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[匠心育人]国家战略与个人志趣相投 注重学员“获得感”

文_王 科

2022-04/总第313期

阅读数7

很久以来,我都想为天文科普做一点事,但一直未能付诸实践。学天文是很多人童年时代的梦想,包括我自己。近几年我们国家的天文事业正处于快速发展的阶段,但大众能够接触到的靠谱的天文科普机会很少,大量低劣甚至错误的天文知识充斥着互联网。2020年新冠疫情期间,我了解到了中学生英才计划,意识到这是一个“官方”的科普机会,我至少可以影响几位中学生和他们的同学、家人、朋友,会是一个很好的开始。

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当我对英才计划有了进一步的了解之后,才知道这个发起于2013年的针对基础学科的项目颇具前瞻性,那时还很少从新闻里听到“卡脖子”这样的说法。在当前的国际环境下,基础科研和人才资源的重要性、紧迫性已经无需多言。

当国家战略和个人志趣相投,我很乐意尝试一下。


因才施教,个性化培养

指导高中生做科研是一项未知的挑战。虽然我在国内外都指导过学生,但都是研究生和本科生,从未指导过中学生。我甚至查阅了现在的高中教材,看看学生普遍具有什么样的物理知识水平。通过面试,我了解到,不同学生的学科基础和天文基础差别很大。有的学生已经自学完高中物理,有的参加过天文奥赛,有的已经有过科研经历,有的是资深天文爱好者,也有学生学科基础好但对天文的了解很少。不过,他们都有一个共同的特点,那就是对天文和宇宙充满好奇。

学生的差异化背景使我意识到,“因材施教”和“个性化培养”是必须的。从课题设计到日常沟通,都必须从同一个出发点考量,那就是让学生的“获得感”最大化。需要根据学生的天文基础和编程水平设计难度适中、容错率高的课题,使得他们在花费宝贵的一两小时后有所收获,或许是一张图,或许是一条光谱,抑或是一个有用的小程序。事实上,这并非科研的常态,因为科研不是搬砖,投入时间并不保证会有好的结果,但在有限的时间内,这是最有效的方式。

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与英才学员合影

需要注意的是,能力强的学生有时会低估课题的难度,这可能会导致他们最终的成果看起来不那么“漂亮”,信心甚至会受到一定程度的打击。导师要把握课题的难度,注意恰当地给予帮助,并且在适当的时机让他们明白,这样的挫折更加接近科研的常态。

理论上,英才计划的培养期限是1年,实际上,现在的中学生往往比研究生还要忙。他们能够在寒暑假分别抽出两三周的时间,再加上周末的一小部分时间进行科研,已经十分难得。因此,“获得感”至关重要。


疫情的影响

天文学是一门以观测实验推动的学科。然而,新冠疫情使得我们难以赴天文台开展实地观测,甚至学生入校进行科普观测也面临许多不确定性。因此,只能使用现有的数据开展研究,虽然并不是学生实时观测得到的数据,但却是国际上最先进的空间和地面望远镜取得的第一手资料。另外,我还曾考虑过做一些虚拟观测实验,但需要的背景知识较多,目前暂未实施。

我所在的北京大学科维理天文与天体物理研究所是一个国际化的研究所,如果没有疫情,我很期待能邀请同学们来所里进行短期访问,在开展课题研究的同时参加组会、下午茶讨论、聆听各类学术报告,与国内外的学者开展面对面的交流,这样他们就可以“沉浸式”体验真正的科研生活。

相信疫情终将结束,我们这颗蓝色的星球也会恢复往日的活力,让所有人都能够愉快地看星星。


期待未来

参与英才计划后的感受,首先是感慨现在的学生条件太好了,有英才计划和其他类似的项目,他们可以开阔视野,体验不同的科研领域,发现自己真正喜欢的事情。我相信,这些孩子中间,一定会有未来的科学大家。对于大多数学员而言,他们可以从中学到科研的一些特质,包括理性、求真、自由和平等的交流等,这对他们今后的成长也会有所助益。

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2022年英才计划启动会,王科老师(右一)与优秀学员谢佳禾同学

在国外发达地区,中学生会自发地联系高校或科研院所进行暑期实习,这通常是与申请大学挂钩的。国内也有少数学生有这样的资源可以做暑期实践。英才计划是一个国家层面的、官方认可的项目,这对中学生来讲是非常好的机会。但是,目前英才计划每年录取1 000名左右学生,而且集中在发达省份,大部分学生还没有这样的机会,根本原因可能还是由于人才资源的相对匮乏。

新冠疫情改变了很多事情的运作方式,客观上讲,很多非常好的学习资源从线上更容易获得了。英才计划目前仍然处在试点阶段,只在全国部分省市的部分学校开展,而线上资源则没有这些限制,我希望更多的人(包括中学教师和学生)可以从这些线上资源中获益。

最近的两届奥运会,让我看到了中国新一代年轻人身上闪耀着的一些珍贵的特质,颇令我钦佩,因而对他们和我们共同的未来抱有期望。在科学领域,我同样期待他们带来的积极变化。

(本文作者系北京大学科维理天文与天体物理研究所研究员,博士生导师,北京大学博雅青年学者。主要研究领域为星际介质与恒星形成,发表论文90余篇、专著1部,被引用1 700余次。主持40多项国际望远镜观测项目,主持德国科学基金会重点项目和国家自然科学基金面上项目。曾荣获Springer出版社全球优秀博士论文奖,并受邀出版专著;应邀参加第62届林岛诺贝尔奖获得者大会;首位入选欧洲南方天文台ESO Fellow的中国博士。研究成果被哈佛-史密松天体物理中心、Spitzer空间望远镜、美国天文学会、欧洲航空局、英国皇家天文学会等专业机构高亮报道。)


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