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以前看美国中学生各种科技发明、科学成果，十分纳闷，怎么学出花儿来的？
直到小兵展示了她科学课的上法，隐约看到了苗头。这样学，确实有点意思啊。
（注：本系列以往文章，请点击文末链接。）
美国学校记录 之21
大雪封路，据称为当地二十年一遇，学校停了两天课。小兵却坐不住了：不喜欢停课！我要上学！我们上课太好玩了！
为了证明有多好玩，小兵给我讲科学课最近上的内容。这个部分是“新陈代谢和身体”，分为新陈代谢和食品工程两个单元。小兵目前还在学新陈代谢这一单元，包括四个章节：身体需要的物质、人体系统、细胞代谢、新陈代谢和运动
。
真人设定
这部分课程的主要学习目标，是了解身体里的亿万细胞靠什么机制维持人体健康和正常功能，但除去大量的阅读材料，更多的是案例讨论和大量的电脑模拟，相当有趣。
课程设定每一个学生都是医学院学生，会面对一个有特定症状的病人，来展开学习和探究。课程介绍这么开场：
欢迎，医学院学生们！你的工作马上开始了，你就会被分配一个感觉不适的病人Elisa。你的工作是学习身体的运行机制，然后为Elisa做诊断。我们将使用代谢模拟来帮助你了解身体的所有细胞和系统如何运行、身体如何工作，最后，我们还要求您了解职业运动员的身体运作机制，了解他们为什么可以完成常人不能及的任务。
接着真的有一个真人场景的视频，一个可爱的名叫Elisa的小姑娘躺在病床上，跟医生和两个医学生描述自己的感受。做戏做全套，可是这个意思？
神奇的模拟器
整个部分的课程安排，先从理论入手：
- 引入这一单元需要的术语
- 真人场景，一个可爱的小姑娘身体不舒服，把症状告诉医生。
- 是什么引起的？
- 这个症状是。。。的证据吗？
- 这个情况能证明某某结论吗？
- 这和原来听到的说法一致吗？
- 为什么这样？为什么不是那样？
- 如果。。。是不是会好一些？
- 5W：who，what，when，how，where，等等。
然后是结合阅读材料的代谢模拟：一条鱼吃进去，经过各个器官，营养成分会如何被分解？和氧气一起，在同一时间内如何对呼吸系统和身体里的储能系统产生什么样的影响？各种分子会用不同的图形表示，但是又遵守了数量比例。
小兵告诉我，这个电脑模拟特别好玩，可以观察吃进去某种食物、呼吸某个频率，观察氧气、淀粉（变成葡萄糖）、蛋白质（分解成氨基酸）以什么比例进入身体各个主要系统，又怎么在各个系统里积累、分解或代谢；还会在几种常见疾病（糖尿病、哮喘等）中选定一个进行模拟，看这种疾病在代谢上的典型表现，比较疾病表现和健康身体的区别。
做实验不是都要分控制组和对照组吗？代谢模拟也是。你可以输入不同食物、不同运动状态，甚至呼吸频度，看代谢情况的变化。我依次输入了吃鱼、汉堡和玉米的选项，观察葡萄糖储存的速度和数量，不由得摸了摸自己日益增长的小肚子，这个模拟看下来，大概会自觉少吃两碗饭呐。
这还没完，不是要作为医学院学生诊断可爱小姑娘的病症吗？教程给出两对四种相互对比的疾病——糖尿病和胰脏损伤、哮喘和贫血——做模拟，和健康情况下的代谢作对比。同时，对这几个病症的每一个，都有一篇阅读材料，讲述病患的主观感受、科学解释、以及如何防治该种疾病。
在阅读和讨论之后，学生会被要求在模拟器中，从健康状态开始，通过改变人体必需的各种物质的数量，模拟出该种疾病的症状。
这就直接从平时生活可见的进食和呼吸的改变，到分子级别的病与非病的对比了。模拟器本身有这个疾病的模拟，最后可以当做标准答案，供学生们和自己构造的疾病模拟作对比，加深理解。
类似的练习或作业还有，使用模拟器模拟一个健康人屏住呼吸的时候身体各系统的情况，一个病人在手术中做体外循环的情况，一个健康人被静脉注射葡萄糖或氨基酸时细胞和身体对物质的吸收情况，还有不吃早餐的情况，跑步中的情况。
小兵一边给我解释课程，一边在模拟器上不停改变参数，同时给我解释各分子数量变化的原因。听着听着就跟不上了，只是觉得这些作业都好实用！
科学课，还是写作课？
每个人都分配了各自研究的疾病，重点是疾病如何影响氧气、葡萄糖等物质的新陈代谢。
有意思的是，研究结果的呈现需要用老师要求的“格式”，如下：
- 我研究的是某某疾病；
- 该疾病会影响身体对某某物质的代谢能力
- 这个疾病对身体影响的机制是。。。（比如，影响细胞对该物质的代谢，体现在数量上如何，以及原因解释）
- 如果Elisa是我所研究的病症，那么她的检验结果应该体现为。。。
乍一看，这非常的“套路”，但是，“是什么、为什么、怎么样”，以及“怎么和实际情况做对比”，都有了。是不是反复走套路，就是变得严谨呢？
最后，当然是用自己的研究所得，对比Elisa的症状，作文课又来了：
每个小组需要演示你们给Elisa做的诊断，要解释Elisa为什么是或者不是某个病症（两对四种病症之一），请按以下步骤：
1. 首先，请解释健康人体的功能。
Elisa身体不适，是因为罹患某种疾病以致营养物质不能到达身体细胞。如果她的身体是健康无恙的，请解释氧分子和葡萄糖分子怎么达到细胞。
2. 证据表明，Elisa有/没有某某病症。
3. 请说明有某种病症的人会出现什么状况，比较Elisa的检验结果，用以支持你在 #2 中的判断。
“我们相信Elisa有/没有某疾病，因为该病症病人会。。。，而Elisa。。。”
老师的评分标准：
1. 结论明确吗？
2. 证据表达得清楚吗？
3. 解释清楚证据如何支持了你的结论吗？
阅读、比照和模拟验证
接下来要学的章节“细胞代谢”和“代谢与运动”，会讲营养物质如何被细胞吸收和利用转化为能量。内容包括能量转化、生化反应、细胞生长和修复、运动员的身体机能为什么比常人好。
在“代谢与运动”的结尾，是用一个具体的运动员成绩提高的例子，要求学生们找出成绩提高的原因。老师会给出三个不同的结论，要求学生们在反复阅读和比照证据中，找出最有说服力的一个，还要用模拟器做数据上的验证。
这科学课，原来不只是“科学知识课”，而是“科学写作课”“科学实践课”，难怪大雪封门停课，小兵着急嚷嚷着要上学，这个课确实有点意思。
话说当年我读研究生的时候，如果有过这些训练，会节省很多迷路的脑细胞吧？
（持续连载，每周一篇，谢谢关注）
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家有姐弟两娃，工科出身，旅居北美十年，回流北京七年，关注儿童心理健康甚于吃喝拉撒；创建青禾旅读，相信分享的力量，热切期待更多父母的原创来稿。
