一
全球背景
疟疾是一种严重危害人类生命健康的世界性流行病。世界卫生组织报告,全世界约数10亿人口生活在疟疾流行区,每年约2亿人患疟疾,百余万人被夺去生命。青蒿素(Artemisinin)是从复合花序植物黄花蒿(ArtemisiaannuaL,即中药青蒿)中提取得到的一种无色针状晶体。根据世卫组织的统计数据,自年起,撒哈拉以南非洲地区约2.4亿人口受益于青蒿素联合疗法,约万人因该疗法避免了疟疾导致的死亡。因此,很多非洲民众尊称其为“东方神药”。
“青蒿素是传统中医药送给世界人民的礼物,对防治疟疾等传染性疾病、维护世界人民健康具有重要意义。青蒿素的发现是集体发掘中药的成功范例,由此获奖是中国科学事业、中医中药走向世界的一个荣誉。”这是年诺贝尔生理学或医学奖的中国女药学家屠呦呦接受央视专访发表的感言。屠呦呦多年从事中药和中西药结合研究,突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。年成功提取命名为青蒿素,年发现青蒿素是治疗疟疾的有效药物,挽救全球特别是发展中国家的数百万人的生命,有效降低疟疾患者的死亡率,屠呦呦获得诺贝尔奖,成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。
二
课题介绍
一、探究主题:屠呦呦诺贝尔获奖之路
二、中心思想
探究屠呦呦获奖经历,学习屠呦呦科学精神,提取学习品质。
三、重大概念
系统:人类自身系统与外界环境系统的相互作用关系
发展:人类如何与疾病抗争
群体:引导人类积极面对疾病
四、相关概念
形式:青蒿素是什么样的。
功能:青蒿素的作用。
反思:我们可以从屠呦呦身上学到什么。
三
探究过程及发现
为了顺利进行本次探究活动,我们班进行了充足的准备活动,并按照任务分解模式把全班共分成8个小组,分别是问卷调查组、人物访谈组、实地考察组、实验操作组、社区服务组、宣传倡议组,设计发明组和微电影制作组,各个小组分工明确,并制定了详细的探究进程安排表,同学之间互帮互助,探究活动顺利进行。
一、前期准备
1、视频观看,初步了解屠呦呦
为了充分调动同学的积极性,了解屠呦呦和青蒿素的合成过程,生物老师肖蕾利用探究课课堂时间,为同学们进行了一场以屠呦呦和青蒿素为主题的课堂交流,观看了屠呦呦获得诺贝奖的视频演讲,并演示了青蒿素的简易提取方法,极大地激发了同学的探究热情。
同学们观看屠呦呦和青蒿素视频
肖老师为同学们讲解青蒿素提取方法
2、查找资料,确定探究主题
同学上网查阅了大量的有关屠呦呦和青蒿素的资料,为了同学选择探究子课题做好铺垫。接着,同学们亲自制作前期性评价表,并以“屠呦呦获奖之路”、“屠呦呦成长背景”以及屠呦呦精神品质为主线精心构建探究活动思维导图,并征得了家长的大力支持。
查阅资料
家长倡议书
思维结构导图
同学们制作前期性评价表
前期性评价表
二、问卷调查组
1、设计调查问卷
为了调查人们对青蒿素和屠呦呦的认识程度;调查人们日常生活中感兴趣的目标人群;对传统中医的看法问题,以及对屠呦呦获得科学类诺贝奖的了解等,问卷调查组设计一个《有关“探究屠呦呦诺贝尔获奖之路”的调查问卷》,并与年12月26日和27日在街头、商场和学校等随机抽取了人左右进行了问卷调查。
问卷调查设计
同学们在街边进行问卷调查
2、问卷调查统计结果分析
通过数据分析可知,有48.14%表示听过屠呦呦,41.58%的人听说过青蒿素,34.28%的人听说过双氢青蒿素,但是认真了解过的屠呦呦和青蒿素的人所占的比例相对较低。而且,通过调查发现有57.14%的人对中国本科科学家第一次获得科学类诺贝奖比较感兴趣,觉得非常自豪,表示会去了解相关资料。
3、总结发现
在问卷调查刚刚开始时,由于羞涩和缺乏社会交流经验,在向路边行人询问时,遭到了多次拒绝。在经历多次失败后,同学们产生了放弃的念头。但是想到屠呦呦40年如一日坚持不懈、不怕失败的精神时,同学们又重新鼓起勇气,然后1个路人接收问卷调查,2个路人接收了问卷调查,3个路人接收了问卷调查……同学们便向问卷调查者介绍问卷调查上面的题目,一边介绍屠呦呦和青蒿素知识,被调查者也向同学们竖起了大拇指。
三、人物访谈组
人物访谈组有分成3个小组,第一组对专业医务人员进行专业知识访谈,第二组对曾经换过疟疾经历的老年人人物访谈,第三组对专业中药人员进行访谈。
1、患疟疾经历人物访谈
李亦扬对曾经换过疟疾的奶奶经行了访问,对奶奶患疟疾进行询问。
问题设计:奶奶您知道什么是疟疾吗?奶奶您得过疟疾吗?什么时候得的?怎么得的?疟疾发病时,有什么症状?怎么治好的?需要多长时间?怎样预防疟疾?
2、专业医务人员人物访谈
访谈小组先后对两名医务人员进行访谈。
刘斯哲:您听说过疟疾吗?
候医生:听说过。
徐纤姿:疟疾是什么样的疾病?会使人死亡吗?
候医生:疟疾俗称“打摆子”,它是由疟原虫感染引起的,在我国的上世纪发病较多,通常发生热带和亚热带地区。当时在湖南地区有一句话“人到郴州死”,因为当时郴州的疟疾流行较严重。疟疾的症状一般是寒颤、高热,高烧可能达到40°,甚是出现贫血,危机生命。
饶俊伟:您听说过屠呦呦吗?
候医生:听说过,一个“3无科学家”,没有留洋背景、博士学位,也不是院士。
唐卓远:您能和我们说说青蒿素吗?
候医生:青蒿具有清热、祛暑、益气、养血等药效,最主要的是,它是治虐的特效药。
刘斯哲:作为一个医务人员,您认为屠呦呦身上有哪些优秀品质吗?
候医生:持之以恒,对祖国和人民具有大爱之心的优秀科学家。
3、中医医生人物访谈
同学们对中医进行了关于青蒿生长习性,重要药性的了解等。
4、总结发现
综合三组人物访谈,小组成员对什么是疟疾?疟疾发病时的症状,疟疾会不会使人死亡?什么是青蒿素?青蒿素对疟疾的药物效果,以及怎么样预防疟疾都有一个清晰的认识。小组成员一致认为加强身体锻炼,注意环境卫生,注意防蚊虫等都是预防疟疾的有效方式。
为了让大家更加清楚青蒿素、疟疾等知识,小组还特别制作了一个小动画《疟疾和青蒿的战争》。
四、实地考察组
实地考察小组把人物分解成两部分,小组成员按照计划先去康宝莱主要厂进行实地参观,然后又到中药店进行考察。
1、药厂参观
小组成员通过商量,制定考察任务,在药厂人员带领下,参观了氢氧化钠生产车间,观看了康宝莱药品的相关视频,通过观察、询问和讲解,小组成员的药品材料的采集、加工、包装等流程有了更加直观的认识。但是由于青蒿素的加工过程会用到乙醚这一化学用品,对小学生的身体有影响,所以为了小组成员的安全,这次药厂参观没有到生产青蒿素的车间进行参观。
小组成员在药厂实地参观体验
2、药店体验
为了深刻调查青蒿素的中药药效和药理,对青蒿素又更深的了解和认识。小组成员到中药店进行了实地体验,本次体验同学对包括青蒿素在内的20多种中药材的药理药效咨询了专业的中药工作人员。
小组成员在中药店体验中药的神奇
另外,小组成员收集了白果、地龙、田七、木蝴蝶、防风、石榴皮等20多种中药材;收集新癀片、金骨草胶囊、三拗片、麻仁丸、玉屏风颗粒、桑菊饮颗粒、金荞麦片等30种常见中药的成分及功能主治等。此外,小组成员也搜集了颈椎病药方、坐骨神经痛、烫伤、胸椎脊背痛、咳嗽痛血脉性静脉曲张等22种常见病的中药药方。
3、总结发现
小组成员收集的中药材
通过小组成员的亲身体验和交流对中药博大精深的药品和神奇的药效有了更深的了解,对一些生活中的常见病的中药治疗有了更进一步的认识,也培养了他们敢于实践、事必躬亲的做事态度。通过这次体验,他们纷纷表示,辨认30种中药药材,记忆20个药方,对他们来说实在是备感辛苦。这时才真正感受到屠呦呦太不容易了,她从多个药方中找到青蒿,那是何等的艰难,那又需要何等的毅力。
五、实验操作组
1、实验准备
(1)确定实验操作成员,并进行分组;
(2)明确实验目的:青蒿素的物理特性——与水和乙醚共溶问题;
(3)交代实验注意事项;
(4)认识实验操作器材及使用方法;
2、实验过程
整个实验分两个部分进行:
(1)实验一:提取好的青蒿素与水和酒精的共溶问题
第一步:第一组成员用托盘天平称量相同质量的青蒿素分别放入试管管中;
第二步:分别往两个试管中注入适量的水和乙醚;
第三步:观察青蒿素在两种液体的溶解情况;
(2)实验二:青蒿研磨液与水和酒精的共溶问题
第一步:第二组浸泡青蒿20分钟;
第二步:吧进泡好的青蒿分别放入研钵中充分研磨,倒出青蒿汁;
第三步:用研磨好的的青蒿汁侵泡两块相同纱布;
第四步:分别用水和乙醚清晰青蒿汁浸泡过的纱布,观察纱布颜色;
3、总结发现
实验小组成员发现:提取好的青蒿素易溶于乙醚,几乎不溶于清水;青蒿汁浸泡过的纱布则更容易被乙醚液洗去。
实验过程
实验结果
四
探究行动
根据自己兴趣爱好,全班同学倡议以各自兴趣特长分组,做了手抄报、绘本、演讲、微电影形式多样的探究行动。
1、手抄报
2、绘本
3、演讲
全班同学以“我心目中的屠呦呦”为题进行了主题演讲:
4、微电影
通过对屠呦呦诺贝尔获奖之路的探究,全班同学各有收获。从这位令人敬佩的白发老人身上,他们找到了“屠呦呦精神”——有坚定的目标、有坚持不懈的毅力、有团结、有合作,热爱人类。微电影制作小组将这种精神带入到了平时的学习生活中,并将自己的感悟拍成微电影——《不坚持,怎知成败》。
五
探究反思与总结
一、中国医药文化博大精深,这次探究活动,我带着对中医药的满腔热爱,踏上了对中医药文化的探究旅程。这次UOI探究,我和医生爸爸讨论探究计划,也在一些中医药学书籍中寻找青蒿的影子,发现青蒿本身便有截疟抗疟的作用,但是功效却很微弱,从未被提炼或浓缩。因为没有有效的治疗方法,疟疾就成了一种绝症,每年都有很多人死于疟疾,受到疟原虫的折磨。中国中医研究院科技组组长屠呦呦率领科技组,在收集余方药的基础上,历经余次失败,成功研究出了抗疟%的青蒿素。屠呦呦真是太了不起了。
初步收集了解了一些资料后,医院中药房去寻找、了解常见中药,以及一些常见病的处方。方医生向我介绍了青蒿,和黄芪、钩藤、茯苓等30种中药材,告诉我如何记忆它们的形态和功效,也向我介绍了“四物汤”等很好的中药处方,这都是一些非常有用的知识。
我觉得,我做的这些对于那群奋斗在实验室中的像屠呦呦一样的科学家们来说,实在是微不足道,但只要我们勇于探索,有一颗坚毅的恒心,一定能收获满满的成就感和幸福感。(陈韵伊)
2、通过这次UOI探究活动,我知道了屠呦呦许多可贵的精神品质——坚持、大爱,在以后的学习生活中,我一定会好好向屠呦呦奶奶学习,成为一个对国家、对社会有用的人。(黄可欣)
六
教师点评
为期一个月的探究进入尾声,在这次UOI探究活动中,同学们遇到了很多挑战和难题,但是他们没有一个放弃探究。他们先后联系了数十家药厂,想要实地参观了解,但是由于药品的特殊性,都不得其门而入。后来经过不断努力,终于得到了康宝莱医药厂的同意,才有幸了解到药物从研发到上市的不容易。另外,实验小组也遇到同样的难题。首先是青蒿,现在正值严冬,新鲜的青蒿很难找到,为了能让实验顺利进行,同学们先后数次浸泡干枯的青蒿,以便提取其汁液进行实验。另外由于乙醚是国家严禁的化学物品,学生们无法获得,只得一次次寻找其他可替代的物品。在几十次失败之后,他们还是完成了小实验,真是不容易。
探究屠呦呦诺贝尔获奖之路,边探究,边感动,边感动,边学习。一路走来,学生们深深地敬仰着屠呦呦。希望同学们能将这种探究精神带到以后的生活学习中去,做一个对国家对社会对人类有所贡献的人。(胡娟唐凤)
七
参考文献
1、《百度百科》有关屠呦呦、青蒿素、疟疾的知识。
2、北京卫视《档案》
3、屠呦呦获奖演讲《青蒿素——中医药给世界的一份礼物》
(指导老师:胡娟、张凤华)
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