仰望星空,脚踏实地

王科

  因材施教,个性培养

  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。天文是许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在快速发展的阶段,但另一方面,大众能够接触到的靠谱的天文科普的机会太少,大量低劣甚至错误的天文知识在互联网传播。我了解到“英才计划”是在2020 年,意识到这是一个“官方”的科普机会。我至少可以影响几名中学生和他们的同学、家人、朋友,这是一个很好的开始。

  指导高中生进行科研是一个未知的挑战。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。我甚至去查了一下现在高中的教材,看看学生在学习什么样的物理知识。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,有的已有过科研经历,有的是资深天文爱好者,也有的同学的学科基础好但对天文了解很少。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,我都会从一个出发点来考量,那就是让同学们的“收获感”最大化。我需要根据同学们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。老实说,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。

  注意,能力强的同学有时会低估课题的难度,这可能导致他们最终的成果看起来不那么“漂亮”,甚至信心受到一定程度的打击。我们当导师的就需要把握课题的难度,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”的培养期限是一年,但实际上,现在的中学生往往比我的研究生还要忙。他们能够在寒暑假分别抽出两三周的时间,再加上平时周末的一小部分时间来进行科研,已经十分难得。因此,“获得感”是至关重要的。

  开阔视野,求真务实

  参与“英才计划”后,我不由得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、去体验不同的科研领域,去发现自己真正喜欢的事情。我相信,这些孩子们中间,一定会有未来的科学大家。对于大多数同学而言,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,相信这对他们今后的成长有所助益。

  在国外的一些地方,中学生会自发地去联系高校或科研院所的老师进行暑期实习,这通常是和申请大学挂钩的。国内也有少数学生有这样的资源可以去做暑期实践。而“英才计划”是一个国家层面、官方认可的项目,这对学生来说是非常好的机会。唯一的问题是,目前“英才计划”每年录取 1000 名左右的学生,而且集中在某些省份,大部分的同学还没有这样的机会。按我的理解,根本问题还是在于人才资源的相对匮乏。

▲ 2022年师生合影

▲ 2022年师生合影

  “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。在时间允许的情况下,我以后可能会考虑做一些这方面的事情。

  最近的两届奥运会,我看到了中国新一代年轻人身上闪耀着一些珍贵的特质,因而对他们和我们共同的未来抱有期望。在科学领域,我同样期待新一代年轻人带来积极变化。

  互相交流,体味科研

  天文学是一门以观测实验推动的学科。然而,受实际条件所限,我们有时候难以赴天文台开展实地观测,就连学生入校进行科普观测也面临着许多的不确定。于是,我们使用现有的数据开展研究,虽然并不是同学实时观测得到的数据,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,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,与国内外的学者进行面对面的交流,这样他们就可以沉浸式地体验真正的科研生活。

▲ 2022年预答辩

▲ 2022年研讨会日常