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秋叶与科学,博通MASTERS虚拟版

通过温迪李

四幅图的网格-博通大师2020决赛选手正在收集树叶
在博通大师大赛开始之前,每位决赛选手都被要求收集树叶。图片:谢尔比·胡伯勒,瑞兰·科尔伯特,阿加斯蒂亚·斯里德哈兰和乔安娜·索恩。

一个Broadcom大师2016年起成为挑战伙伴史密森环境研究中心(SERC)位于马里兰州艾奇沃特(Edgewater),通常在10月花一天时间接待全国顶尖中学的科学家。虽然博通大师2020决赛由于比赛进入虚拟赛区,学生们无法前往切萨皮克湾,中心的工作人员找到了一种不同的方式来测试学生的批判性思维、沟通、创造力和协作能力。在比赛开始之前,每位决赛选手被要求收集15到20片树叶,上传每张照片,并记录它们的发现地点。然后,所有的图像被编译成一个主要的数据集,以应对这一挑战。学生们必须组成小组,确定树叶形态和气候之间的关系。

树木和树叶被假设为环境的活晴雨表。随着树木和树叶适应其生态系统不断变化的种群动态和物理特征,这些适应记录了特定生态系统的长期变化,但树木和树叶究竟是如何变化的?博通大师决赛的任务是找出答案。他们还被要求考虑如何将这种关系应用于理解和预测气候变化。决赛选手们配备了关于年平均气温的信息,以及如何在光滑的树叶和锯齿状的树叶之间进行分类,他们从160种不同的树叶中进行了分类,然后制作了图表,向评委展示他们的发现。

博通大师2020决赛选手学习如何使用树叶形式来确定气候
在SERC主办的竞赛挑战中,博通大师2020决赛选手必须确定树叶形态和气候之间的关系。 图片由科学与公众协会提供

分而治之是一种流行的策略——银色、绿色、白色和黑色的小组将11种不同的树叶样本分给小组成员。黄金团队选择将它们分类,重点是验证他们关于树叶的假设,以及树叶与气候变化之间的联系。使用这两种方法的结合,紫色团队决定成对分析树叶数据,这样他们就可以在分类时讨论问题。

评委和SERC的工作人员告诫入选者要注意如何记录他们的数字,这样他们以后就可以毫无困难地把数字转换成图表。他们还必须处理比例、频率和正确标记坐标轴等问题。

当团队结束他们的工作时,他们必须认识到时间并开始整理他们的报告。银队在挑战开始时专门留出时间,而白队和黑队则指定特定的小组成员作为计时员,以确保他们的进度。所有的团队在将结论呈现给评委之前都回顾了他们的假设和观察结果。

博通大师赛决赛选手在美国手语比赛中互相鼓掌
学生们用手语互相鼓掌。 图片由科学与公众协会提供

在挑战赛结束后,30名决赛选手全体重新召集,并有机会听取他们的意见丰富的巴克利,史密森尼古植物学家。在他的研究中,Rich研究了植物化石记录,以确定数百万年前的气候是什么样的。研究过去的模式有助于预测未来气候变化的潜在影响。这和学生们面对挑战所要做的事情并无不同。事实上,里奇指出,他们这个年龄的年轻人“有能力理解复杂的概念”。他和其他指导学生的服务中心工作人员,不仅对学生表现出的科学敏锐度印象深刻,而且对他们的团队合作精神也印象深刻。这两者在这些年轻创新者的未来职业生涯中都很重要。

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