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江苏省南京市金陵中学称量时间的金中少年

时间:2020-05-26 10:55来源:互联网 作者:admin 点击: 4 次
幸运的是,负责IYPT社团的丁洋老师教给了他许多与此课题相关的物理知识,解答了他的疑问;学校还请来外援——南大的物理教授团与南师大IYPT社团的学长学姐们,为他和其他同学提供实验与理论方面的指导。 …

原标题:江苏省南京市金陵中学称量时间的金中少年

时间有长度,在物理学家的世界里,时间还可以有方向,可若是有人告诉你,他想称量时间的重量时,你可能会想,这个人是不是疯了?

幸运的是,当江苏省南京市金陵中学余承霖把这个“疯狂”的想法告诉金陵中学STEAM中心的陈界山和丁洋老师时,他们并没有把这当成笑谈。相反,他们引导余承霖把“称量时间”当成在STEAM中心研究性学习课程的项目课题。

1、在金中,只要你敢想

余承霖是江苏省南京市金陵中学高三(10)班的学生,打小就是一个问题多、爱思考的孩子。很多人都说他是科学家的好苗子,但这个小科学家的奇思妙想却总是难以实现。

2017年,余承霖考上了金陵中学。这所历史悠久的名校,一百多年来一直传承着科学与人文并举的传统,培养出一大批诸如工程热物理学创始者和奠基人、中国科学院院士吴仲华,中国核物理学会副理事长、中国科学院院士吕敏这样的科学精英。

呵护每个学生的异想天开,是金中老师们最在意的事情。学校有一门研究性学习课程,是金陵中学STEAM中心三级课程中的基础课程,面向金中全体学生,每周一课时,必修!这门课程主要通过融合基础知识、基本技能和基本科学研究方法相结合的方式,引导学生进行自主选择课题并探究。

在金陵中学,不管你有什么离奇的想法,只要你敢想,老师就会引导你用科学的研究方法去检验它的可行性。

2、偶然一瞥发现的新问题

在金陵中学,余承霖如鱼得水。如果过去的想法都属于突发奇想的话,那么陈界山老师的话——日常生活中蕴藏着丰富的问题资源,偶然间的一瞥都可能发现一个新问题,让他在科学探索的路上,拥有了明确的问题意识。

那一次,学校组织参观紫金山天文台时,余承霖对摆在角落的古代计时工具——称漏发生了兴趣。回校后,他在研学课上向同学们介绍了他的一些不成熟的想法,例如:随着桶里液体液位的变化,时间的称量是否受到影响。他招募了几个对这个课题感兴趣的同学,想通过科学研究找到答案。

古代称漏实物

在研学课程所点燃的实验热情的驱使下,余承霖又参加了学校里传感器物化课程基地的IYPT社团。在那里,他接触到了IYPT竞赛(国际青少年物理学家竞赛),这是一项以物理实验探究为重心的竞赛。巧的是在IYPT竞赛那一年所给出的众多赛题中,有一个“称量时间”的赛题:“众所周知,沙漏在流沙时,它(用秤称出来的)的重量会发生变化,请探究这一现象。”题目看似简单,却与他在参观紫金山天文台时看到的秤漏有许多相通之处。他第一时间做了预实验。

3、科学探索,没那么简单

在研究的过程中,余承霖遇到了许多困难。

首先,在对实验现象的理论解释方面,由于物理知识的局限性,他只能对实验现象进行定性分析,而做不了定量分析。幸运的是,负责IYPT社团的丁洋老师教给了他许多与此课题相关的物理知识,解答了他的疑问;学校还请来外援——南大的物理教授团与南师大IYPT社团的学长学姐们,为他和其他同学提供实验与理论方面的指导。

其次,在用实验验证理论公式方面,他最初设计的实验装置存在诸多缺点,导致实验无法继续进行。

不过,在“用传感器进行物理实验”的选修课上,余承霖学习了如何利用多种传感器进行实验;在通用技术课上,他学到了产品设计的一般过程,其中模型制作阶段所需的金工、木工、三维设计、激光切割等技能,丰富了他的物化能力。在这些基础上,他设计出了第二代实验装置,用拉力传感器取代电子天平,并通过手工用木条搭建装置的基本结构。在日常生活中,他又联想到他在高达模型的制作过程中发现的一处巧妙设计,据此设计出了能自动释放沙子的自动开关。

第二代实验装置

利用高等数学进行数学建模并进行理论分析

草图的绘制涉及到了美术功底。在实验的分析过程中用到了高等数学的知识。整个研究过程中,科学、技术、工程、艺术、数学在这个研究过程中都不可或缺。而这种,通过多学科融合解决实际问题的能力,正是金陵中学STEAM研究性学习课程想带给学生的,也是最能让学生终生受益的!

4、是金中带他进入了科学殿堂

最终,余承霖和队友顺利完成了实验。在高一暑假的比赛中,他们获得了江苏省中学生物理学术创新竞赛团体赛特等奖、全国中学生物理学术创新邀请赛团体赛特等奖的荣誉。

还有几个月,余承霖就要从金陵中学毕业了,他说母校的研究性学习课程培养了他勤于想象、敢于挑战、勇于坚持的科学品质,让他坚定了自己的科研梦想,进入了属于他的科学殿堂。

老师眼中的他

在课题研究的过程中,你感受到了物理的魅力,也看到了一个不一样的自己。希望你在未来的专业与职业中,能够将踏实、专注、创新的特质继续保持与发扬。——丁洋老师

金陵中学研究性学习课程在你内心深处埋下的种子,未来一定会在你生命的某个阶段发芽、开花、结果。愿你不忘初心,在科学研究的领域进行大胆开拓,成为让母校骄傲的真正的科学家。——陈界山老师

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(来源:http://www.3ahg.com/nvren/158318.html)
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