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大学教授给高中生上课确实是件新鲜事。而上课用的工具更是奇特，一大块硬纸板、几颗图钉、一根棉线、一把剪刀，外加一颗聪明的头脑。
4月17日，记者来到清华大学附中，观摩了清华大学附中开放日举办的一堂叫做“小小爱迪生”的课程。
“生物语言”解释黄金分割值
这堂课的老师是清华大学航空航天学院教授高云峰。在这堂课上，他将给一群高一的学生上一堂叫做“寻找四叶草”的课程。而这门课，将融合物理、数学、生物等多门学科。
这堂课上，学生们三五个围成一组，全班同学被分成了八组。内容由三部分组成，分别是讲座、讨论和动手实践。
在讲座的部分，高云峰首先给出了一串数字“1，1，2，3，4，8，13，21，34，55，89，144，233，……”。
这是数学中很著名的斐波那契数列，从第三个数字开始，每个数除以它后面的数字，都会得到一个数值范围差不多的结果。直到144除以233时，会得到0.618。这个数字便是“黄金分割值”。
由此，高云峰向学生们讲解，在大自然中黄金分割值的存在。比如向日葵等植物为了使花籽或叶片长得足够多的同时，又能得到均等的阳光，它们就会遵循黄金分割值的法则来生长。所以自然界中，叶片的数目通常是3、5、8等。
而本次课程的“主人公”——四叶草，则是一种基因变异的结果，四叶草在自然中的出现概率只有百万分之一。“既然四叶草的出现几率如此渺茫，我们何不自己创造一下？”高云峰很巧妙地将一堂生物课变成了数学和物理课。
探究追寻四叶草
在这个教学部分，高云峰借助的工具是一种叫做“曲线板”的玩具。利用曲线板的工作原理，只要找出小圆孔洞的位置，就能画出一个完美的四叶草。
接下来，高云峰列出了几个简单的数学公式，一步步启发学生们找出小圆孔洞的办法。在这棵环节中，学生们在高云峰的启发下，思路非常活跃，有些同学甚至联想到了天体的运行轨迹。在循序渐进中，学生逐步找到了一个个关键的变量。
最终，三个变量中的两个已经确定。接下来，纸板、剪刀、棉线，这些工具派上了用场。高云峰请学生们用这些工具剪出两个圆，再通过实践来找到最后一个变量。
在一阵“咔咔”声中，同学们趴在地上忙活起来，不一会儿，每个组自制的曲线板模型都制作出来。在不断实验中，一些组画出了三叶草、七叶草。但是四叶草却始终不见踪影。高云峰一边仔细观察每组学生的实践，一边给与指导。“大家可以把实验数据都记下来，然后分析一下，找出规律。”
启发，然后让学生自己摸索，贯穿了高云峰的整堂课。最终有两组同学画出了完美的四叶草。
谈到这堂课的收获，第一组画出四叶草的同学告诉记者，“主要是锻炼了将课堂上学的公式如何在实际中运用的能力，就是你看到这个问题能不能想到用公式解决。而且也增加了各学科之间的联系和联想。”
而学生所说的这种将所学和所用联系起来解决问题的方式，其实就是高云峰设置这堂课的初衷。
课程旨在培养探究能力
“这堂课的初衷其实就是将多学科的知识融在一起，培养学生的探究等能力。” 比如说第一个画出四叶草的小组的探究能力就很强。他们首先估算两个变量，然后代入小圆半径中进行实践，再通过画出的图形找规律，最后在不断缩小的数值中，找到了正确的答案。而这个过程就是一个探究、思考、理论结合实际解决问题的研究过程。
“探究是一个很重要的能力。”高云峰说，比如以后我们在做科学实验的时候，有很多东西是超过我们现有知识的，我们就要运用各种方法去研究。但是在现实中，往往经费、材料、时间都有限，不能做足够多的试验，所以就需要在有限的条件下，尽快找出规律，完成实验。其实这种能力不但在科研上，在未来很多方面都是不可或缺的。
“这种科普形式是启发教育的一种重要形式。由教授来指导高中生的课业是非常有好处的。”科普专家、中科院研究生院人文学院教授李大光告诉记者，这种方式在国外也很提倡。
能力培养课程普遍缺乏
更高层次的教育者会站在一个更高的角度来看问题。比如让大学教授来讲，他可能会讲一些科学史的内容，将公式推导背后的故事告诉学生。而这样具有情景感的教育方式，非常能激发学生的学习兴趣，从而使被动地教授，变成主动地学习，还能激励学生的创造力和发现力。
同时，在李大光看来，这套教育方式非常符合科普教育者普遍认同的“科学传播公式”。这套公式要求，首先通过身边常见的现象引入内容，然后经过头脑风暴，也就是充分的讨论后，提出一些假想，然后让大家证实它，最后才是答案的公布。
“这种从经验到理论的方法，把空洞的原理带入到日常生活的经验中，然后再从经验回到抽象中去。真正做到了‘深入浅出’。”李大光说。
这种教育是学校课堂上非常缺乏的。所以在高云峰看来，这种训练可以作为一种学校科普的有益补充。但是在以分数为杠杆的今天，高云峰也坦言“这种能力培养的功效，对孩子未来成长的贡献，可能要大过对眼下应试教育的贡献。”
曲线板由两个掏成不同直径的圆板组成。按住大圆的边缘，将一根铅笔插进小圆上预留的孔，让小圆在大圆内随意转圈，最后铅笔画出的轨迹就是一个很有规律的几何曲线图形。
Tips
美国人像这样教孩子
在中科院研究生院人文学院教授李大光看来，目前最先进的教育理念，实际是很具颠覆性的。比如美国1985年启动的“2061计划”。它是一项旨在提高美国公众在科学、数学和技术方面的素养的长期计划。
“在这套计划中，他们彻底改变了教育的面貌。计划从孩子4岁起就教授孩子科学知识，但是方法很先进，非常符合孩子的认知发展。”
李大光说，比如，他们让孩子分成两组，一组观察盖着盖子的水，一组观察不带盖子的水。一周后，没有盖子的水就会蒸发，从这个现象，教给孩子水会蒸发的客观规律。等孩子再大点，再教给孩子水会蒸发是因为水分子进入大气。当孩子上小学时，再告诉孩子，随着温度的变化，蒸发的水还会变成雨、雪、冰雹。最后，水受到污染，还会形成酸雨。这时就很自然地引入了化学的概念。
所以在李大光看来，“清华附中目前的这套做法，虽然能在一定程度上培养孩子的探究力和创造力，也确实是对传统教育的有益补充。但是受困于现行的教育体系，这也只是教育工作者找到的一种科普弥补传统教育不足的权宜之计。要想真正改变教育的面貌，还要从根本上改变才行。
4月17日，记者来到清华大学附中，观摩了清华大学附中开放日举办的一堂叫做“小小爱迪生”的课程。
“生物语言”解释黄金分割值
这堂课的老师是清华大学航空航天学院教授高云峰。在这堂课上，他将给一群高一的学生上一堂叫做“寻找四叶草”的课程。而这门课，将融合物理、数学、生物等多门学科。
这堂课上，学生们三五个围成一组，全班同学被分成了八组。内容由三部分组成，分别是讲座、讨论和动手实践。
在讲座的部分，高云峰首先给出了一串数字“1，1，2，3，4，8，13，21，34，55，89，144，233，……”。
这是数学中很著名的斐波那契数列，从第三个数字开始，每个数除以它后面的数字，都会得到一个数值范围差不多的结果。直到144除以233时，会得到0.618。这个数字便是“黄金分割值”。
由此，高云峰向学生们讲解，在大自然中黄金分割值的存在。比如向日葵等植物为了使花籽或叶片长得足够多的同时，又能得到均等的阳光，它们就会遵循黄金分割值的法则来生长。所以自然界中，叶片的数目通常是3、5、8等。
而本次课程的“主人公”——四叶草，则是一种基因变异的结果，四叶草在自然中的出现概率只有百万分之一。“既然四叶草的出现几率如此渺茫，我们何不自己创造一下？”高云峰很巧妙地将一堂生物课变成了数学和物理课。
探究追寻四叶草
在这个教学部分，高云峰借助的工具是一种叫做“曲线板”的玩具。利用曲线板的工作原理，只要找出小圆孔洞的位置，就能画出一个完美的四叶草。
接下来，高云峰列出了几个简单的数学公式，一步步启发学生们找出小圆孔洞的办法。在这棵环节中，学生们在高云峰的启发下，思路非常活跃，有些同学甚至联想到了天体的运行轨迹。在循序渐进中，学生逐步找到了一个个关键的变量。
最终，三个变量中的两个已经确定。接下来，纸板、剪刀、棉线，这些工具派上了用场。高云峰请学生们用这些工具剪出两个圆，再通过实践来找到最后一个变量。
在一阵“咔咔”声中，同学们趴在地上忙活起来，不一会儿，每个组自制的曲线板模型都制作出来。在不断实验中，一些组画出了三叶草、七叶草。但是四叶草却始终不见踪影。高云峰一边仔细观察每组学生的实践，一边给与指导。“大家可以把实验数据都记下来，然后分析一下，找出规律。”
启发，然后让学生自己摸索，贯穿了高云峰的整堂课。最终有两组同学画出了完美的四叶草。
谈到这堂课的收获，第一组画出四叶草的同学告诉记者，“主要是锻炼了将课堂上学的公式如何在实际中运用的能力，就是你看到这个问题能不能想到用公式解决。而且也增加了各学科之间的联系和联想。”
而学生所说的这种将所学和所用联系起来解决问题的方式，其实就是高云峰设置这堂课的初衷。
课程旨在培养探究能力
“这堂课的初衷其实就是将多学科的知识融在一起，培养学生的探究等能力。” 比如说第一个画出四叶草的小组的探究能力就很强。他们首先估算两个变量，然后代入小圆半径中进行实践，再通过画出的图形找规律，最后在不断缩小的数值中，找到了正确的答案。而这个过程就是一个探究、思考、理论结合实际解决问题的研究过程。
“探究是一个很重要的能力。”高云峰说，比如以后我们在做科学实验的时候，有很多东西是超过我们现有知识的，我们就要运用各种方法去研究。但是在现实中，往往经费、材料、时间都有限，不能做足够多的试验，所以就需要在有限的条件下，尽快找出规律，完成实验。其实这种能力不但在科研上，在未来很多方面都是不可或缺的。
“这种科普形式是启发教育的一种重要形式。由教授来指导高中生的课业是非常有好处的。”科普专家、中科院研究生院人文学院教授李大光告诉记者，这种方式在国外也很提倡。
能力培养课程普遍缺乏
更高层次的教育者会站在一个更高的角度来看问题。比如让大学教授来讲，他可能会讲一些科学史的内容，将公式推导背后的故事告诉学生。而这样具有情景感的教育方式，非常能激发学生的学习兴趣，从而使被动地教授，变成主动地学习，还能激励学生的创造力和发现力。
同时，在李大光看来，这套教育方式非常符合科普教育者普遍认同的“科学传播公式”。这套公式要求，首先通过身边常见的现象引入内容，然后经过头脑风暴，也就是充分的讨论后，提出一些假想，然后让大家证实它，最后才是答案的公布。
“这种从经验到理论的方法，把空洞的原理带入到日常生活的经验中，然后再从经验回到抽象中去。真正做到了‘深入浅出’。”李大光说。
这种教育是学校课堂上非常缺乏的。所以在高云峰看来，这种训练可以作为一种学校科普的有益补充。但是在以分数为杠杆的今天，高云峰也坦言“这种能力培养的功效，对孩子未来成长的贡献，可能要大过对眼下应试教育的贡献。”
曲线板由两个掏成不同直径的圆板组成。按住大圆的边缘，将一根铅笔插进小圆上预留的孔，让小圆在大圆内随意转圈，最后铅笔画出的轨迹就是一个很有规律的几何曲线图形。
Tips
美国人像这样教孩子
在中科院研究生院人文学院教授李大光看来，目前最先进的教育理念，实际是很具颠覆性的。比如美国1985年启动的“2061计划”。它是一项旨在提高美国公众在科学、数学和技术方面的素养的长期计划。
“在这套计划中，他们彻底改变了教育的面貌。计划从孩子4岁起就教授孩子科学知识，但是方法很先进，非常符合孩子的认知发展。”
李大光说，比如，他们让孩子分成两组，一组观察盖着盖子的水，一组观察不带盖子的水。一周后，没有盖子的水就会蒸发，从这个现象，教给孩子水会蒸发的客观规律。等孩子再大点，再教给孩子水会蒸发是因为水分子进入大气。当孩子上小学时，再告诉孩子，随着温度的变化，蒸发的水还会变成雨、雪、冰雹。最后，水受到污染，还会形成酸雨。这时就很自然地引入了化学的概念。
所以在李大光看来，“清华附中目前的这套做法，虽然能在一定程度上培养孩子的探究力和创造力，也确实是对传统教育的有益补充。但是受困于现行的教育体系，这也只是教育工作者找到的一种科普弥补传统教育不足的权宜之计。要想真正改变教育的面貌，还要从根本上改变才行。