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【“好问题”之问】姚启明:“提出一个问题往往比解决一个更重要”
“在我看来,科学研究就是一个不断探索和发现的过程,在这个过程中,“提问”无疑是一个至关重要的环节。提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为提问更需要创造性的思维。”同济大学设计集团副总工程师、兼汽车运动与安全研究中心主任姚启明向上海科技表示。
被誉为“中国赛道设计第一人”,姚启明是国际汽联许可的全球12位赛道设计师中唯一的亚洲人,也是历史上唯一的女性赛道设计师。姚启明在200余个赛车场规划设计中创造了30余次“中国第一”和“世界第一”,开展了1000余场公益科普活动。
姚启明说:“其实‘提问’和‘被提问’一直是驱动我乐此不疲地开展科研创新的动力。从具体的技术问题,到行业发展的前沿性问题,比如新技术的应用前景、科研方向的战略选择、多学科的跨界融合,甚至新质生产力的公式等。”
姚启明介绍,去年青少年科技创新实践工作站的课题是隧道入口处的“黑洞效应”,学生们在了解基本原理后,开始关注这个看似平常的现象中蕴含的科学问题。这种将科学与日常生活相结合的方法,让学生感受到科学的亲近感,从而激发他们的好奇心和探究欲。
“当我们的思路局限在通过改变隧道内外光环境去缓解黑洞效应时,有位同学提出,可以有一种‘变色的汽车玻璃’去解决这个问题,这一点超出我们的预想,让我们感到很惊喜。为了鼓励学生们科创热情,我们和学生一起把这个大胆的设想形成了一套完整的解决思路:提出了给车辆增加智能感知光照强度的感应片,实时调整汽车玻璃的透光率的智能装置,建立一套挡风玻璃与光照强度之间的关联公式和参数。现实世界实现不了没关系,可以借助我们工程中心的多模态安全建设仿真实验平台,把解决方案在计算机模拟仿真环节去实现,让学生自己动手验证,不断优化调整,最终实现了在虚拟现实中通过变换汽车玻璃的透光参数解决‘黑洞效应’的科学方法。
这种思路和方法是平时在课堂上学不到也做不到的。我一直鼓励学生们,虽然这个想法目前还没办法实现,但随着材料科技的发展,谁又能说未来不会成功呢?可见,教学相长,同学们的创想也会给我们很多启发。”
提问的前提是发现问题,要敏锐地捕捉到问题的存在,有针对性地进行深入的思考和研究。提问的过程本身,其实也是一个思辨的过程。通过提问,不仅能够明确自己的研究目标和方向,更能够在不断的思考和探索中,发现新的问题和解决方案。这种思辨能力,对于青少年培养科研兴趣、提供科研素养、开展科学研究都是非常关键的。“所以在日常的科学普及活动中,我不仅在内容上安排设问,以启发受众们的思考,也非常注重听众提问环节,这些提问不仅反映出他们思考的广度与深度,也会为我带来新的启发。”姚启明说。
“提问”对于学生成长有哪些作用?“提问”对学生的人生发展会产生怎样的影响?
科学问题是科学研究的原动力,提问在学生成长中扮演着举足轻重的角色,也是这个时代的学生最应该具备的科创素养之一。首先,提问让思考成为了一个动态的过程。学生在学习中,通过提出问题,可以激发自己去深入探索和理解知识。有提问,才有真正的思考;没有提问,学习就可能变得被动和机械。
提问不仅包括向老师、科学家寻求答案,也要学会向自己提问。这种自我提问能够促使学生不断反思自己的学习进程,检查自己的思考方向,从而推动认识的深化。
学生的认识是一个螺旋式上升的过程。在这个过程中,提问成为了一个关键的推动力。通过提问,学生可以不断挑战自己的认知边界,推动自己从已知走向未知,实现知识的拓展和深化。我一直热衷于青少年的科普教育,曾经走进100余所中小学,很多时候来自学生的提问给我留下了深刻的印象。有位学生从小学到中学,一直听我的科普课程、读我写的科普书籍,每次都向我当面提问,这些问题越来越深入、越来越有分量,见证了他的进步。
从长远来看,提问对学生的人生发展也产生深远影响。一个善于提问的学生,往往也具备更强的创新能力和解决问题的能力。这些能力在未来的职业生涯和个人生活中都极为宝贵,对于个人的全面发展和社会的进步都具有重要意义。
请结合您的教学实践,介绍一下如何启发学生提问,如何让学生善于发问、保持好奇心?
学生是这个民族最具创造性的群体,以后也会成为国家发展新质生产力最活跃的要素。如何培养富有创造力的学生是我一直思考和探索的问题。在日常的教学实践中,我尽己所能地给予学生自由探索的空间,鼓励他们天马行空地提问,充分发挥他们的创造力和想象力,引导他们将学术问题、科学问题与日常生活相结合,让抽象的知识变得生动有趣。
“科学前沿问题就在你我身边。”针对小学、中学、大学、研究生不同年龄段的学生,我会采用不同的方式来引导他们发现问题并提出问题。例如在青少年科创实践中,我会从身边最朴素、最平常的现象出发,通过挖掘背后的科学原理,带领他们去发现日常生活中很多直到今天还没有解决的科学问题,激发他们对科学的亲近感、好奇心,通过他们自己提出的天马行空的设想,带领他们自己动手去探究问题的本源,和他们一起动手搭建试验平台、寻找解决方案,培养他们的科创兴趣,增强他们的自信心。
我们的青少年科创实践课题都是以小组为单位开展,有调研、头脑风暴、理论学习、试验优化、报告撰写、成果展示等阶段,这也是一个互相学习、互相帮助、共同进步的平台。在探索过程中,每位同学都会提出自己的奇思妙想,通过交流、提问、讨论,形成各自对科学问题的独特见解。这种方式不仅培养了学生的团队协作能力,还让他们更加善于发问和保持对知识的好奇心。
在科学界,我非常崇拜屠呦呦教授。她不仅是中国首位获得诺贝尔科学奖项的科学家,更是一位淡薄名利、充满个性与坚持的研究者。她在青蒿素的研发上做出了杰出贡献,为全球抗击疟疾事业带来了希望。她的科学精神和无私奉献,让我更加坚定了在科学道路上探索的决心。
“提问”和“被提问”带给我的最大收获,是通过与同行、导师、甚至学生的交流与探讨,不断拓宽了我的思辨能力。每一次提问和深入讨论,都让我有机会站在科技的前沿,甚至站在巨人的肩膀上思考问题;每一次被提问,也在推到我不断地思考和升华,这种经历不仅提升了我的专业素养,更让我学会了如何从不同角度审视问题,如何在挑战中寻找机遇。向前辈提问、向后人提问、向自己提问……“提问”和“被提问”早已成为我科研路上不可或缺的一部分。
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姚启明表示,在人工智能技术空前发达的今天,我们面临着瞬息万变的时代。青少年自身对事物的了解和科学问题的理解总是有一定的局限性,往往是表面的、扁平的,甚至片面的。因此,能够有机会向专家学者、科学家提问就显得尤为重要。通过提问,青少年可以及时、精准地获取最前沿的信息、最权威的观点,让自己的思想以最快捷的方式跟上这个高速发展的时代。
总的来说,“提问”在科学研究中的重要性不言而喻,特别是针对儿童和青少年,提问不仅能够引导他们发现问题、思考问题、研究问题、解决问题,更能够激发他们的思辨能力和创新精神。在人工智能的新时代,提问的重要性更是被提升到了一个全新的高度。只有通过不断的提问和探索,才能够让他们更好地理解这个世界,融入这个世界,共同推动社会的科技进步。
原标题:《【“好问题”之问】姚启明:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”》
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