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2024年 第一二二期(总第1082期)

2024-07-09 18:20 来源:
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中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2024﹞ 第一二二期(总第1082期)

中国科学院老科协办公室      2024年7月9日

从天眼射电望远镜到大数据中心

中国科学院老科协专家指导北京延庆一中贵州研学


2024628日至73日,北京延庆一中初三年级北斗创新C301C302班的70名师生奔赴贵州开展研学活动。中国科学院老科协研学导师团李承森与戴进业作为随队科学指导专家全程参与研学活动。

在活动筹备期间,孙义国校长与两位专家,中国科学院大学关工委陈冬老师,以及相关组织方在523日召开腾讯会议落实研学活动的要求和安排。此次活动将在贵州地区开展地学、生物学和高科技等多方面研学活动,聚焦天眼等大科学装置和大数据集成的高科技进展的学习。学校方面对此次贵州研学活动给予充分重视和大力支持,委派教学主任哈万峰作为领队,还有四位老师随队指导。

戴进业老师做行前科学辅导 参观中国科学院地球化学研究所

626日,戴进业老师来到学校做行前教育与科学辅导。他针对贵州地质地理特点,讲授云贵高原的地质演化历史和地质构造背景,提出科研小课题,指导同学们做好研学准备工作,包括小组分工,收集资料,野外采集标本,辨识岩石、学习地层和地质构造等方面知识,为研学活动顺利开展打下良好基础。

628日全体研学人员到达贵阳市,首站研学活动是在中国科学院地球化学研究所学习有关宇宙的知识。李世杰研究员为同学们做了天外来客——陨石的专题报告。他详细介绍了陨石的分类、鉴别特征、研究历史,及其科学与应用价值。同学们对宇宙中发生的故事特别感兴趣,也理解了“天眼”射电望远镜用于研究宇宙的重要意义。同学们提出感兴趣的问题,与老师展开热烈讨论。

李世杰老师作陨石报告 学生与老师交流互动

同学们参观了贵州博物馆和贵州地质博物馆,对黔贵地区的地质构造、岩溶地貌、古今历史变迁、多民族文化等有了全面了解。黔贵地区的屯堡文化、阳明文化、民族文化与红色文化构成清晰的历史文化脉络。该地区先民的衣食住行所具有的特色与当地的自然环境存在密切关系。地质博物馆的神秘贵州、多彩贵州与富饶贵州等陈列,从地质地理、生命演化、矿产资源等多角度展示贵州所蕴含的各类地质现象与丰富资源。为了加深对古生物的认识和理解,同学们亲自动手修理古生代的三叶虫化石。在野外还经历了采集海相动物化石的体验,在极为炎热的天气里仔细寻找动物化石。他们在李老师与戴老师指导下从石灰岩地层里采集到珊瑚、腕足、菊石等珍贵化石。看着亲手采集的化石,同学们无比兴奋。

参观贵州博物馆 参观贵州地质博物馆

溶洞内的钟乳石 修理古生代三叶虫化石

中国天眼”—500米口径球面射电望远镜(简称FASTFive-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县大窝凼。天眼科学大装置建在喀斯特洼坑之中。在工作人员指导下,同学们近距离观察天眼装置的结构和工作过程。

李老师指导采集动物化石 记录下所发现的化石

亲手采集的珍贵化石 海洋动物化石

天眼是国家重大科技基础设施,由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、馈源舱、接收机与终端及观测基地等构成。主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构。工作时,根据观测需要,在主动反射面的不同区域形成直径为300米的抛物面,完成天体观测。天眼的索网是世界上跨度最大、精度最高的索网结构,也是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。天眼作为研究宇宙的重要工具,发挥着不可替代的作用。

戴老师讲解天眼选址条件 近距离参观天眼的架构

为了加深对天眼科学大装置的理解,同学们参观了平塘国际天文体验馆,系统了解人类观天历史与望远镜发展变化的过程,以及太阳系八大行星的奥秘等宇宙知识。建造与利用天眼科学大装置开展研究的工作人员为同学们作报告,讲述射电望远镜的工作原理,天眼建设过程及其所取得的成就。同学们还亲自动手组装天眼射电望远镜模型,加深对天眼组成与结构的了解。

参观平塘国际天文体验馆 天眼工作人员讲解射电望远镜

亲自动手制作天眼模型

在人文科学的研学活动环节,同学们来到平塘县克度镇罗翁布依寨,学习少数民族文化习俗,包括品尝布依族美食,欣赏民间对歌,并且体验与村民对歌后方能够放行入寨的习俗。同学们参观寨子里的古建筑,动手磨磨、舂米、织布,探究与感受布依族文化习俗,及其与生活环境之间的密切关系。

布依寨村口的欢迎仪式:对歌放行 饮茶迎客

贵州山地绵延不断,桥梁是连接公路,天堑变通途的关键一环。贵州已经拥有2.3万多座共3176公里的公路桥梁。被称为“天空之桥”的平塘特大桥,主塔塔高332米,是目前世界上桥塔最高的三塔斜拉桥。大桥共有三个桥墩、三个主塔,外形整体呈双曲面花瓶形状,宛如布依族、苗族“裙摆”造型。当今“最高、最美”的空间索塔成为世界第一高混凝土桥塔矗立在喀斯特地貌的山谷间。

五天的研学活动,马不停蹄,人不下鞍,包括每天晚上都有两位专家的科普报告,介绍如何开展科学研究,介绍石油的生成、运移、储藏与开采的知识,围绕共同感兴趣的问题集体分析讨论。

体验布依族生活:织布 体验布依族生活:磨磨

在研学活动最后的晚间,全体队员按照活动时的十个组登台汇报所完成的研究小课题,以及参加此次活动的感受。作为全程参与科学指导的李老师与戴老师为同学们的汇报作点评。他们充分肯定同学们的学习成果,指出需要进一步提高的努力方向,鼓励同学们再接再厉不断进取,成长为国家的栋梁。

研学小课题主要集中在以下四个方面:

  1. 关于贵州岩溶(喀斯特)地貌形成的过程:沉积岩中的化学沉积的石灰岩是怎么在海洋条件下形成的?暴露在地表的石灰岩地层又是怎么在水、大气中二氧化碳的作用下形成岩溶地貌?两个过程的主要化学方程式是什么?

李老师指导铁树(苏铁植物)的学习 苏铁的大孢子叶球

  1. 关于天眼射电望远镜的选址:为什么天眼选址在平塘县大窝凼?从地质、地理、天文、气候、生物、周围信号干扰、人类活动等多个方面进行综合分析。
  2. 关于贵州生物多样性与生态环境的研学:同学们感受到当地的亚热带气候所孕育的植物与北京植物明显不同。这里有香樟树、榕树和它的气生根、各种木兰科与豆科的植物,高大的棕榈树,像狐尾椰子,热带水果,例如木瓜、火龙果、香蕉、芒果,还有天南星与大量蕨类植物等。围绕铁树(苏铁)开花的小课题,大家讨论为什么在北方铁树开花百年一遇,而在贵州等热带、亚热带地区,它们天天开花?它们的花(雄球花与大孢子叶)与被子植物的花有什么不一样?

天空之桥”前全体留影 参观贵阳大数据中心

4)关于人文科学的研学:布依族的衣食住行+文化的习俗特点,这些习俗与他们生活环境(地理、气候、水文、土壤等)之间的关系是什么?

李老师晚间辅导讲座与讨论 戴老师晚间辅导讲座与讨论

在科学家带领下,同学们走进大自然,认识大自然,主动学习大自然,拓展视野,激发科学兴趣,丰富自己的科学知识,培养动手研究、解决问题的能力,提升科学素养,奠定好未来从事科学研究的基础,长大后能够承担科技强国的使命与重任,为祖国做贡献。

同学们分组汇报完成的研学小课题 戴老师点评

(中国科学院老科协研学导师团/科普讲师团、北京延庆一中供稿)