近日,由中國科協、中國科學院、中國工程院等共同主辦的第16屆「明天小小科學家」獎勵活動終評落下帷幕。經過科學探究能力、科技知識功底等各項素質的考評,最終在全國範圍內評選出「明天小小科學家」稱號獲得者3名。其中,上海中學本部高三學生魏洵婧成為上海唯一一名「明天小小科學家」。
上海中學學生在做課題研究。
探索過程也是發現美的過程
縷縷青煙漂浮的感覺,是不是很美?魏洵婧選擇的兩個課題都圍繞了一縷煙背後的問題。「平時喜歡美的東西,古典音樂、綠色植物很美,幾何、邏輯推理同樣也很美。」魏洵婧說,美的東西中一定有一些規律可循,探索的過程也是發現美的過程。
她選擇的課題分別是《恆溫熱源上方氣流形態的研究》和《煙顆粒疏密條紋成因的研究》。為了更好研究煙的形態,她足足花了一年半的時間,拿起電烙鐵動手反覆做實驗。為了獲得大量煙霧,她用玻璃板蓋滅高溫燃燒的蠟燭,通過電烙鐵加溫,研究200—300攝氏度不同溫度間各不相同的煙霧形狀。為什麼隨著熱源溫度變化,熱源上方的氣流呈現出多種不同的形態?為什麼煙顆粒能形成疏密條紋?經過深入實驗和蠟燭形成的煙運動觀察後,她建立了煙運動數學模型,並推導出很多公式,成功地解釋了曾經困擾她的各種現象。
魏洵婧說,她平時愛好廣泛,對數理化特別有興趣,特別喜歡平面幾何的奇妙結構,熱衷建立模型,寫運動方程,還自學了電腦編程、高深的物理課程。談及如何才能堅持課題研究?在她看來,首先要自己感興趣,然後不斷鑽研。唯有不放棄,才能堅持下去。
魏洵婧
給學生自由發展空間
魏洵婧小學就讀於建襄小學,初中在華育中學,從小到大,學習成績優異。因為考試成績出色,她一直參加物理、數學、英語等競賽班,獲得了不錯的成績。學習做事很有計劃,每天下課後,她總是想好今天要做的事,然後一一按計劃完成。「在課內提高效率,課後效率才能提高。」魏洵婧深有體會。
能在科研上獲得成績,魏洵婧自認為得益於學校高三科技班的學習。「學校的科技班每周二和四下午都沒有安排課程,有充分的時間讓學生從事自己的課題或實驗。」除了學校為課題提供了很好硬體設備,比如:專業的實驗器材和相機拍攝等,魏洵婧很感謝學校邀請的高校專家作為課題導師。她的導師是來自上海交大物理專業的李晟教授,如果遇到課題上的困難,她隨時與導師溝通。
「學校在學習上給了學生很大的自由發展空間。」魏洵婧的班主任、物理老師李潞瑛說,學校為學生安排了許多講座,平均一周2次講座,由院士、教授等主講,有些專家是一些大學可能都無法接觸到的頂尖人物,為學生提供了豐富的資源。
「科技班的學生大多很清楚自己的興趣,具有很強的鑽研精神和科研能力,學習做事很有規劃性。」李潞瑛說,外界提供了良好的條件,學生自身素質又好,堅持個人的興趣愛好,才能充分激發內動力,迸發出潛力。
魏洵婧
在課程中學會「遊泳」
上海中學是全國唯一一所從2008年起連續9年都拿世界奧數金牌的學校,其中好幾位學生都是滿分。這到底是偶然還是必然?在上海中學校長馮志剛看來,學校提供了獨一無二的課程,激發學生找到自己與別人的不同之處。
學校認為,「會玩」的孩子往往也會學。在上海中學,除了基礎課程,校方每學期提供150多個涉及不同領域、學科的課程供學生選擇。為了讓學生能在更多課程中找到個人的興趣點,學校提供了7個領域、14個學科範疇,超過500門課程供學生選學,形成了廣泛的課程圖譜。以大型、中型、小型、微型課程開設的課程,每學期可提供「人工智慧初步」「無人機」等150多個項目供學生選學。在150多門課程中,根據學生歡迎程度,並非一成不變,定期「可進可出」。
「只要學生有興趣,學校會儘量滿足學生需求開設相關課程,甚至不惜出資邀請大學教授來上課。」馮志剛形象得打了個比方,只有在「遊泳」中才能讓孩子找到自己的興趣點。學校要創建世界一流的研究型、創新型中國基礎教育名校,聚焦於創意與創新的實踐活動,鼓勵師生不走尋常路,立足於不同志向、興趣、潛能學生的可持續發展。
題圖:上海中學學生在做課題研究。 圖片來源:馬松 攝、校方提供 圖片編輯:項建英