清華大學(xué)分營：科學(xué)訓(xùn)練營

2017年高?？茖W(xué)營清華大學(xué)分營通過多種形式的活動帶領(lǐng)學(xué)員了解清華，玩轉(zhuǎn)清華。在為期1周的活動中，科學(xué)營邀請到2名院士為同學(xué)們帶來2場大師專題講座，為營員講述清華大學(xué)在科技創(chuàng)新方面的最前沿進(jìn)展。營員們還參觀了清華大學(xué)國家重點實驗室，親自嘗試實驗操作，體驗科研魅力；參觀了清華大學(xué)蘇世民書院、藝術(shù)博物館、校史館，領(lǐng)略清華大學(xué)的歷史人文；參訪了清華大學(xué)創(chuàng)客空間，感受創(chuàng)業(yè)過程……其中，科學(xué)訓(xùn)練營活動為營員們提供了動手實踐、參與科技創(chuàng)新的機(jī)會，讓營員的個人才能得到充分發(fā)揮。

活動簡介

青少年高?？茖W(xué)營清華大學(xué)分營科學(xué)訓(xùn)練營活動，秉持“啟蒙科研興趣，趣味課堂教學(xué)”的理念，將科技知識、動手實踐、“一站到底”、辯論賽等元素結(jié)合在一起，讓營員在趣味中感受科學(xué)的魅力。經(jīng)過課程負(fù)責(zé)人的精心備課和篩選，兼顧課程知識廣度和營員的可接受程度，確定了4門課程：最強(qiáng)投石機(jī)、神奇定時器、極限橋梁和海綿城市。這4門課程涵蓋了能源環(huán)境、信息技術(shù)、建筑結(jié)構(gòu)、先進(jìn)制造等領(lǐng)域。

活動內(nèi)容

最強(qiáng)投石機(jī)

最強(qiáng)投石機(jī)課程要求各小組使用數(shù)量有限的皮筋和木棒在規(guī)定時間內(nèi)完成簡易投石機(jī)的制作，并在之后進(jìn)行小型投擲比賽，整個過程使?fàn)I員增進(jìn)友誼的同時初探科技樂趣。

在課程當(dāng)中，營員們表現(xiàn)出了對投石機(jī)制作的極大熱情，積極發(fā)揮想象力，運用所學(xué)知識，協(xié)同合作，設(shè)計出了各式各樣的投石機(jī)模型。制作所用的原材料比設(shè)想的更少，他們甚至利用筷子的塑料包裝固定投石機(jī)。更令人驚嘆的是，投石機(jī)的投擲能力遠(yuǎn)超出了輔導(dǎo)員的預(yù)期，可見營員的智慧是無窮的。有的小組由于設(shè)計方案正確，以較快速度完成了投石機(jī)的制作，抱著精益求精的態(tài)度，他們在余下的時間內(nèi)對投石機(jī)模型進(jìn)行了結(jié)構(gòu)加固和外形美化，追求力學(xué)和美學(xué)的和諧共存。

這次課程學(xué)習(xí)，不但鍛煉了營員們的動手能力，將課堂所學(xué)的部分理論知識運用到實際生活當(dāng)中，而且讓他們明白了“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，所有的設(shè)想只有落實到應(yīng)用中才能檢驗其正確性，否則再好的設(shè)計也只能是空想。

神奇定時器

這是一門兼具科技感與趣味性、實踐性與理論性的課程。神奇定時器課程首先講解了與電子技術(shù)有關(guān)的規(guī)模集成芯片的使用基本知識，然后以組為單位用面包板搭建出一個由施密特反相器和RC環(huán)節(jié)組成的、頻率可調(diào)的簡單定時器電路，用以控制LED燈閃爍，讓營員在實踐中感受現(xiàn)代科技的魅力。

在活動中，營員們積極配合，參與度高，完成度也很高，基本實現(xiàn)了預(yù)想的實驗電路。有的營員有較高的興趣，自己設(shè)計了電路進(jìn)行探究和嘗試；更有少部分營員向授課者詳細(xì)詢問了施密特反相器、RC電路的知識，并且展現(xiàn)出了扎實的數(shù)理基礎(chǔ)。

這次課程理論上的難度比較大，但是具有趣味性，完全不同于中學(xué)物理中的電學(xué)實驗，讓營員們充分感受到大學(xué)知識中的科技元素。通過這門課程，他們了解了一定的電路知識，開拓了眼界，尤其是在合作完成實驗后，更是充滿成就感。

極限橋梁

極限橋梁課程首先介紹橋梁特性與受力情況，通過實際生活中的失敗設(shè)計強(qiáng)調(diào)橋梁結(jié)構(gòu)的重要性，之后以組為單位使用給定材料制作橋梁，比賽橋梁載重極限。

活動開始后，輔導(dǎo)員先進(jìn)行PPT講演，介紹有關(guān)橋梁的基本知識，包括常見橋梁的種類與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)力學(xué)知識?？紤]到一些結(jié)構(gòu)力學(xué)知識屬于大學(xué)物理的范疇，于是輔導(dǎo)員根據(jù)同學(xué)們現(xiàn)有的高中物理力學(xué)基礎(chǔ)，用引導(dǎo)性的語言解釋其中的力學(xué)原理，并由此提出一些問題。完畢之后，輔導(dǎo)員開始介紹具體的比賽規(guī)則與評分準(zhǔn)則，營員們準(zhǔn)備開展動手比賽活動。

比賽過程中，輔導(dǎo)員在教室里觀察營員們的造橋進(jìn)程，期間，也回應(yīng)同學(xué)們對比賽規(guī)則的疑問。營員們積極發(fā)散思維，充分利用手中的材料，有的小組做了簡易的梁橋，有的小組嘗試了“高大上”的懸索橋，還有的小組向斜拉橋發(fā)起了挑戰(zhàn)。比賽結(jié)束后，輔導(dǎo)員按照原定的評分細(xì)則，客觀公平地對各個小組所造的橋進(jìn)行性能測試，最后綜合多個評比指標(biāo)評選出冠亞軍作品并授予小組組員獎品。

海綿城市

海綿城市是為了應(yīng)對城市內(nèi)澇問題所采取的一種新型城鎮(zhèn)建設(shè)方式，結(jié)合黑臭水體的治理問題和PPP模式下的環(huán)保投資方式，已成為環(huán)保水利工作者乃至全民關(guān)注的一大熱點問題。海綿城市課程首先以講座、視頻等形式，講解海綿城市的相關(guān)知識，然后通過一站到底的形式回顧課程知識，最后設(shè)置辯論環(huán)節(jié)，讓營員在辯論中討論與生活息息相關(guān)卻又具有學(xué)術(shù)性質(zhì)的環(huán)境政策問題，并在發(fā)言中感受綜合素質(zhì)人才所應(yīng)具備的人文關(guān)懷氣質(zhì)?？萍紕?chuàng)新并不僅僅只需要能夠在實驗室中動手完成一個項目，一個復(fù)合型綜合素質(zhì)人才還需要具備迅速學(xué)習(xí)能力、思辨能力、表達(dá)能力及公共問題討論能力等。因此科學(xué)營選擇了在眾多理工科課程中加入這樣一個頗具人文色彩的課程。

事實證明，這個較為具有人文特色的課程的確取得了理想的效果。在通過PPT講解、相關(guān)視頻播放、一站到底游戲和相關(guān)資料閱讀后，營員們都對這一問題有所熟悉。

除了課程的主題受到好評外，其主打的辯論形式更是受到營員們的歡迎。此次辯論賽制主要借鑒了清華大學(xué)“清鋒明辯”賽制，但又結(jié)合人數(shù)及時間的限制作出了調(diào)整，盡量保證每個營員都能進(jìn)行一次完整的表達(dá)，同時也避免爭吵、打斷發(fā)言、口出惡言等不文明現(xiàn)象出現(xiàn)。一開始營員們發(fā)言普遍較為謹(jǐn)慎，舉手的人很少，但經(jīng)過不到10分鐘的辯論后，大多數(shù)同學(xué)開始有了表達(dá)的欲望，而且其邏輯性和問題的建設(shè)性都讓輔導(dǎo)教師眼前一亮。最后輔導(dǎo)員還為營員們講了關(guān)于政策辯論賽時“需根解損”的討論方式，以較為專業(yè)的方式對整場辯論進(jìn)行了點評和總結(jié)，使?fàn)I員們有了更多的思考。

活動特色

◇可接受度高：選題新穎但從實際生活出發(fā)，知識超越高中但可以聽懂。

◇涵蓋范圍廣：涵蓋能源環(huán)境、信息技術(shù)、建筑結(jié)構(gòu)、先進(jìn)制造等多個領(lǐng)域。

◇趣味性高：動手實踐、辯論、視頻與講課結(jié)合。

◇團(tuán)建意識強(qiáng)：小組合作，組間競爭，利于情感建設(shè)，營員同時也有參與動力。

“實踐使理論富有價值，動手能力更是我們必不可少的素養(yǎng)。一把小小的勺子、幾雙并不堅硬的一次性筷子，在同學(xué)們的手中似乎變成了一把把利器。寄托著整個小組同學(xué)心血的投石器的釋放，使教室里無時無刻不充斥著一種活躍的氣氛；尼龍繩、吸管、皮筋，簡簡單單的物品，卻演繹了拱橋、吊橋等的風(fēng)采；一塊面包板、幾根導(dǎo)線、電容器等電學(xué)器材，又會在我們手中擦出怎樣的火花？細(xì)細(xì)的二極管有規(guī)律地閃爍著光芒，那是屬于我們的勝利火花；圍繞‘海綿城市這一課題，我們開展了扣人心弦的‘一站到底問答游戲。通過激烈的辯論，我們的理性思維一次次提升，向著嚴(yán)謹(jǐn)走近。”

——渭南高級中學(xué)杜笑笑