2023年7月11日,来自全国52名准高一、准高二学子赴清澜山学校参与2023数学科创营。在这里,众多优秀的学子与专家面对面交流,一起探索奇妙的数学科创世界。
2023数学科创营由清澜山学校和中国下一代教育基金会主办,清华大学附属中学协办,邀请了清华大学附属中学李娜、曾慧兰、王恒亮三位数学组优秀一线教师,清澜山学校李轩博士及其团队老师为学生们开设数学科技创新课程,带领同学们了解世界科技前沿动态,体验、探索科学研究的奥秘。
【智趣相融|数学大师课】
数学之“慧”在于寓学于乐,在于学习的过程中、在于思考的过程中、在于运用的过程中。特别开设的数学大师课,老师们引导孩子们打破固有思维解决常见数学问题,感受数学世界的乐趣和思维的发散性。在一次次与数学的邂逅中,同学们学会了从多个角度看问题,感受思想的碰撞。
李娜老师给学生们讲述了基础的金融数学知识,包括利息理论,年金基础,概率基础,生命表,寿险定价分析。让学生们深刻体会了数学源于生活,又服务于生活。希望他们有了基本的金融理论知识,未来能够更有信心的自己投资理财,让资本增值,生活更加美好。
王恒亮老师的课程分为两部分,一部分从海盗分金问题开始,逐步引入数学归纳法的思想,最终较为深入的讲解了数学归纳法及一些相关的问题。另一部分,从手写数字识别问题入手,为同学们介绍了深度学习模型的发展,并讲解了深度学习模型在计算机视觉,自然语言处理,推荐系统等领域的应用,同时也介绍了数学在人工智能中的重要作用。
曾慧兰老师的课程围绕“数学之用”进行展开,第一节课以微分方程数值解的应用为例向同学们展示了计算数学对水利工程、航天航空、人工心脏、油藏模拟等科学技术发展的强力支撑;第二节课以数学建模的入门介绍为砖向同学们展示了数学在实际生活中的应用,鼓励同学们学好中学数学,留心生活,善于思考,勤于动手。
【清澜高研—生命和环境科学】
清澜山学校高研组老师给学生们呈现了精彩且有意义的科学课。从宏观到微观,涉及到生态学,动物生理学,细胞分子生物学,学生们收获满满。
李轩老师以“DNA”为主题,带领学生们亲手完成个人的DNA提取。同学们统⼀穿戴实验室防护帽、⼿套,看着还真有⼀副⼩⼩科学家的架势。同学们取自己的唾液,然后通过移液枪、离⼼管、磁力架等专业的设备来提取纯化DNA。DNA的结构是什么样子?为什么磁珠可以结合DNA?怎么把DNA从唾液中纯化出来?整个过程让同学们感到⼗分新奇,对基因的认识也更深了。
李春鑫老师以“从鱼的解剖看生物演化”为主题,先从生物学4个大概念引入,让学生们从不同角度了解生物课程学习的底层逻辑。以“演化”为线索,结合2022年9月中国科学家发表在Nature上的4篇文章,探讨了从鱼到人的演化过程。通过疝气这种疾病,揭开演化过程并非完美的一面。接着李老师详细讲解了鱼的内外部结构,通过视频引导学生了解鱼类解剖,学生在解剖罗飞鱼的过程中不仅掌握了基础的解剖方法,也了解了鱼类和人类结构上的差异。
盖晓然老师和同学们一起学习和探讨了:土壤的形成、组成、不同的土壤类型,以及土壤是如何作为媒介将岩石循环和生物圈联系到一起的;然后在两个实验 - 触感法判断土壤质地和土壤中NPKpH的检测中 ,掌握了农业和生态学中,对于土壤质地快速判断的方法,以及土壤中营养物质检测的技术。土壤作为陆地生态的重要组成部分,是人类赖以生存的资源,在这次课程的学习和体验中,同学们重新认识了土壤,初探了农业和环境科学中的技术操作基本原理,同时也对土壤污染有了一定的觉知。
【走进科创前沿|零一学院 无界创新】
深圳是一个创新腾飞之城,在这里有一所面向未来的无界大学——零一学院。清澜山作为深圳零一学院的战略合作伙伴,带领同学们在深度参观参观零一学院的实验室。实验室外的展览长廊上,陈列着零一学子的科研项目海报及成果,涉及到仿生机器人、人工智能、合成生物学等。
参观实验室后,深圳零一学院副院长白峰杉教授以一场精彩的演讲“数学的境界进阶”,为同学们重新定义了什么是数学,也让同学们再次深深的感受到了数学之美。‘有趣即好玩,有用可济世,无用是文化’。
白教授在中外历史和文明发展脉络中把数学的故事娓娓道来。早在公元前300余年,欧几里得几何便横空出世,采用了公理法表述了当时出现的所有的数学知识,具有严密的逻辑推理方法,成为西方数学教科书的底本,也成为了西方数学高地的基础。同时,数学发展的最基础,是基于计数,计数,是数学的语言。快速,准确,朗朗上口的计数方式,计算方法,会更容易掌握这门语言,所以中文的简洁性,奠定了我们中国人在算术上的优势。
通过这次讲座以及与白教授的互动,学生们了解到数学不仅仅是一门学科,一个工具,它也是一种文化,更是一种思维。基于数学的思维、基于数学的创新,是在未来科技竞争中取得优胜的关键。同学们在学习数学的时候,应该重点关注思维方式,而不仅仅是通过刷题提升计算能力。简洁的中文,奠定了我们拥有更快,学好数学的基础。
学生讲座后感叹:中国人已经在算术上有着非常强大的基础了,所以我们更应该跨越思维定式这座高山,走向更广更新的数学天地。
美丽与科技的落脚地--华为欧洲小镇
华为欧洲小镇坐落在美丽的松山湖畔,占地1900多亩,分12区,按牛津、维罗纳、巴黎、海德尔堡、克伦诺夫等12个欧洲小镇或经典建筑建造,总建筑面积126万平方米。
同学们亲身见证和感受了一流企业的工作氛围和环境,一起探索华为的文化基因,领略华为风采。此次游览不仅感受了华为的示范力量,在心灵和精神上得到了巨大鼓舞和升华。
【从理论到实践--收获满满的数学科创之旅】
7月16日,以探寻数学、科技创造为主线,体验数学科创奥秘的数学科创营顺利结营,在结营仪式上,不少同学表达了自己短短7天的学习收获和全新感悟。
7天6夜的数学科创公益活动,使学生们领略了科技进步的魅力,拓宽了国际视野,并激发了他们在数学、科学等相关学科的兴趣,还为理解和运用数学科技知识打下夯实的基础,具有重要的科教意义。