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创新思维引领带领中学生走进科研64535青龙高手论

发布时间: 2019-10-08

  “大学物理与中学物理的培养目标、培养方式、考核方式不一样,‘英才计划’突破了中学物理的培养方式,不是让学生去应考,而是让他们获得更广阔的发散性思维,接触到更多的领域。”日前,西安交通大学理学院材料物理系教授杨志懋在采访中说。

  杨志懋自2013年起开始担任“英才计划”物理学科导师,西安交大材料物理团队共有两个导师组,每年对10-12名英才学员进行辅导,杨志懋带领其中的一个团队。总结这些年的培养经验,杨志懋用“引导兴趣、创新思维方法、享受科研”这三个关键词定义了自己的培养理念。

  每次给学生讲课的时候,杨志懋总是要送给他们两个字:第一个字是“悟”,要多思考、多想方法,他认为,每门学科的学习方法其实都不一样,一定要去想一想语文该怎么学、物理该怎么学;另外一个字是“效”,“我发现很多学生上课的时候都茫然地瞪着眼睛,虽然在听,但是根本没有听进去,所以我就告诉他们,在这两个小时里面,要认真地跟着我的思路走,集中精力,注重效率”。

  杨志懋介绍,西交大材料物理组导师团队目前共有11名导师,对英才学生的培养通常分为两个阶段,上半年主要以科普课为主,就像高校大类招生一样,开始培养之后先不选方向,而是由老师们介绍各自的研究领域,让学生了解每个方向以后是做什么的,同时也学习一些材料物理的基础知识、常用设备的使用、基本的科研方法等等,为之后的研究打好基础。暑假期间和暑假过后学生则会分流,老师们会列出十几个不同的课题来供学生们选择自己感兴趣的,也可以自己提出感兴趣的研究课题,同时选择适合的导师,中途不感兴趣的话可以再换。

  “中学生的基础还比较薄弱,所以我们主要采取的是以引导兴趣为主的教育方式。”杨志懋认为,大部分中学生还不知道具体对什么感兴趣,有些兴趣是可以培养的。所以团队的老师们前期会反复跟学生交流,了解他们真正的需求和兴趣。也正因为如此,学校才组建了拥有不同研究方向的导师团队,孩子们看到的多了,尝试的多了,才能慢慢地找到自己适合做什么。

  同时,也有些学生的确对某些领域有着非常浓厚的兴趣。杨志懋介绍,今年招收的学员中有一个孩子非常喜欢3D打印,自己在家里还专门买了3D打印机,强烈的兴趣促使他已经掌握了很多相关知识,正好杨志懋有一个相关课题,这个学生便加入其中,甚至做出了很多连很多大学生都做不出来的东西。

  除了科普课外,西安交大也非常重视通过组织学生参加科学实践活动拓展学生视野,去年就曾带领同学们前往贵州,实地参观贵州500米口径球面射电望远镜(简称“FAST”),了解FAST的工作原理以及在天文观测中所发挥的作用。此外,学院实验室里的高速摄影机、扫描电镜等设备都是向“英才计划”学生全部开放的,供学生来练手,希望他们能够通过不同的尝试寻找自己的兴趣所在。“我总觉得中学生应该去了解更多的东西,视野要宽,多进行尝试,判断自己到底适合干什么,真正对什么感兴趣。”杨志懋说。

  西安交大一直都保持着踏踏实实地做科研、做学术的学风,杨志懋非常希望英才学生能够借此机会深刻地感受这个氛围。他表示,自己并不鼓励学生单纯把发表论文作为自己的学习目的,而是希望同学们能够通过这个平台了解到怎么做科研、科研的核心在哪儿、64535青龙高手论坛心水,实验的关键是什么,通过这个过程知道自己面临着什么问题、该如何寻找解决思路、怎么样操作实验、处理数据等等。

  “授人以鱼不如授人以渔。”杨志懋希望学生能够依靠自己来了解科研环节中的关键是什么。“我可以给你示范,但最终是你把这粒扣子系好。他们以后可能会选择其他学科,遇到的问题或许五花八门,但很多问题的解决思路是相通的,跟思维导图一样。”学生在这个过程中,也可以判断自己到底适不适合做科研。“大学的教育,包括研究生教育也是这样,我跟学生们说的很清楚,研究论文我不会给你们写,但是我会帮你们,你们写出来我来提意见,改完我再提意见你们再改,我希望你们能够通过反反复复的训练掌握自己做科研的能力,以后具备比我更加优秀的独立科研能力,我帮你找对方向,你就大胆地去行动。”

  西安交通大学附属中学任嘉俊是杨志懋去年所指导的一名中学生,他凭借着在培养期间完成的课题在今年的第70届英特尔国际科学与工程大奖赛中获得了亚利桑那州立大学专项奖。杨志懋谈到,任嘉俊能够获奖其实是有原因的。他非常努力,周六日甚至工作日晚上经常来实验室学习,而他有一个非常显著的特点就是经常主动问问题,杨志懋如果觉得自己解答不了便会推荐他去请教其他的老师或研究生,所以任嘉俊几乎跟团队中所有的老师和研究生都讨论过。“我经常跟他说,你做的实验结果好与不好都没关系,但是要从头做到尾,从材料制备、结构与性能表征一直到最后的理论分析,这是一个链条,你要享受的是做科研的整个过程。”

  “我们对这些孩子不一定能做到父母式的那种关怀,但能起到一个导师的作用,该引导的引导,该帮助的帮助,该提供条件提供条件,只要有需求,该买什么东西,我有经费支持你去做,就怕没有需求,不说出你的想法你就没办法去帮助他。”

  杨志懋认为,“英才计划”不是一个短期的行为,它的培养目标瞄准的一定是长远。人才的成长是一个慢变量的过程,不能立刻来判断培养的效果究竟如何,因而英才学生培养期结束后的后续成长应该是被重点关注的一项工作。

  目前,“英才计划”的受众面还相对较小,杨志懋希望能够通过“英才计划”这一渠道与中学之间建立更多的联系,扩大科学普及的覆盖面,让更多中学生能够从中受益。据了解,杨志懋每年至少会做15到20场中学生报告,为中学生宣传物理、材料等科技领域的发展现状和科研方法。

  从兵马俑坑洞里挖出来的宝剑为什么会自己由弯变直?为什么有的彩釉出土之后没有变色?杨志懋的报告往往都是从这些中学生们所感兴趣的故事作为切入点来激发学生的好奇心,继而引出与材料物理相关的知识。值得一提的是,他的每次报告都会在PPT的一角标注“中学生创新思想引领报告”,希望通过自己的努力,至少能够激发一部分学生对科学产生兴趣、树立创新思维。同时,他也在努力把科学传播这项工作延伸到更多的边远、农村地区,让这些地区的孩子能够接触到更广阔的科技世界。



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