研究组班级:4班(5人)
研究团队成员:组长 叶占宁
团队成员:顾谦、夏江波、张宇凡
指导老师:张晔
团队规模:5人
研究课题:携手气象之旅 畅谈爱国时代
很高兴能在这个短暂却充实的寒假里以导师的身份和孩子们一起进行2021寒假少儿研讨,本次的主题是“科学无国界,科学家有祖国”,4-5班的四位同学怀着浓厚的研讨兴趣,正式开始学习科学家精神。
第 1 部分:选择一个感兴趣的话题
不要选择大量的主题,也可以选择少量的主题
《科学家精神——爱国主义》以“大力弘扬心系祖国、服务人民的爱国精神”为主题,记录了32位科学家生动感人的爱国事迹。调研伊始,指导老师张晔建议队员们选择一位科学家,从“从小事做起”、“挖一口深井”入手,由点及面,探寻这个群体所共有的精神内核。
选择谁呢?看完32位科学家的简历后,队员们有些拿不定主意。担任助威团的家长建议,32位科学家大多从事核物理、航空航天、自动控制等研究,这些研究领域非常深奥,不是每个人都能理解的,可以选择研究领域和研究成果与我们日常生活息息相关的专家。
“同学们,我们几乎每天都要查天气预报,下不下雨,气温降不降,直接决定了我们每天穿什么衣服。可以说,天气状况和我们的衣食住行息息相关。妈妈告诉我,南京是我国现代气象科学的发源地,是气象学的发源地,而南京信息工程大学又被誉为‘中国气象人才的摇篮’。同学们,有没有气象学方面的高手?”小组长叶展宁的提议得到了小组成员的一致认可,经过仔细的寻找,小组决定把为国家创造“新气象”的赵九章作为研究对象,把研究课题定为《携手气象征程 共话爱国时代》。
第二节:研究的关键是质量规划
规划的三个要素:
提前设计、综合考虑、统筹安排
研究目标决定了研究的方向,研究课题确定后,在张老师的指导下物理学家生平感悟视频,课题组召开了第一次会议,讨论研究目标,经过讨论,组员们确定本次研究主要是学习以赵九章为代表的32位爱国科学家对祖国、对家庭深厚而坚定的感情,继承和发扬他们艰苦奋斗、科学报国的优秀品质,引导我们树立爱国志向,为民族振兴、国家富强而努力学习。
围绕研究目标,团队成员将研究任务分为五项主要任务:一、查找史料,了解赵九章为我国气象事业发展所做的贡献;二、走访专家,了解我国气象事业取得的成就;三、通读全书,了解各位科学家的爱国事迹;四、研究感悟,思考32位科学家为国奉献背后的精神内核;五、总结整理,并将研究成果以视频、音频、文字等形式反映出来。
随后,根据队员所能提供的资源进行分工,队长叶占宁负责联系气象专家,队员顾倩负责联系各集中讨论会场并制作研究视频,队员夏江波负责联系南京信息工程大学,队员张宇凡负责查找历史资料,
将时间节点纳入计划
好的研究需要详细的计划,为确保研究工作稳步有序推进,团队成员讨论明确了完成每项任务的时间节点。
四 (5) 个小组研究项目
第三节 由浅入深的研究过程
使用任务列表管理你的研究
按照计划,团队成员分头开展研究。
1. 查找历史资料
张宇凡负责收集、整理资料,他首先想到的是《科学家精神——爱国主义》这本书,但书中只是简单介绍了赵九章1937年以后的事迹,并未提及他早年的生活。为了对他的生平有个大概的了解,张宇凡决定上网查找资料。
赵九章1907年10月15日出生于河南开封一个中医家庭,早年拟学文学,但在五四运动的影响下,改学理科,立志“科学救国”,1922年以第一名的成绩考入河南科技大学,赴欧美留学预科;1929年入清华大学物理系学习;1933年,清华大学毕业后物理学家生平感悟视频,通过“庚子赔款”考试,1935年入德国柏林大学攻读气象学博士学位,师从气象学家H.冯·菲克尔;1938年10月毕业回国,任西南联合大学教师; 1944年 1945年他首次提出“长波斜压不稳定性”概念,成为现代天气预报的理论基础之一,1946年他在美国芝加哥大学就此作学术报告,引起国际气象界的极大关注……赵九章不仅是一位气象学家,而且是一位地球物理学家、空间物理学家;他不仅是中国动力气象学的奠基人,而且是中国人造卫星事业的倡导者和奠基者。1、中国现代地球物理科学的先驱,东方红一号卫星总设计师,两弹一星功臣。
张宇凡将资料按年份进行分类,标出需要讨论的部分,尤其是他在南京的工作经历,正是这段时期,他开创了中国近代气象事业。关键信息很快被筛选出来,一个鲜活饱满的人物形象浮现在大家的脑海中,同学们对赵九章有了更深入的了解。
2. 现场考察
南京信息工程大学的前身是南京大学气象学院,1944年至1949年,赵九章曾任中央大学(1949年改名为南京大学)气象系教授,这里都能看到他的影子和足迹。
1月29日,调研组来到南京信息工程大学,大气科学学院副院长、博士生导师陆楚涵带领队员们参观了校史馆,介绍了我国气象事业的发展历史。陆老师告诉大家,1938年,赵九章把数学、物理学和流体力学的原理引入气象研究,创建了中国近代气象科学。建国初期,他与涂长望等创办了联合天气分析预报中心和联合气候数据中心。20世纪50年代初,他敏锐地发现计算机的问世为天气预报由定性向定量发展创造了条件,全力支持利用计算机进行数值天气预报。
卢老师的精彩介绍激发了同学们的极大兴趣,大家踊跃举手提问。
叶展宁:“陆老师,您刚才说,新中国成立前,全国只有101个气象台站,设备简陋,几乎全部依赖进口,气象专业人员只有600多人,整个气象预报行业处境艰难。这是怎么回事呢?”
卢楚涵:“目前,我国已建成世界上规模最大、设施最完备的综合气象观测体系,拥有地面、空中、太空七大类观测站近6.6万个,发射了17颗风云气象卫星、218台新一代多普勒天气雷达,构成了严密的气象灾害监测网络,实现了地面、空中、太空一体化大气探测。其中,气象卫星和雷达的监测能力位居世界前列。”
顾倩:“陆老师,我们最关心的就是天气预报的准确率,您能给我们介绍一下吗?”
卢楚涵:“我们现在的气象预报非常准确,我给大家讲一组数字,截至2020年,全国24小时晴雨预报准确率达到88%,24小时气温预报准确率超过81%,强对流天气预警预警达到1000个点,暴雨预警准确率达到38分钟,准确率达到89%,24小时台风路径预报误差缩小到65公里,位居世界先进行列,对拉尼娜、厄尔尼诺等气候事件的预报能力接近世界先进水平。”
夏江波:“陆老师,我在电视上看到一个外国的天气预报,是我们播的还是外国人播的?”
陆楚涵:“当然申请了!我国现在初步具备了对全球进行监测、预报和提供服务的能力。世界气象中心设在北京,是世界气象组织认定的9个世界气象中心之一。风云气象卫星是世界气象组织纳入全球业务应用气象卫星系列,服务全球104个国家和地区,覆盖‘一带一路’沿线243个城市。”
张宇凡:“陆老师,您刚才说赵九章积极提倡利用计算机进行数值天气预报,请问目前我国的数值预报水平怎么样呢?”
陆楚涵:“如今,我国天气预报已从早期的手绘天气图、定性、粗略描述预报发展到以数值预报为核心的计算机图形化、定量化、智能化的格点预报。通过研制应用新一代全球和区域数值天气预报系统,使我国成为世界上少数几个实现数字化格点预报的国家之一,让大家率先领略‘十里不同天’‘东边日出西边雨’的奇妙景象,体验更加精准的气象预报服务。”
就在大家感慨之时,陆楚涵说道:“同学们,你们喝水的时候,要记得打井人。我国气象事业之所以取得今天如此辉煌的成就,除了靠我国综合国力的提高,也离不开以赵九章为代表的一批老一辈科学家的卓越成就。正是他们高瞻远瞩、开拓创新、勇于创新,才使得我国气象事业在现代化的道路上阔步前进。你们是祖国的未来,希望你们以他们为榜样,好好学习,报效祖国!”
3.读完整本书
在详细了解了赵九章的事迹后,小组成员在张老师的指导下开始阅读《科学家精神—爱国主义》全书,了解每一位科学家的爱国事迹。
在研究中很有用
“播放按钮”、“暂停按钮”、“快进按钮”
就在大家按部就班地做着研究的时候,2月8日下午,张老师把课题组成员叫到了美丽的南京大学校园里进行座谈。课题组成员对这次座谈充满期待,希望通过这次集体讨论,增加研究的深度。在张老师的组织下,大家围坐在一起分享各自的研究心得,同学们各抒己见,从不同角度对研究课题进行了深入的讨论。
张老师听完大家的发言后,作了总结和点评。他指出,同学们的研究成果非常丰硕,但不能只停留在个别科学家的研究上,而忽略了历史背景。我们的国家一片狼藉,从1840年到1949年,经历了一百多年的战乱,国民经济全面崩溃,一贫如洗,没有任何东西可以重建。面对这样的处境,很多科学家放弃了国外优越的科研和生活条件,克服重重阻碍网校头条,毅然回到祖国,全身心投入到新中国的建设中。同学们在了解了这个时代的背景后,会更加敬佩这种心系祖国、服务人民、淡泊名利的爱国精神。
张老师指出,各课题组正在紧张地工作,春节将至,大家的科研活动需要“提速”。在张老师的指导下,同学们的科研思路一下子清晰起来,科研的步伐也悄然加快。
研究始于“做”
以“写”为先导,再以“做”提升“写”
科研是一个不断探索、不断总结的过程,张老师要求大家每天在完成读书卡之后,写一段自己的读书心得,发到科研讨论组,写下来,不仅可以加深同学们对科学家爱国事迹的了解,加深同学们对科学家爱国事迹的理解,还可以促使大家对科学家爱国精神进行思考。
展示您自己的结果摘要
坚持跑好科研“最后一公里”
随着研究的深入,队员们越来越深刻地感受到32位科学家把国家和人民的利益放在第一位的爱国精神。作为祖国的年轻一代,我们应该以他们为榜样,认真学习、研究科学,努力工作,为实现民族振兴、国家富强做出应有的贡献。
古倩的读书心得
通过这次小朋友的探究,我们有机会更加贴近气象学这门学科。在探索气象学的旅途中,我发现气象学不仅与我们的生活息息相关,而且在国家建设的各个方面都发挥着重要作用,比如军事、航天、农业、地质等。气象科技的作用是一个国家科技发展水平的体现。赵九章爷爷身上有很多东西值得我们学习,其中终身学习是让我印象最深刻的一点,因为国家的需要,他曾多次转专业,但在每个领域都取得了优异的成绩,这与他不断学习不无关系。只有坚持学习,才能保持学习能力永远在线,学好每样东西。
时代看似变了,其实没变。国家造卫星的时候,面临苏联、美国的技术封锁;现在我们国家也面临各种技术封锁。别人有的,我们也要有。这种精神还在,这是我们这个时代需要的。
我是否有继续学习的决心?我是否有机会报效祖国?为了实现这个愿望,我应该做出怎样的努力?我问了自己新的问题。
不仅小组成员,就连随行调研的家长们也都有了深刻的感悟。
古倩父母对陪伴孩子的感想
陪孩子学习《科学家精神—爱国主义》让我仿佛回到了学生时代,通过回顾每一位科学家的伟大事迹,我再次感受到国家的发展离不开千千万万科学家的努力。今年是我参加课题研究的第四年,通过课题研究和团队合作,我能明显感受到孩子们的学习能力和合作能力得到了提升,这是培养孩子能力的有效方式。有任务的实践活动更能激发孩子们的灵感。每一次陪孩子学习,家长们都受益匪浅,在培养孩子能力方面开阔了眼界。
信息性研究需要良好的总结
2月16日,队员们与南京信息工程大学大气科学学院副院长、博士生导师陆楚涵进行了线上交流,陆楚涵寄语鼓励同学们以爱国科学家为榜样,大力弘扬爱国爱乡精神,培育爱国为民精神,树立远大志向,确定人生方向,努力学习,为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗!
随着研究的深入,团队成员越来越深刻感受到32位科学家把国家和人民利益放在第一位的爱国精神。作为祖国的年轻一代,我们应该以他们为榜样,在学习、钻研科学的道路上努力前行,为实现民族振兴、国家富强做出应有的贡献。研究仍在进行中,我们将为大家带来精彩的成果总结和发布,敬请期待!
撰稿人:张晔,4(5)班课题组成员
审稿人:陈芳
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