在這個陽光明媚的5月，IBDP 11年級的同學(xué)們完成了他們的Group 4 合作項目。IBDP課程一直強調(diào)學(xué)生的均衡發(fā)展，除了課程整體上的三個核心(TOK, CAS, EE)以外，Group 4科學(xué)學(xué)科也有自己的project來促進學(xué)生在團隊合作中發(fā)展全面的科學(xué)精神，創(chuàng)新精神。
知識科普
Group4 project(簡稱G4)是IBDP課程六大主題學(xué)科的第四學(xué)科，由物理、化學(xué)和生物組成，是一項學(xué)科交叉的學(xué)術(shù)活動。該項目開展包含2小時項目介紹及小組策劃+6小時實驗+2小時成果展。同學(xué)們組成研究小組，組內(nèi)同學(xué)分別負(fù)責(zé)各自學(xué)科的研究工作，在大家通力合作下完成跨學(xué)科問題的研究。
G4 Project
本次G4 Project的主題為Dreams on Mars，主要原因在于近幾年我們正面臨著各大全球問題，例如全球變暖、森林退化、食物短缺、由Cov-19引起的各種病毒變異導(dǎo)致的人類非自然死亡等，人類在積極努力尋求辦法去解決當(dāng)下問題，但人類解決問題的辦法不只是著眼于當(dāng)下，與此同時，我們也積極開辟和探索新的解決辦法，自從1960年，人類就開啟了探索火星之旅，至今，已經(jīng)獲得了令人矚目的成就，這為人類將來登上火星奠定了堅實的基礎(chǔ)�；诖�，我們科學(xué)組也積極鼓勵和引導(dǎo)IBDP 11年級的學(xué)子們展開了一次火星夢之旅。
活動特色
1. 跨學(xué)科性 Group4 project要求學(xué)生在設(shè)計及其展示作品的過程中涉及物理、化學(xué)、生物科學(xué)組，以此增強學(xué)生們跨學(xué)科應(yīng)用知識的能力。
2. 開創(chuàng)性 這是本校首屆Group4 project，在沒有學(xué)長學(xué)姐的帶領(lǐng)和啟發(fā)下，獨自設(shè)計并完成作品，同時還要體現(xiàn)作品理念的創(chuàng)新性，這對于11年級的學(xué)生來說不乏是一個挑戰(zhàn)。
3. 高效性 此次活動同學(xué)們需要在兩周內(nèi)高效完成“頭腦風(fēng)暴研究問題——收集整理資料——設(shè)計實施方案——最終成果展示”。在有限的時間中，同學(xué)們還要兼顧其他學(xué)科的學(xué)習(xí)以及應(yīng)對月考，極大的考驗學(xué)生的時間管理能力，溝通協(xié)調(diào)能力，而這些軟實力在IB富有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)生活中，是十分重要的。
4. 合作性 Project成果需要呈現(xiàn)兩方面內(nèi)容—模型和海報，從整個設(shè)計到展示的過程，全都需要小組成員相互配合。思想的碰撞和融合，細節(jié)的斟酌和敲定，充分鍛煉了學(xué)生的溝通交流和團結(jié)協(xié)作能力。
小組展示
KEYNOTE 1
第一組設(shè)計的是一款適合在火星上穿著的衣服，主要是針對衣服材質(zhì)的選擇以及生命支持系統(tǒng)的設(shè)計。在衣服材質(zhì)上，我們主要對不同材質(zhì)進行了抗電磁輻射的測量，找到一些比較適宜的、潛在性的材料。在生命支持系統(tǒng)上，小組使用的是水循環(huán)系統(tǒng)以及氧氣供應(yīng)系統(tǒng)。氧氣供應(yīng)系統(tǒng)采取的是雙氧水，但是催化劑采用的是土壤，這一設(shè)想來源于針對嫦娥五號帶回來的月亮上土壤樣本的研究結(jié)果。此外雙氧水分解以后產(chǎn)生的水以及身體產(chǎn)生的其他水分將通過膜材料進行循環(huán)利用。
KEYNOTE 2
第二組設(shè)計的課題是life shell，小組想要設(shè)計一個火星上的生態(tài)倉，它具有抗輻射，保溫，抗風(fēng)的作用。大家通過實驗找到了保溫較好的材料，可用于生態(tài)倉的搭建。期間同學(xué)們還認(rèn)真咨詢專業(yè)人士的建筑設(shè)計建議，想既滿足功能性，又滿足美觀性。除此之外還設(shè)計了核能加熱，融化冰川取水的部分，但礙于種種條件沒能設(shè)計在模型上，但大家普遍認(rèn)為這是一個很有趣的想法，能解決火星上的水源問題。
KEYNOTE 3
第三組想要在火星上建造一個供人類生存生活的庇護所。鑒于火星上空氣稀薄，大氣中大多是二氧化碳，小組成員查閱資料利用NASA近年來剛研發(fā)出來的一臺設(shè)備MOXIE，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，大大提高了氧氣含量。同時，火星上環(huán)境惡劣，沙塵滿天，溫度很低，輻射明顯，為此我們利用庇護所的材質(zhì)進行了相關(guān)防御，比如利用MLI復(fù)合材料抵御嚴(yán)寒，MgB2超導(dǎo)體防輻射，充入氣囊增大內(nèi)部氣壓等等。成員們在展示過程中也充分發(fā)揮了各自的學(xué)科專業(yè)性和英語口語表達能力。
KEYNOTE 4
第四組在意在大氣層很稀薄的火星上建基地，因為難免會受到各種隕石的撞擊，小組成員利用非牛頓流體力學(xué)，遇強則強，能夠有效地保護基地，減少撞擊帶來的傷害。
KEYNOTE 5
第五組建造的是火星基地模型，主要解決一些人類生存問題，比如制氧氣，改良堿性土壤，模擬人工磁場來抵御輻射。
活動精彩瞬間
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學(xué)生感想
G4對我來說是一個非常有意思的體驗。作為小組的組長，從最開始的迷茫和覺得負(fù)擔(dān)到產(chǎn)出成果后的喜悅，每一步都是艱難的，但也是令人欣喜的。
For me, G4 was a very interesting experience. From the confusion and burden at the beginning to the joy after the achievement. every step was difficult, but also joyful.
—— 廖預(yù) Ania Liao
As a team leader, I assigned different tasks according to each member's strengths and encouraged them to explore without fearing to fail. As a researcher, through literature reading and discussion with my supervisor, I designed my own experiment, in which, I encountered "trials and errors", but eventually I overcame the difficulties and learned a lot through the experience.
—— 胡家煜 Arthur Hu
Through this activity, I found out the importance of reasonable division of labor in group work. For example, Michelle was good at art, so she was in charge of drawing and making posters, and I was good at using the computer, so I was in charge of 3D modeling. This division of labor made our group much more efficient when working. In addition, I think we can strengthen the rigor of the experiment, we did not control the variables well in the process of the plant growth experiment, which we need to improve.
—— 許波濤 Bruce Xu
In this group project, I have made enough contributions and spare some time to improve the project through the monthly examination. From being ignorant about Mars at the beginning, I am very proud that I can skillfully introduce the Mars plan to others.
—— 楊詩妍 Michelle Yang
We had a great time working together as a group and were very efficient. The concept of "decentralization" was well applied, and it was a good way to let the professionals do their job. In this project, I was in charge of building a magnetic field for Mars and calculating the power consumption of the artificial field, the effect of the temperature on the resistance on Mars, and ways to improve it, and I tweeted to Elon Musk asking him how to build a magnetic field on Mars. In addition to that, I made a part of a PowerPoint presentation for the group and found information for the 3D modeling of the Mars base.
—— 劉正則 Bismarck Liu
總結(jié)
G4開展的時間不長不短，但給予我們同學(xué)們的是一場真正意義上的學(xué)術(shù)合作體驗，這一過程中，我們看到了他們略帶青澀的溝通與交流，我們也看到了他們積極努力的奮斗和合作，我們更看到了他們堅持不懈的毅力和不到最后一刻不放棄的勇氣。G4展雖已結(jié)束，但我們相信，從G4中獲取的經(jīng)歷將是他們?nèi)松豢蛇z忘的瞬間，希望所有的科學(xué)學(xué)子將Group 4 Project中學(xué)到的技能運用于未來的IBDP學(xué)習(xí)中！
美編：高中部
文字：高中部
審核：高中部
