2019-04-16
4月12日,深中大講堂迎來了MIT教授Slava Gerovitch,他為深中學(xué)生帶來了以“探討優(yōu)秀高中生的科學(xué)研究素養(yǎng)”為主題的演講。深圳中學(xué)出國方向高一高二的學(xué)生、部分榮譽體系學(xué)生參加了講座,出國方向高一二班主任,體系主任王粵莎老師,副主任魯灝老師均出席了此次講座。
講座后,朱華偉校長接待了Slava Gerovitch教授,并帶領(lǐng)其參觀了深圳中學(xué)國際數(shù)學(xué)資料中心,該中心珍藏了眾多數(shù)學(xué)書籍,Slava Gerovitch教授翻閱了多本國內(nèi)外數(shù)學(xué)大師的佳作,雙方就數(shù)學(xué)研究、數(shù)學(xué)教育做了熱情交流。
講座開始時,教學(xué)處王粵莎副主任首先介紹了Slava Georvitch教授。
Slava Georvitch教授
Slava Georvitch教授曾是蘇聯(lián)太空計劃的領(lǐng)軍學(xué)者,現(xiàn)為麻省理工學(xué)院數(shù)學(xué)史講師、PRIMES/RSI/SPUR項目主任。研究方向為數(shù)學(xué)史、控制論。
2010年起,Slava Georvitch教授與 Pavel Etingof教授聯(lián)合創(chuàng)辦了麻省理工學(xué)院知名的研究項目PRIMES( Program for Research in Mathematics, Engineering and Science for High School Students ) 即高中生數(shù)學(xué)、工程、科學(xué)研究項目。
自2012年起,Slava Georvitch教授同時管理DRP(Directed Reading Program )本科生與研究生合作的數(shù)學(xué)專項閱讀項目。UROP+ (supervised Undergraduate Research Opportunities Program )即本科生專題研究指導(dǎo)項目。
在講座中,Slava Georvitch教授簡要介紹了麻省理工學(xué)院,分享了以麻省理工學(xué)院為代表的國際一流學(xué)府對高中生的期待和希望。對于高中生為什么要做研究,以及如何做好研究提出了很多建設(shè)性的思考和建議。
如何進(jìn)入MIT,Slava Georvitch教授講了三個秘訣:
1在校表現(xiàn)優(yōu)異
作為國際知名的學(xué)府,進(jìn)入MIT的競爭通道一定是激烈的,優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績和平時表現(xiàn)對申請MIT一定是有幫助的。盡可能地去參加那些對自己有幫助有提高的課程。
2平時與人友善
我能看到這對學(xué)生多重要,在MIT我們珍視那些樂于助人的學(xué)生,這對我們學(xué)校的建設(shè)具有積極意義。在MIT的學(xué)習(xí)是緊張的,所以學(xué)生之間需要互相分享、溝通,化解這種學(xué)習(xí)的壓力。
3熱愛你的追求
去追求自己所熱愛的事,如果你覺得MIT是你的夢校,你就該去為夢想努力。你所鉆研的方向應(yīng)該是你所愛之至。喜歡什么,就去學(xué)什么,就去研究什么,這就是熱愛你的追求。
高中生為什么要做研究,如何開展研究?
8年前開始的PRIMES項目,是針對工程、數(shù)學(xué)的研究項目,高中生學(xué)習(xí)如何去開展研究。很多人會覺得高中生還不適合去做研究,研究不是研究生做的嗎?
Slava Georvitch教授表示,研究是從一個問題為起點開始去探索,當(dāng)沒人可以解決的時候,你去想如何去解決呢?如何去思考它?那就是當(dāng)你有一個想法時,你要從這個想法開始引到最終的解決方式。他看到很多學(xué)校在組織競賽,雖然做研究不是比賽,但也是一個特別好的形式,因為它提供了討論和研究數(shù)學(xué)的機會。最重要的是如何面對研究中的失敗。他以自己在麻省理工學(xué)院的好朋友Pavel Etingof教授的例子與大家分享了失敗的價值。PavelEtingof教授告訴同學(xué)們他在研究中經(jīng)歷的99%是失敗,但是在失敗中不能輕易放棄。失敗是一個想法沒有被驗證成功,這很正常。在失敗中我們提煉成功的秘方。失敗歷練了你的決心,有多少失敗你就有多大的決心去成功。
Pavel Etingof教授的愛好是摘蘑菇,但他覺得摘蘑菇和數(shù)學(xué)是有共通之處的,蘑菇長在地上,卻在地下有千絲萬縷的根莖,龐雜的根莖通過一個主道生長,和數(shù)學(xué)一樣,當(dāng)你遇到一個孤立的問題時,你應(yīng)該去想想相關(guān)的概念、問題、領(lǐng)域,你去找它們之間的關(guān)聯(lián),然后就會茅塞頓開。
1) 為什么要做科研?
科研是社會進(jìn)步的重要基石?;仡櫧鷼v史,人類已知的三次工業(yè)革命無一不是建立在科學(xué)理論研究所帶來的革命性進(jìn)步的基礎(chǔ)上:熱學(xué)、電磁理論、相對論、量子力學(xué)、電子信息理論等,都將人類的發(fā)展提升到新高度。看似默默無聞的基礎(chǔ)理論研究,卻總能帶來無法估量的能量!
2)為什么做數(shù)學(xué)和計算機科研?
對數(shù)學(xué)和計算機的研究,在科研體系中起著舉足輕重的角色。我們正面臨的“第四次工業(yè)/技術(shù)革命”,以眾多技術(shù)進(jìn)步為標(biāo)志:人工智能、納米技術(shù)、量子計算、生物信息技術(shù)等。大量基礎(chǔ)學(xué)科研究支撐著這些技術(shù)進(jìn)步,其中數(shù)學(xué)與計算機尤其重要:在物理、化學(xué)、生物學(xué)、電子信息學(xué)的研究中,微積分與統(tǒng)計學(xué)是根基;計算機在數(shù)據(jù)信息處理中的重要作用不言而喻,而在未來的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的革新大潮中,計算機學(xué)科研究也一定將迸發(fā)出耀眼的火花。
3) 為什么邀請高中生?
高中生是接觸和實踐科研的黃金階段!高中生所處的青春期,正是充滿活力與朝氣的人生階段,又對未知充滿好奇心??蒲械幕救蝿?wù),就是探索和認(rèn)識未知。當(dāng)代優(yōu)秀的青少年需要探究未知世界,培養(yǎng)科研精神,進(jìn)行基礎(chǔ)科研。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)路徑習(xí)慣了為學(xué)生提供標(biāo)準(zhǔn)答案,但現(xiàn)實世界的學(xué)習(xí)、研究、工作,都充滿未知與挑戰(zhàn)。哪條路是正確的、適合你的?只有自己才能探究出來??蒲羞^程培養(yǎng)的強烈好奇心、不畏困難、甘于寂寞、實事求是都是青少年未來成功路上的必備精神品質(zhì)。
在精彩的分享結(jié)束后,現(xiàn)場的學(xué)生紛紛抓住機會,向教授提出了很多問題,教授也給出了很多中肯的建議和思考。
Q
對有志于在未來從事純數(shù)學(xué)研究的學(xué)生而言,高中階段的數(shù)學(xué)研究基礎(chǔ)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,那為什么我們還要在高中階段參加這樣的數(shù)學(xué)研究?
教授:做研究并不適合全部的人。什么樣的學(xué)生適合做研究呢?就是那些在學(xué)校內(nèi)學(xué)習(xí),卻仍然渴望得到更多知識的高中生。如果你覺得校內(nèi)學(xué)習(xí)已經(jīng)夠了,那就不需要去做研究了。對于學(xué)有余力的學(xué)生,應(yīng)當(dāng)去做研究。
如果你數(shù)學(xué)很好,你可以從數(shù)學(xué)研究中得到更多領(lǐng)域的知識滋養(yǎng),如果你不是這種類型的學(xué)生,你會覺得研究性學(xué)習(xí)太有挑戰(zhàn)性了。來到我們高中生項目的學(xué)生,一般都有很扎實的學(xué)科基礎(chǔ),這樣的學(xué)生就適合去尋找、探索、研究更多。
Q
我在做研究的時候呢,我很有激情,有時候又覺得自己太富有激情,而失去了理性,所以在研究學(xué)習(xí)中,怎么平衡自己在研究中的理性和感性?
教授:這是一個很好的問題。這確實是不容易的,如我所說,你在做研究的時候,情緒是很多樣的,有時候焦慮、著急、期待,所有的人類行為都會帶來情緒,人應(yīng)該能控制自己的感情。當(dāng)你理性思考時,你就會覺得專業(yè)數(shù)學(xué)家都解不開的問題,我作為一個高中生應(yīng)該怎么樣去解決呢?能解開嗎?如果大家都有這樣的理性思維,就不會有人去做研究了。
所以要去研究就要有一些感性的激情,要挑戰(zhàn)自己,要有好奇心,要有探索欲,才能去解決未解之謎。所以一方面來說,你要富于激情,另一方面來說你又要理智對待。上述是我的一點的建議,不光是對于做數(shù)學(xué)研究,也對于如何培養(yǎng)自己的學(xué)術(shù)探索精神有點幫助。
Q
當(dāng)我對數(shù)學(xué)和科學(xué)都感興趣時,我該怎么選專業(yè)呢?
教授:這取決于你想學(xué)什么樣的科學(xué)了。很多科學(xué)的專業(yè)知識都會更新,比如最近的變革是大數(shù)據(jù),所以你看到數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)結(jié)合了,數(shù)學(xué)有助于更好的分析大數(shù)據(jù),進(jìn)行了一個跨學(xué)科的協(xié)同合作。這只是其中一個領(lǐng)域。比如你想成為物理學(xué)家,比如研究弦理論,那你的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要很扎實。因為近代物理和數(shù)學(xué)的學(xué)科重合是非常高的,物理學(xué)家要學(xué)會解答很多數(shù)學(xué)問題,兩者是非常有意思的關(guān)系。數(shù)學(xué)家開發(fā)的一些理論物理學(xué)家會用到。物理學(xué)家甚至和數(shù)學(xué)家一起開會,討論一些有意思的含有數(shù)學(xué)理論探討的弦理論研究話題。所以量化理論對物理也很重要。
但是我想正確使用數(shù)學(xué)工具,這是一個科學(xué)家都應(yīng)該擁有的技能。當(dāng)你對一些數(shù)學(xué)模型有基礎(chǔ)的時候,你能在自己的學(xué)科領(lǐng)域提出新的數(shù)學(xué)模型,這是一個有利的點。
Q
研究的過程,應(yīng)該個人研究還是團隊合作?
教授:你要先看你的個人能力,也要看研究的內(nèi)容、規(guī)模。要看你是哪個階段的學(xué)生,會使用什么樣的理論工具,你的合作對象是怎么樣的。如果你是一個團隊合作,你的研究能力會擴大。我們看到一些學(xué)生是個人研究,一些是團隊合作,一般來說,團隊合作的學(xué)生表現(xiàn)能力會更強一些,因為他們有一個互相幫助的過程,互相支持,表現(xiàn)出很強的團隊能力。而且這也是一個互補的過程,互相借鑒經(jīng)驗。
個人研究也有取得非常好的成果的時候,大學(xué)對于研究能力的認(rèn)可,既是對團隊能力也是對個人能力的認(rèn)可過程。無論是哪一種方式,大學(xué)都是想在申請中看到你的研究能力到底如何,與形式并沒有太大關(guān)系。
Q
我有朋友在大學(xué)里學(xué)化學(xué),他覺得也需要一些數(shù)學(xué)知識做基礎(chǔ),那么我的問題是:其它的學(xué)科需要多少數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?是先學(xué)基礎(chǔ)數(shù)學(xué),為其他學(xué)科的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),還是先學(xué)其他學(xué)科,遇到數(shù)學(xué)問題的時候再回過來補充數(shù)學(xué)基礎(chǔ)?
教授:首先,任何一個學(xué)科,我認(rèn)為有一點數(shù)學(xué)基礎(chǔ)都是很好的。說到化學(xué)研究,因為我也不熟悉化學(xué)領(lǐng)域的研究,所以我不能代表化學(xué)家說需要掌握多少數(shù)學(xué)知識,比如化學(xué)里的各種反應(yīng),是否需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ),這不可知,但是人們在研究化學(xué)的時候是否有用到這些數(shù)學(xué)知識呢?這不可預(yù)測。
其次,即使這個交叉重合的領(lǐng)域非常小,我都覺得有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是好事。因為你會更好的理解自然科學(xué)。數(shù)學(xué)是很多樣的,你不能預(yù)測它在其他領(lǐng)域的作用。
最后,我覺得你應(yīng)該問你自己,當(dāng)你在其他學(xué)科中需要補充數(shù)學(xué)知識了,那就盡力去補充。當(dāng)你有機會去學(xué)更多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)時,就應(yīng)該多學(xué)一點。因為它的作用不可預(yù)測也不可估量。
美國麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology)是世界上最負(fù)盛名的理工類高等學(xué)府之一,素以頂尖的工程學(xué)和計算機科學(xué)而著名,位列2016-17年世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名(ARWU)工程學(xué)世界第一、計算機科學(xué)第二,2017-18年US NEWS全美研究生院排名工程學(xué)第一、計算機科學(xué)第一。截至2018年10月,MIT的校友、教職工及研究人員中,共產(chǎn)生了93位諾貝爾獎得主(世界第六)、8位菲爾茲獎得主(世界第八)以及25位圖靈獎得主(世界第二)。
注:2017年深中的海外高校錄取取得多個突破。深中學(xué)生邵卓涵被哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)錄取,實現(xiàn)了深中學(xué)子被哈佛錄取的歷史突破。另有鄭含之、徐梓萱兩名深中學(xué)子被斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院(M IT )、加州理工學(xué)院錄取。而麻省理工學(xué)院2017年在中國大陸僅錄取了5名學(xué)生。
PCP項目簡介
PCP是面向中國高中生的科研項目,在美國麻省理工學(xué)院MIT PRIMES首席科研顧問PavelEtingof教授和項目主任Slava Gerovitch教授的幫助和指導(dǎo)下創(chuàng)立。2019年PCP首次在中國落地。
項目分為兩個獨立環(huán)節(jié),最長可持續(xù)16個月,分為項目研究環(huán)節(jié)和獨立科研環(huán)節(jié)。項目研究環(huán)節(jié)(4月-10月)讓原本沒有科研經(jīng)驗的學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)、討論和科研訓(xùn)練,充分體驗科研的樂趣和挑戰(zhàn);足夠優(yōu)秀的團隊和團隊成員又有機會進(jìn)入獨立科研環(huán)節(jié)(11月-次年7月),與來自名校的教授、導(dǎo)師一同攻克前沿的科研課題、撰寫發(fā)表科研論文,并向MIT教授展示科研成果。
PCP采用MIT PRIMES提供的導(dǎo)師架構(gòu)模型,將MIT、北大、清華等知名高校中杰出的教授、專家、研究者聚集起來為學(xué)生提供及時、專業(yè)的科研輔導(dǎo)。
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