“找课本茬”背后是平等的学习姿态******
用一副三角板能画出多少度数的角?“除了30度、45度、60度、75度……应该还有165度!”据极目新闻报道,四川成都两名四年级学生米之贤、廖钧宇发现课本上一道数学题参考答案“有问题”,自己找到的一个答案不在参考答案中,他们给教材编写组发去了邮件。编写组回信肯定了两名小学生的探究精神和严谨态度,表示要在教材修订中采纳他们的建议。
类似“找茬”“挑刺”且成功的例子,并不鲜见。2021年秋,沈阳七年级学生崔宸溪指出英语课本上蜜蜂配图配成了食蚜蝇,出版社编辑为他点赞;当年10月,上海小学生吴叶凡发现美术课本上的“树叶”应该是数亿年前的古生物“海百合”,出版社第一时间将错误进行溯源并上报修订……
出版社虚心接纳意见的坦诚固然值得肯定,但这些中小学生敏于思考、敢于质疑的探究精神更难能可贵。面对权威的课本,这些学生不盲从,不盲信,是其所是,非其所非,坚定地表达己见,展现出新时代中小学生积极主动求知求真的价值认定。
尽信书不如无书。中小学课本“千锤百炼”,经过诸多专家之手,当然经得起各种推敲,也比其他读物更精准、更标准,但这并不意味着课本就完美无缺、无可挑剔了。中小学生每天与课本生活在一起,当然最熟知课本的角角落落。很多时候,即便发现问题,一些学生也没有选择发出质疑,这恐怕仍与当下部分中小学过于格式化的教育方式有关。
我早年曾经做过三年中学语文老师,每每困惑于如何协调学生鲜活的认知与课本刻板答案之间的关系。我并非不知道,学生多一些深入思考,多一些触类旁通,多一些路径方法,更能打开他们的思维,但在应试考试的“硬杠杠面前”,很多时候只能收敛起来、压制回去。表现在行动上,就是把学生们的注意力聚拢到记诵上来,“背会就行了”“答案要标准”,久而久之,这种做法就会变得模式化,最终浓缩为成绩单上的数字。
这当然是一种让步,乃至退步,其后果,往往会在学生未来的生涯中一点点呈现。当一茬茬学生走出校门,进入更高的学府,乃至走上社会,不少人都表现出一个共同的特点,就是不会提问,只会照办。尽管我们不能、也不应该把这个结果完全归因于当初的压制质疑,但至少,当下的教育中,应该容得下孩子们表达自己的质疑。
此外,学生不去质疑,或者很少质疑,也与传统社会强大的因循习惯有关系。课本代表着权威,课本就是标准,这类意识往往会持续削弱大家的质疑精神。敬惜字纸也好,尊重老师也好,在很多地方、很多时候,这些观念都在无形中过滤着不同的声音。如果学生总想着从课本的纸缝中找出一些问题,难免不会被视为是“有意找茬”。
必须认识到,“找课本的茬”,就是一种在问题意识中学习知识的绝好路径。凡事破中有立,问题意识多了,必然会逼迫你去寻求答案,探索路径。这种钻研、探究、严谨的精神,就是创新创造的开始。
一方面,这会打破制式化标准模式,让学生从固化思维的桎梏中解脱出来,尝试去寻求不一样的路径和办法,看到不一样的风景。比如,从产生问题意识开始,发展发散思维,找到学习的方法,融会贯通、上下求索,一步步把课本读“薄”读透;又如,大家都来提问题,也会形成一种智力上的砥砺和激荡,这本身就是思想火花得以发生的基础。
另一方面,这也会产生某种超越的心理体验,由知识超越抵达价值超越,而这种超越,对于一个崭新的灵魂而言,至关重要。毕竟,课本只是一座知识的桥梁,大家可以凭借它摆渡,但却不必过度依赖它,更不能迷信崇拜它。如此,才能形成一种科学的求知精神。
无论如何,学习的过程,可能需要一定程度的知识灌输,以吸纳更多新知,但这不意味着学生要全盘接受。在这个过程中,学习者从姿态上是平等的,唯有时时保持求真的敏感,才能真正窥见通往新知的门径。
龙之朱 来源:中国青年报
我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
(文图:赵筱尘 巫邓炎)