研究足球弧線(xiàn) 得了數(shù)學(xué)大獎(jiǎng)
三個(gè)高中生：“科研真的很有趣”
來(lái)源：人民日?qǐng)?bào) 2012-12-20 趙婀娜 章正
偉大的科學(xué)發(fā)明起源于什么？興趣、好奇，以及最為樸素的探知欲。
12月16日，首屆丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮在京舉行。頒獎(jiǎng)典禮上，令人印象最為深刻的，不是菲爾茲獎(jiǎng)獲得者、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者等重量級(jí)評(píng)委，而是孩子們著迷于科學(xué)、在數(shù)學(xué)和物理的王國(guó)中盡情“玩耍”的自由心態(tài)。
北京中關(guān)村中學(xué)3個(gè)高三的大男孩楊祚儒、富宏遠(yuǎn)、計(jì)潤(rùn)達(dá)獲得了其中數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的銀獎(jiǎng)，他們研究的對(duì)象，就是平時(shí)最好的“玩伴”——足球。孩子們通過(guò)對(duì)足球進(jìn) 行受力分析，得出基本的運(yùn)算公式，再通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，得出足球運(yùn)動(dòng)的基本軌跡，并最終得出一個(gè)弧線(xiàn)球射門(mén)的最佳位置。他們的論文題目就是——《足球弧線(xiàn)球 的數(shù)學(xué)分析方法》。
“這與平時(shí)做題不一樣，自主尋找選題有更多自主發(fā)揮空間”
“我們也是抱著試一試的心態(tài)進(jìn)行研究，因?yàn)閷?duì)足球運(yùn)動(dòng)中的弧線(xiàn)球挺感興趣的，所以就選了這個(gè)題目。研究足球可比課堂上做題更有趣，這與做題不一樣，自主尋找選題，我們有興趣，也擁有更多自主發(fā)揮的空間。”計(jì)潤(rùn)達(dá)說(shuō)。
相對(duì)于課堂學(xué)習(xí)，自主式的研究性學(xué)習(xí)顯然對(duì)孩子們有著更大的吸引力。比賽前，3位同學(xué)自主選題，什么樣的題目是自己最感興趣的，什么樣的題目能做到將書(shū)本所學(xué)與生活所用最有效的結(jié)合，什么樣的研究方向一說(shuō)就能吸引到評(píng)委的關(guān)注，幾個(gè)大孩子著實(shí)費(fèi)了一些腦筋。
累歸累，幾個(gè)人都感到了前所未有的快樂(lè)。在班里擔(dān)任數(shù)學(xué)課代表的楊祚儒說(shuō)：“這種研究的過(guò)程同在課堂上學(xué)習(xí)老師所教授的內(nèi)容不同，課堂上老師更多的是強(qiáng)調(diào)做題的技巧與方法，自己根據(jù)興趣研究的時(shí)候更能激發(fā)創(chuàng)造力。”
當(dāng)然，這個(gè)研究方向的選擇可不僅僅是為了好玩，也為了實(shí)用，“我們的研究是從足球比賽的弧線(xiàn)球中得到的啟發(fā)，所使用的主要方法不變，只要調(diào)整參數(shù)，考 慮一定的風(fēng)速，就能預(yù)測(cè)球員進(jìn)球的概率。在實(shí)際運(yùn)用中，我們可以幫助球員設(shè)計(jì)科學(xué)的訓(xùn)練，以此提升球員的成績(jī)。”富宏遠(yuǎn)補(bǔ)充道。
定了方向之后，3個(gè)男生精誠(chéng)合作，各自發(fā)揮專(zhuān)長(zhǎng)，開(kāi)始了對(duì)自我的挑戰(zhàn)，而在這個(gè)過(guò)程中，更是表現(xiàn)出了超越年齡的嚴(yán)謹(jǐn)和穩(wěn)重。楊祚儒和富宏遠(yuǎn)進(jìn)行受力分析，得出基 本的運(yùn)算公式。計(jì)潤(rùn)達(dá)運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬出結(jié)果，得出軌跡運(yùn)行的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上，再將數(shù)據(jù)反饋給另外兩位同學(xué)進(jìn)行驗(yàn)算。
“沿著自己真正感興趣的方向深入下去，就一定能有與眾不同的發(fā)現(xiàn)”
以興趣為目的的科研活動(dòng)會(huì)影響學(xué)習(xí)成績(jī)嗎？學(xué)習(xí)與課外的科研活動(dòng)到底是什么關(guān)系？彼此沖突還是互相帶動(dòng)？
“起初，家長(zhǎng)擔(dān)心，怕我們耽誤上課、影響成績(jī)，但我們幾個(gè)相互督促，通過(guò)提升效率，做到學(xué)習(xí)和科研兩不誤?？吹轿覀?nèi)绱藞?jiān)持，家長(zhǎng)們的態(tài)度也就慢慢地從懷疑轉(zhuǎn)為支持，楊祚儒的父母還幫我們指導(dǎo)論文格式。”富宏遠(yuǎn)說(shuō)。
“通過(guò)這次活動(dòng)，我們真的學(xué)習(xí)到了很多。比如學(xué)習(xí)到如何提升學(xué)習(xí)效率，領(lǐng)悟到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我們還利用業(yè)余時(shí)間自學(xué)了大量數(shù)學(xué)和物理相關(guān)的課程， 并掌握了更為豐富的計(jì)算機(jī)知識(shí)。由于這次比賽是國(guó)際性的，一些展示和說(shuō)明需要用英文進(jìn)行，我們的英語(yǔ)水平也得到很大提升。同時(shí)，我們還掌握了科研的基本步 驟與論文寫(xiě)作的基本方式。”幾位同學(xué)說(shuō)，“最重要的是，我們懂得了一個(gè)道理，沿著一個(gè)自己真正感興趣的方向深入下去，就一定能有與眾不同的發(fā)現(xiàn)。”
是的，偉大的科學(xué)發(fā)明往往是從好奇和興趣開(kāi)始萌芽的。正如首屆丘成桐中學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上，一些學(xué)者指出的，回答“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”，讓更多拔尖創(chuàng)新人才 “冒”出來(lái)，首先就應(yīng)從保護(hù)孩子們樸素的好奇心開(kāi)始?；蛟S，當(dāng)今教育的難題不在于如何讓孩子掌握更多的知識(shí)和技能，而在于在教會(huì)孩子更多知識(shí)的同時(shí)，不扼 殺孩子對(duì)周?chē)挛锬且环輼闼囟鴮氋F的好奇。
在比賽的過(guò)程中，丘成桐先生問(wèn)幾個(gè)孩子，未來(lái)的規(guī)劃是什么，幾個(gè)學(xué)生毫不猶豫地回答，進(jìn)入大學(xué)繼續(xù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)或物理專(zhuān)業(yè)。因?yàn)?，這次參賽的經(jīng)歷讓他們發(fā)現(xiàn)，科研真的很有趣，很好玩。
