对苏州河的全面认识以及健康评价等课题研究。

一、实地探寻——沿河踏波取清源

在华东师范大学张勇教授的带领下，同学们冒雨开始了苏州河的探寻之旅，途经吴淞江大桥、苏州河生态长廊、泸定路桥、丽娃河、外白渡桥等采样位点，不仅生动认识了苏州河的水质变化历史，更对苏州河各段的水质状态和周围环境有了更加直观清晰的认识。实地抽样与实时检测数据的操作让同学们学会了如何正确检测水质；与路过居民的访谈，让同学们从不同角度认识苏州河，也真切感受到学科知识与生活、城市发展的紧密联系，为后续提出有针对性的水质改善建议提供了重要依据。

二、专业学习——随岗研学知流程

师生共同走进普陀区环境监测站，近距离参观专业监测设备与数据分析流程。同学们在工作人员的指引下认识了空气中有机污染物实时检测仪器，还在曹杨环浜中实地学习到了水质打捞和检测的方法，培养了同学们的专业操作技能，为后续自主测试打下良好基础，也让同学们沉浸式了解环境监测站的日常工作，明白在清溪翠岸的背后有这样一群默默坚守的“生态守护者”。

三、实践操作——学以致用测水样

同学们运用所学习的实验操作，对采集的水样有条不紊地开展检测工作，在借助分光光度计、消解仪等实验仪器呈现数据的过程中，同学们逐渐建立严谨的科研态度，也很好地培养了团队默契，纷纷表示在此过程中懂得了数据对比等操作在科研中的重要作用，更希望将这份一丝不苟的态度带到未来学习生活中。

四、建言献策——共话结论献良策

同学们结合实验数据与调查走访的结果，在总结会中畅所欲言，每位同学从不同角度出发为苏州河水质改善提出新颖而又宝贵的想法，从完善相关法律法规到开展讲座提升居民环境保护意识，从改善源头水质到更新净水技术等，都闪烁着大家的智慧。

AI赋能，智建未来

本次冬令科学探索营课程，创新性地增设AI数智先锋组，为化学组“研探苏河，梦清启航”项目打造专属智能体，以数据分析与可视化技术，深度赋能苏州河水质探究全流程。

启航·初探网页之秘

课程伊始，同学们通过鉴赏多个设计巧妙、交互有趣的网站案例，对现代网页的构成有了直观认识。随后，了解了HTML、CSS、JavaScript等网页制作的核心语法模块，为后续的实践操作打下了坚实的理论基础。从静态布局到动态效果，同学们的好奇心被点燃，对亲手创造一个属于自己的网站充满了期待。

生成·AI辅助原型设计

进入实战环节，同学们开始学习如何与AI高效协作。大家以“苏州河”为主题，学习撰写和优化提示词，并利用豆包的应用生成功能，快速生成了网页的初步原型。这个过程不仅让同学们体验了AI在创意实现上的强大能力，更锻炼了他们将抽象想法转化为具体指令的逻辑思维能力。看着AI根据自己的指令生成图文并茂的网页雏形，同学们收获了满满的成就感。

迭代·从头脑风暴到智能应用

同学们在AI工具辅助下开展了头脑风暴，快速产出创意卡，经分享、评估、筛选与整合，最终诞生兼具可行性与创新性的网页初步设计方案。基于此方案，各小组利用“豆包”重新生成了更为完善的网页原型。随后，同学们分工合作，使用专业工具对代码进行多轮修改与优化。本次课程的一大技术突破是引入了“千问API”。同学们通过学习和实践，成功地为网站添加了智能问答、数据分析等AI功能。当用户在网页上提出关于苏州河历史或水质的问题时，网站能够调用AI模型进行智能解答，极大地提升了网站的交互性和专业性。

深化·专业探索与功能实现

为了确保网站内容的科学性与准确性，同学们利用“秘塔AI搜索”等工具，对苏州河水质、生态治理等领域的专业文件和研究资料进行了深入查询。他们将搜集到的数据和知识融入网站，进一步细化了项目目标，并成功实现了水质指标的自动计算与量化评估等高级功能。这使得最终的成品不仅是一个信息展示平台，更是一个具备初步研究与分析能力的智能工具，充分展现了AI技术在“大环境”场景中的应用潜力。

“鱼”菌共舞

一、“鱼”菌共舞：寻找情绪的开关

生物组以“‘鱼’菌共舞，寻找影响情绪的益生菌”为核心主题，通过“微观分子鉴定-宏观行为分析-AI数据赋能”的进阶路径，引导同学们从分子水平到个体水平，探究植物乳杆菌对斑马鱼焦虑行为的干预机制。

二、硬核实操：从基因检测到无菌接种

同学们化身“分子侦探”，利用PCR（聚合酶链式反应）扩增DNA的核心原理，对未知菌液样本进行盲测鉴定。从配置微量反应体系到制备琼脂糖凝胶，再到电泳跑胶，同学们在严谨的操作中捕捉到了代表植物乳杆菌（318bp）和大肠杆菌（166bp）的特异性条带，亲身体验了分子生物学的奥秘与严谨。

三、微观视界：微生物的培养与计数

在微生物实验室，同学们掌握了平板划线、梯度稀释涂布等经典微生物技术。在无菌操作台前，大家屏气凝神，将看不见的微生物变成了平板上清晰可见的菌落，并通过CFU法对菌液浓度进行了科学计数，不仅锻炼了动手能力，更培养了严谨的科学思维。

四、前沿融合：AI赋能与行为可视化

斑马鱼幼鱼行为分析如何知道一条鱼是否“焦虑”？同学们利用先进的斑马鱼2D行为分析系统，对菌液接种24小时后的斑马鱼幼鱼运动轨迹进行了实时追踪。通过对比“趋触性”行为（贴壁游动）与正常探索行为，同学们直观地观测到了益生菌对生物体情绪及行为产生的潜在影响，将抽象的“情绪”转化为了可视化的热区图与轨迹图。

本次活动的一大亮点是人工智能的深度融入。同学们运用AI工具辅助实验设计，对PCR引物矩阵进行逻辑推演；在数据处理阶段，利用AI编写提示词，对海量的行为学数据进行清洗与可视化分析，绘制箱线图与热图。AI不再是简单的工具，而是成为了同学们科研探索的“副驾驶”，极大地提升了科研效率与数据分析的深度。

海绵行动@校园2.0

地理组聚焦校园汇智门雨天积水的问题，依据《上海市海绵城市建设技术导则（试行）》，开展以“透”为核心的透水铺装设计与实践活动。通过理论学习、实验探究与模型搭建，同学们将海绵城市理念转化为实际行动，为校园雨水管理优化提供了科学可行的解决方案。

一、理论筑基+标准查询：筑牢实践根基

活动伊始，地理组老师带领同学们重温水循环原理，剖析城市化进程中地面硬化对雨水下渗的影响，明确校园积水的核心症结。师生共同赴汇智门实地勘察，结合去年绘制的积水地图，精准记录不透水建材、地形坡度等关键影响因素，完善校园积水档案。

同学们借助秘塔AI工具，检索海绵城市建设规范及《上海市海绵城市建设技术导则（试行）》，重点掌握透水铺装的透水系数、抗压强度、连续孔隙率等核心评价指标，明确行业建设标准与技术要求，为后续实验设计和模型搭建筑牢理论与标准基础。

二、实验探究+小组PK：精进透水技术

基于理论学习与标准查询成果，各小组围绕透水铺装实验展开方案设计，明确实验变量、对照设置及操作流程，编制科学规范的透水能力实验记录表，细化渗水速率、持水量、稳定性等观测维度。

实验实操阶段，同学们分组选材，搭建了多组差异化透水铺装模型，核心围绕 “基层与垫层厚度比例”“材料组合简化” 两大变量展开设计。模型以陶粒、中粗砂、碎石、打磨黑砾石、大颗粒石头等为主要材料，搭配土工布作为过滤层，通过调整各层厚度比例、优化材料组合，形成多版对比方案。测试中模拟上海真实降水情境，精准收集底部首次渗水时间、积水最大高度、积水消失时间、总透水量及吸水量等关键数据，全面评估透水性能。

实验收尾阶段，各小组展示成果并展开PK，围绕透水效率、稳定性等指标评选出“最佳透水装置”，在交流比拼中进一步优化实验方案，锤炼科学探究能力。

三、模型搭建+3D扫描：固化实践成果

结合实验结论与汇智门实地情况，同学们聚焦校园积水点改进方案设计，明确校园模型的缩放比例与核心功能布局。随后分组开展校园透水铺装模型搭建，从汇智门区域地形还原到透水铺装铺设，每一个细节都严格参照行业标准与实地勘察数据，在动手操作中深化团队协作与问题解决能力。

模型完工后，同学们进行拍照留档，随后借助专业设备开展3D模型扫描。数字化的3D模型不仅直观呈现了一体化雨水管理系统，更实现了实践成果的数字化固化，为后续方案优化与成果展示提供了有力支撑。