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算作“卡魅实验室”创举东说念主，清华大学航天航空学院训诫高云峰期骗信息本事给学生提供一个更便利的科学实践平台。天然是别称大学训诫，但高云峰热衷于走进中小学，给学生带来一节节灵活深嗜的科学课，并开设数百场科普讲座，让科学的种子悄然在孩子心间生根发芽。
开端 | 《中国教师报》
作家 | 本报记者 金锐
原标题 | 《高云峰：为科学扶持作念“加法”》
高云峰清华大学航天航空学院训诫，恒久从事航天航空方面的教学和筹商，曾获戎行科技高出一等奖，参与世界义务扶持“科学”和“通用本事”课程按次制定及教材审查，参与我国两次天际讲课的筹办使命。
2018年6月21日，清华大学航天航空学院“卡魅实验室”迎来几位来自香港的宾客，时任香港扶持局局长杨润雄、香港扶持局副布告长康陈翠华等东说念主前来参不雅。卡魅实验室创举东说念主、清华大学航天航空学院训诫高云峰先容了实验室的发展情况，以及STEM扶持和创客扶持的开展情况。
“‘卡魅实验室’以无数启发性安装和大型挑战性步履为合手手，让学生成为设计者和‘创客’，通过实践阅历学习的全过程。”高云峰在疏浚中反复提到“实践”一词，在他看来，科学扶持要关注商酌实践和入手实践，不仅要投合学生学会常识，况且要通过常识处理具体问题。
像科学家一样念念考
“一把小米中混入了10颗黄豆和10颗绿豆，咱们能不行设计一个安装，将黄豆和绿豆自动分开？”高云峰的问题刚刚抛出，学生就犀利地征询起来，然后以小组为单元设计、组装安装，尝试处理高云峰冷漠的这个生计中常见的问题。这是高云峰给小学生设计的“小小爱迪生”课程中的一个场景，他通过旨趣先容、入手组装、比赛展示等要领串起一个个深嗜的科学实验和科技步履。
算作别称大学训诫，为什么会给小学生设计课程？高云峰暗示，但愿将科学家的念念维种在小学生的心中，让他们不错像科学家一样念念考。如何才调“像科学家一样念念考”？高云峰暗示频频会阅历“冷漠问题—作出假定—制订缠绵—征集把柄—处理信息—得出论断—抒发疏浚—反念念评价”等一系列过程。在高校零丁持重“卫星编队遨游筹商”“精湛声速遨游轨说念筹商”等多个国度天然科学基金课题的高云峰，关于“像科学家一样念念考”天然深有体会，但他更但愿这种念念考式样不是局限于高校的联系专科，而是不错从中小学开动就凡俗培养。
高云峰第一次“走出高校”是在2012年，他为清华附中设计了10节STEM课，设计原则是“少讲科学旨趣，尽可能通过商酌实践启发学生”。
“咱们能不行试着让三国的势力变得平衡？”高云峰一边说一边拿出一张三国舆图，让学生将三国的鸿沟在泡沫板上按比例放大一倍，再将其分为面积相等的三份。第一节课“三分六合”就让学生大呼过瘾，接下来的 “东说念主造琥珀”“鸡蛋走马灯”“陡壁勒马”等课程更是让学生全身心肠干涉其中，粗浅的器具和材料体现了小巧的设计创想，学生通过实践完成复杂任务并商酌处理问题的方法。
学生的深嗜和成绩给了高云峰赓续尝试的信心，他持续打磨我方的科学商酌课程，让课程愈加具有实践性和挑战性。“教材中的常识，包括旧例考试题目王人是索要出的粗浅问题；但是咱们在生计中遭逢的频频是那些复杂问题、复合问题。”高云峰但愿通过玄虚性商酌实践步履，全面磨真金不怕火学生的多种念念维式样，让学生阅历“不雅察—归纳—考据—执行”的全过程。
如何让一根粗管子停在较细的竖直杆上？濒临“动物爬绳”神志中这个匪夷所念念的问题，学生持续尝试、持续修正，追忆失败和奏效的训诫得到论断：物体歪斜角度越大越容易被卡住。高云峰说，看似粗浅的过程体现了多种念念维式样，“咱们还要培养学生的批判性念念维，是以我问他们——有限次实验归纳出的论断是否可靠？”
高云峰用门捷列夫追忆元素周期表的故事启发学生：那时的元素周期性属于有限归纳，只是是一种推断，但是不错瞻望未知元素的性质并在自后被说明。雷同，也不错用“物体歪斜角度越大越容易被卡住”进行瞻望。高云峰先用家里的旧式抽屉例如，然后拿出我方制作的“啄木鸟”玩物——“啄木鸟”高下回荡时，歪斜角度一会儿大一会儿小，角度大的时候卡住，角度小的时候着落。于是，学生瞻望“啄木鸟”的灵通模式是“落—停—落—停”，并通过不雅察得到了考据。
“咱们当前得到论断的前提王人是‘向着落’，要是这个前提酿成‘进取爬’呢？”高云峰冷漠这个问题是为了磨真金不怕火学生的逆向念念维智商。学生开动设计“半自动爬升”安装，期骗手的来往舞动让“动物”沿着绳索进取爬，临了以比赛游戏的式样展示各自的后果。“学生屡次进行实验，通过不雅察、归纳、追忆得出论断，期骗论断瞻望并考据，将联系论断应用到其他方面，临了入手设计安装——这个过程便是咱们但愿的‘像科学家一样念念考’的过程。”高云峰说。
原因二：焦化产能提前退出快速缩减焦企对焦煤需求。山西省于节前发布《关于做好4.3米焦炉关停工作的紧急通知》，要求10月20日前启动关停程序，10月底前全面退出4.3米焦炉，关停涉及产能约1824万吨，占山西总产能的15.4%，占全国总产能约3.2%。其实，山西省发布的《山西省“十四五”节能减排实施方案》中，就明确表示在2023年底前全面关停4.3米焦炉。而多数焦企计划于年底前推出焦化产能，此番提早退出使焦煤的需求在较短的时间内被压缩，市场预期之外的需求减量引发焦煤的下行。加上除山西之外，部分地区年内亦有淘汰4.3米焦炉的计划，市场对其他地区是否跟随山西提前退出产能仍有预期，若预期实现，焦煤的需求减量或将继续扩大。
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高云峰的科学商酌课程一般不会教给学生具体的常识和公式，只是投合学生学会如何设计实验、如何讲明我方的不雅点，课堂上学生很少会保持“坐姿”，基本王人以小组为单元干涉地完成实验。2012年，高云峰建树“卡魅实验室”，期骗信息本事给学生提供更丰富、更便利的科学实践平台，“让每一个设计变为现实”。高云峰也在赓续开展、执行他的科学商酌课程，从中学到小学再到幼儿园，科学的种子就这么持续地播撒、孕育着。
科学背后的东说念主文关怀
“科学既是深嗜的亦然宽敞的，我上课前会先讲一个小故事引发学生深嗜，临了也会讲一些从科学中繁衍出的东说念主生真谛真谛。”在学习灵通学常识时，高云峰设计了“寻找四叶草”的任务。如何才调找到听说中不错带来幸福的四叶草呢？高云峰投合学生“找一找、看一看、画一画”。学生发现，校园里有好多三叶草，但是简直找不到四叶草——那就把四叶草画下来吧！数学中有“四叶玫瑰线”的见识，不错通过函数在坐标轴中阐述出来。学生进一步尝试设计出一种不错画出四叶草的粗浅安装——有的学生奏效画出了三叶草，有的学生失败了，还有的学生巧合画出了五叶草。“寻找四叶草便是寻找幸福的过程，在故事中阻遏易，在咱们的游戏中雷同阻遏易。”高云峰应时将东说念主生念念考融入教学，“即使找到四叶草，也只是找到我方的幸福；但是通过科学，咱们不错让更多的东说念主找到四叶草、找到幸福。”
在“卡魅实验室”，高云峰也曾请来了几位“武林高东说念主”，让他们给学生现场饰演“飞针穿玻璃”。“武林高东说念主”力贯于臂，钢针源头而出，扎透玻璃后将气球击爆。高云峰和学生却作念不到，他们扔出的钢针甚而不行在玻璃上留住任何陈迹。“咱们是‘胆小无力’的书生，但是咱们有常识，常识便是力量。”高云峰笑着说，他要肆业生在短时期内设计出一种能辐照钢针并击穿玻璃的安装。有的学生设计了弩，但愿辐照的钢针能沿直线前进，但实践上绝大部分钢针是翻腾着前进的。失败激起了学生的商酌生机，在一次次实践后他们追忆出“钢针穿过玻璃的要紧条款是具有满盈的速率和垂直角度”，还要详实“钢针不行太尖”“落幕辐照时的抖动”“橡皮筋太多反而不好”等成分。临了，多个设计决策王人得回了奏效，有的甚而不错在玻璃上打出不同图案，零散了数十年苦练的“武林高东说念主”。高云峰应许地说：“这个步履让学生体会到‘常识便是力量’的深刻真谛，唯有把常识回荡为处理问题的智商，常识才调具有无限的力量。”
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香港扶持局原局长杨润雄到访清华大学卡魅实验室，了解实验室解救STEM扶持的措施。
濒临校园内穿梭束缚的自行车，高云峰忽然问学生：“自行车的车轮、辐条灵通速率是如何的？”这个问题不难酬报，学生画了一张图知晓地暴露：战斗大地的位置速率最小，远隔大地的位置速率最大。高云峰接着发问：“那么按照这个逻辑，咱们不雅察自行车车轮时，最低点应该最知晓，最高点应该最腌臜，事实是这么吗？”大多数学生暗示“莫得不雅察过”，有几个学生却发表了相背的意见，合计自行车车轮“高下腌臜，中间知晓”。为什么现实与表面会产生矛盾？高云峰出示了两组相片，一组是固定位置拍摄，一组是灵通中的拍摄，不同的拍摄式样导致了拍摄效果不同，学生也顿时显着了其中的科学旨趣。高云峰接着让学生念念考：“参照系不同会导致不雅测落幕不同；雷同，不雅点不同也会导致论断不同。只是‘百闻不如一见’还不够，欧博真人百家乐咱们要分析背后的原因，学会‘既要不雅察，又要念念考’。”
科学的背后是东说念主文关怀，高云峰尝试在教学中加入中华优秀传统文化的元素。他也曾在《孔子家语》中读到一段话：“孔子不雅于鲁桓公之庙，有欹器焉……乃注之水，中则正，满则覆。”欹器中既有劲学风景，也赋存着孔子所说的“中和之说念”。于是，高云峰带着学生疏析欹器的多种受力情况，进而试着还原陈旧的欹器。还原欹器不是教学的非常，高云峰但愿学生通过入手制作，深远感受中汉文化中“谦受益，满招损”的东说念主生哲理。
“课程念念政不是细心，而是要奥密地融入学习之中、生计之中，让学生受到潜移暗化的影响，完成科学扶持中‘增强科技自信自强、厚植家国心扉’的要求。”高云峰暗示。
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2013年6月20日，在“玉阙一号”空间实验室，宇航员王亚平、聂海胜、张晓光扶持了一节特殊的物理课，通过“天际质料测量”“天际单摆灵通”“天际陀螺灵通”“天际制作水球”等一系列深嗜的物理实验，开启了中国初度天际讲课。此次天际讲课的筹办东说念主之一恰是高云峰，他参与了决策论证、说念具原型设计、讲稿撰写等使命，在大地模拟天际失重环境、在风洞进行漂荡老练，保证了讲课步履的告成进行。
受益于多年来开展科学扶持，高云峰知晓地知说念青少年关于科学的深嗜点，因此他也成为多档科学类电视节磋磨常驻嘉宾。比如，中央电视台的《加油！向改日》《胡念念乱量》《走近科学》《我爱发明》等节目中，王人频频能见到高云峰的身影。高云峰在节目中“身兼多职”，既能从表面层面进行科学分析，又能入手制作崭新深嗜的科学说念具，还能提供有创意的节目筹办决策，电视台科普栏目甚而流传着一句话：“有问题，找高西宾！”在高云峰看来，参加电视节目不错更好地进行科学扶持，把科学常识、科学实验用青少年雅俗共赏的阵势阐述出来。
科普讲座亦然高云峰执行科学扶持的要紧式样，他仍是开设了数百场科普讲座，“上至宇航员，下至幼儿园的孩子”王人也曾当过高云峰的学生。“因为我的讲座以方法和念念维为主，珍藏风趣性和体验性，是以即使让大学教师和小学生一齐上课也没问题。”高云峰笑着说。
2018年，在苏州一所幼儿园的阅历让高云峰水流花落。“为了引发小一又友的深嗜，我拿来一台吹风机，让小一又友尝试用吹风机吹乒乓球。”在吹风机的“饱读励”之下，小小的乒乓球高下触动，幼儿园的孩子玩得不亦乐乎。这时，高云峰把乒乓球酿成两个，小球开动翻腾打架，很快便掉了下来；当乒乓球酿成三个的时候，简直坐窝就掉了下来。一个孩子忽然欣忭地大叫：“这就像‘三个头陀没水喝’一样！一个乒乓球好好的，两个乒乓球会打架，三个乒乓球压根就待不住了。”顺着孩子的话语，高云峰让他们尝试两个东说念主挑水，还特地“使坏”把水瓶放偏，让他们感受力的各异。
“那么，奈何才斡旋理‘三个头陀没水喝’的问题呢？”关于这个问题，高云峰预感的谜底是孩子让三个头陀单干互助，一东说念主抬水一天。但是，5岁孩子给出的设计却让高云峰拍桌齰舌：山上有竹子，把竹子掏空了作念管子，然后将一根根竹子接起来，把水引到寺庙去！高云峰叹惋良多：“咱们不行把成东说念主的念念维强加给孩子，他们脑海中有好多天马行空的方针。扶持是启发、是投合，咱们要作念的便是呵护、尊重、点火这些方针。”
皇冠信用输了不给高云峰的科普讲座受到各个年事段、各个不共事业东说念主群的接待，频频有东说念主从很远的所在赶来听他讲座。2021年，高云峰去四川省凉山州给当地教师作科普讲座，临时邀请了别称教师的孩子当助手，孩子自后专门写信给高云峰道贺生辰欢乐，孩子的家长也寄来一封感谢信，两封信高云峰王人保存于今。
孩子在信里写说念：“高训诫，6月24日便是您的生辰，祝您南山之寿！听完您的课我还想跟您征询：扶持是什么？扶持的不雅点是什么？您能酬报我吗？”孩子家长的信里则写说念：“您邀请我的男儿当助手，她畸形戴德和紧记。她在百度上搜索得知您的生辰是6月24日，是以制作了贺卡寄给您。她这段时期频频收看有您参与的科创节目，感谢您对她的激励和影响。”饱含着紧要话语、赤诚期盼的两封信坚决了高云峰执行科学扶持的初心——要为改造科学扶持作念点什么。
深圳市福田中心“要为改造科学扶持作念点什么”，高云峰的初心不可谓不宽敞，他甚而自嘲有些“不对时宜”。但是无论科技商酌课程照旧科普讲座，高云峰确切一步一个脚印，用我方的步履影响着周围的东说念主，影响着科学扶持的发展。高云峰参与了《义务扶持科学课程按次（2022年版）》的创新使命，其中“商酌”一词出现了352次，“实践”一词出现了146次，增多了商酌实践要领，让科学、本事、工程成为密切联系的举座。“参与课方向创新使命，也不错算‘我为改造科学扶持作念了点什么’吧。”高云峰说。
2024欧洲杯“当前的学生太过‘内卷’，每天王人要濒临取之不尽用之不竭的常识点和考试，甚而丧失了学习的乐趣、念念考的生机、实践的智商。其实这些王人是科学扶持不祥提供的，科学扶持的本体便是培养学生的念念维智商和处理问题的智商，通过新的方法和新的技巧去顺应持续发展、持续变化的社会。”濒临科学扶持的近况高云峰这么说，他折服科学不错把理想变为现实，“扶持需要作念‘减法’，但是科学需要作念‘加法’！”
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用头脑竞走，用双手言语
“用头脑竞走，用双手言语”，这是高云峰很心爱的一句节目宣传语，体现了“像科学家一样念念考，像工程师一样创造”的精神。念念考自不消说，高云峰雷同垂青创造的力量，他也对我方的一对“巧手”颇为欣忭。好多复杂甚而匪夷所念念的设计，高云峰总能赶快将其“实体化”。一次，来自香港的几位科学教师参不雅高云峰的“卡魅实验室”，高云峰现场向他们展示了创造的力量。香港教师冷漠制作一个老母鸡与小母鸡互动的安装，高云峰先在网上找到老母鸡和小母鸡的图片，然后设计模子、加工切割，临了期骗齿轮带动安装运行，统统这个词经过耗时20分钟。高云峰笑着暗示：“给我一个平板，还你一个世界。”
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“期骗常识处理问题需要实践，罢了创意雷同需要实践，唯有持续实践才会持续产生新的创意。”高云峰畸形垂青科学扶持中的“实践”一环，他老是尽量给学生提供实践的平台和契机。在“欹器”神志中，高云峰不仅让学生领路力学旨趣，更是让他们尝试还原孔子期间的欹器。历史图书中莫得欹器明确的制作方法，这也正巧为高云峰的教学提供了设想的空间，他与学生一齐入手实践。“这个还原欹器的步履不错在各个年事段开展：吊挂式欹器最粗浅，小学生就不错完成；水中的欹器有一定难度，一般妥当中学生尝试；桌上的欹器最难，只可留给学多余力的学生。”高云峰解释着我方的设计。
除了在课堂上与学生“同台竞赛”，高云峰还会我方制作教具共享给其他教师使用，生计中的高云峰也频频制作各式深嗜的安装。有一年春节，高云峰设计制作了一个喜庆的宫灯送给父母，安装好后点亮灯泡，不同侧面暴走漏“春节安定”“元宵欢乐”等字样，引得父亲捧腹大笑。高云峰叹惋：“小时候是父母作念玩物送给我，当前到了我作念玩物送给他们的时候了。感谢生计予以的一切，这么才会有一种健康的东说念主生魄力。”
科学与生计是息息联系的，高云峰不但愿科学筹商成为“象牙塔”里不为东说念主知的存在，也不但愿科学家被界说成刻板的形象，“咱们要从生计中发现科学问题，也要带着科学的念念考来到生计中”。深嗜凡俗的高云峰眷注地拥抱生计、拥抱大天然，他带着学生去深山中寻找矿脉，把专科的天文千里镜搬到宾馆顶层不雅测星空，去海边感受潮汐的力量……
“战斗天然、亲近天然会对东说念主产生积极的作用，我也曾在北戴河海边，听着大海的声息、望着宽敞的星空，一会儿嗅觉到天然的伟大、个东说念主的眇小，这是在喧嚣的城市高堂大厦中难以产生的感悟。”高云峰说。
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