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偉大的科學發明起源於什麼?興趣、好奇,以及最為朴素的探知欲。
12月16日,首屆丘成桐中學科學獎頒獎典禮在京舉行。頒獎典禮上,令人印象最為深刻的,不是菲爾茲獎獲得者、諾貝爾物理學獎獲得者等重量級評委,而是孩子們著迷於科學、在數學和物理的王國中盡情“玩耍”的自由心態。
北京中關村中學3個高三的大男孩楊祚儒、富宏遠、計潤達獲得了其中數學獎的銀獎,他們研究的對象,就是平時最好的“玩伴”——足球。孩子們通過對足球進行受力分析,得出基本的運算公式,再通過計算機模擬,得出足球運動的基本軌跡,並最終得出一個弧線球射門的最佳位置。他們的論文題目就是——《足球弧線球的數學分析方法》。
“這與平時做題不一樣,自主尋找選題有更多自主發揮空間”
“我們也是抱著試一試的心態進行研究,因為對足球運動中的弧線球挺感興趣的,所以就選了這個題目。研究足球可比課堂上做題更有趣,這與做題不一樣,自主尋找選題,我們有興趣,也擁有更多自主發揮的空間。”計潤達說。
相對於課堂學習,自主式的研究性學習顯然對孩子們有著更大的吸引力。比賽前,3位同學自主選題,什麼樣的題目是自己最感興趣的,什麼樣的題目能做到將書本所學與生活所用最有效的結合,什麼樣的研究方向一說就能吸引到評委的關注,幾個大孩子著實費了一些腦筋。
累歸累,幾個人都感到了前所未有的快樂。在班裡擔任數學課代表的楊祚儒說:“這種研究的過程同在課堂上學習老師所教授的內容不同,課堂上老師更多的是強調做題的技巧與方法,自己根據興趣研究的時候更能激發創造力。”
當然,這個研究方向的選擇可不僅僅是為了好玩,也為了實用,“我們的研究是從足球比賽的弧線球中得到的啟發,所使用的主要方法不變,只要調整參數,考慮一定的風速,就能預測球員進球的概率。在實際運用中,我們可以幫助球員設計科學的訓練,以此提昇球員的成績。”富宏遠補充道。
定了方向之後,3個男生精誠合作,各自發揮專長,開始了對自我的挑戰,而在這個過程中,更是表現出了超越年齡的嚴謹和穩重。楊祚儒和富宏遠進行受力分析,得出基本的運算公式。計潤達運用計算機模擬出結果,得出軌跡運行的數據。同時,在此基礎上,再將數據反饋給另外兩位同學進行驗算。
“沿著自己真正感興趣的方向深入下去,就一定能有與眾不同的發現”
以興趣為目的的科研活動會影響學習成績嗎?學習與課外的科研活動到底是什麼關系?彼此衝突還是互相帶動?
“起初,家長擔心,怕我們耽誤上課、影響成績,但我們幾個相互督促,通過提昇效率,做到學習和科研兩不誤。看到我們如此堅持,家長們的態度也就慢慢地從懷疑轉為支持,楊祚儒的父母還幫我們指導論文格式。”富宏遠說。
“通過這次活動,我們真的學習到了很多。比如學習到如何提昇學習效率,領悟到了團隊合作的重要性。我們還利用業餘時間自學了大量數學和物理相關的課程,並掌握了更為豐富的計算機知識。由於這次比賽是國際性的,一些展示和說明需要用英文進行,我們的英語水平也得到很大提昇。同時,我們還掌握了科研的基本步驟與論文寫作的基本方式。”幾位同學說,“最重要的是,我們懂得了一個道理,沿著一個自己真正感興趣的方向深入下去,就一定能有與眾不同的發現。”
是的,偉大的科學發明往往是從好奇和興趣開始萌芽的。正如首屆丘成桐中學科學獎頒獎典禮上,一些學者指出的,回答“錢學森之問”,讓更多拔尖創新人纔“冒”出來,首先就應從保護孩子們朴素的好奇心開始。或許,當今教育的難題不在於如何讓孩子掌握更多的知識和技能,而在於在教會孩子更多知識的同時,不扼殺孩子對周圍事物那一份朴素而寶貴的好奇。
在比賽的過程中,丘成桐先生問幾個孩子,未來的規劃是什麼,幾個學生毫不猶豫地回答,進入大學繼續學習數學或物理專業。因為,這次參賽的經歷讓他們發現,科研真的很有趣,很好玩。