为落实五育并举育人理念
拓宽高中生学科认知边界
激发科学探究的内在热情
西安南开首届 “格物・化梦・生辉”
物化生学科节隆重启幕
作为本届学科节的重点活动
南开大讲堂系列科普讲座
在允能楼报告厅如期开展
邀请高校科研一线专家走进校园
面向南开学子
开设古生物、天体物理两场重磅讲座
将前沿科研成果与高中课堂知识紧密联结
搭建起课本理论与真实科研之间的桥梁
让南开学子跳出教材局限
近距离感受古生物学、天体物理领域的趣味

作为本次古生物科普讲座是本届物化生学科节的开幕活动,首场南开大讲堂特邀中国地质大学(武汉)地质微生物与环境全国重点实验室副研究员肖异凡老师来校,以《化石小课堂——化而为石》为主题,为高一年级同学带来一场“干货满满“的地质学讲座内容。
主讲人

肖异凡
中国地质大学(武汉)副研究员
地质微生物与环境
全国重点实验室科普文化中心副主任
主要从事古中生代之交放射虫分类演化
定量古生物学与古海洋环境重建研究
相关成果以第一作者发表于 Current Biology
Earth-Science Reviews、Paleobiology
等国际权威期刊,h-index为15
合著论文30余篇,累计被引超500次

肖老师结合高中生的知识基础,避开晦涩难懂的专业术语,以化石为核心载体,将地质演化知识转化为通俗易懂的科普内容。
“化而为石”
讲座从“化石”的基本定义入手,借助现代汉语词典中的解释,说明化石是古代生物的遗体、遗物或遗迹埋藏在地下变成的跟石头一样的东西。在肖老师的带领下,同学们从课本中出现过的化石素材切入,正确区分了遗体、遗物、遗迹三类化石,再通过海百合、恐龙蛋、恐龙足迹等实例,深入学习到不同化石类型的特征。

“真化石”VS“假化石”
不少同学对真假化石辨别问题兴趣颇深,肖老师在现场结合标本图片讲解了菊花石、树皮石等常见假化石特征,介绍了大众对化石的常见认知误区。还同时帮助同学们厘清了古生物学和考古学的学科分界,拓展了课本中地质年代相关知识点,完整拆解了“真化石”形成的全过程。

认识“生命演进”
肖老师顺着讲座思路,按照时间轴,向同学们讲述地球数十亿年的生命演化历程:从35亿年前的蓝藻,到寒武纪生命大爆发、澄江动物群里的动物轮番登场;随后生命从海洋走向陆地,鱼类演化出四足动物,两栖、爬行动物陆续登上历史舞台……

讲座中展示大量代表性化石标本,将不同地质时期的代表性生物串联起来,让同学们看见物种诞生、繁盛、灭绝、新生的循环往复,让课本上抽象的地质概念变得可感可知。同学们还切实体会到“将今论古” 的地质学思维,即学会以当下观察到的现象,去解读过去发生的地质故事。

讲座末尾专门设置了互动提问环节,同学们结合课堂所学、课外阅读积累踊跃举手发言。大家提出的问题覆盖面宽广,既有地理、生物考点相关的知识点疑问,也有源于个人兴趣的拓展思考。

面对同学们各式各样的提问,肖老师结合自身实验室研究、野外化石发掘的真实经历逐一细致解答。一问一答之间,拉近了科研工作与高中生之间的距离,让同学们了解真实的古生物科研的真实工作。不少同学反馈,经过本次交流,对地质学、古生物相关专业建立了全新认知,拓宽了未来学科选择的视野。

本次学科节第二场重磅讲座聚焦天体物理,特邀西北大学物理学院副教授、博士生导师许震明老师主讲,题目为《黑洞与引力波的故事》,高二年级全体同学共同参加。
主讲人

许震明
西北大学副教授、博士生导师
2014年在南开大学获学士学位
2019年在南开大学获博士学位
2019至2022年西北大学博士后
2022年起任教于西北大学物理学院
陕西省高校优秀青年人才
唐仲英基金会仲英青年学者
研究方向为引力与黑洞物理
目前已在国际高水平SCI期刊上发表学术论文40余篇
主持国家自然科学基金青年项目和面上项目
并荣获陕西省本科教学成果二等奖一项

许老师立足高中物理课本万有引力、相对论相关基础内容,通过讲解天体物理知识,带领同学们开启一场探索宇宙的思想之旅。
照见课本内容
本次讲座从人类对宇宙的认知变迁开始讲起,沿着历史时间线,依次带同学们回顾了中外古代的宇宙猜想、地心说与日心说的争论,再过渡到开普勒行星运动三定律、牛顿万有引力定律。

这些都是高中课本的核心内容,许老师把将其放回历史背景中,让同学们看到科学结论并不是凭空产生,而是一代代科学家经过观测、猜想、反复辩论才逐步得来。

随着天文观测不断进步,牛顿经典引力理论暴露出局限性,无法解释水星近日点进动的观测异常。爱因斯坦提出广义相对论,更新了人类对时空的理解,进而诞生了两个影响深远的预言——黑洞与引力波。

走近“黑洞”
黑洞是宇宙当中时空弯曲达到极致的特殊天体。讲座中,许老师以通俗易懂的解释,再以事件视界望远镜拍摄的M87黑洞、银河系中心黑洞的真实影像举例,让同学们看见黑洞真实的模样,帮助同学们区分科幻影视作品的艺术演绎与真实天体物理,从而建立起对黑洞客观、理性的认知。

认识“引力波”
讲座顺着科学发展的时间脉络,梳理引力波从预言到实际探测的完整历程,讲解了 LIGO 引力波探测器的探测原理,还原人类 2015 年第一次捕获双黑洞并合引力波信号这一里程碑科学事件。许老师借此向同学们介绍引力波天文学带来的学科变革——引力波作为全新宇宙观测窗口,可以帮助人类观测本身不发光的黑洞、中子星等致密天体,标志着多信使天文学时代正式到来。

整场分享兼顾理论科普与当下科研前沿进展,让同学们直观看到课本中的物理理论,是如何一步步转化成为真实的天文观测成果。

在互动交流环节,同学们结合物理课堂知识、科普读物、天文纪录片积累的知识积极提问。许老师充兼顾科学性与通俗性,逐一回应同学们的疑问。

在本次讲座中,同学们意识到天体物理研究不是单纯的想象推演,需要融合数学、物理等多学科的综合知识。不少同学通过讲座内容,对天体物理专业、天文科研事业形成更加客观真实的理解,进一步点燃了对物理学科、宇宙探索的好奇心。

一场回望亿万年生命演化
一场奔赴浩瀚无垠宇宙
两场南开大讲堂科普讲座
是西安南开高级中学
首届 “格物・化梦・生辉” 物化生学科节
送给全体南开学子的精神养分
两场讲座紧扣高中地理、生物、物理课堂教学内容
把高校前沿科研资源引进中学校园
格物以致知,逐梦方生辉
本届学科节后续还将开展操场学科实践
化学实验体验、跨学科知识竞赛等丰富活动
持续丰富校园学科育人场景
守护同学们的好奇心与探索欲
让崇尚科学、勇于求知的氛围在南开校园持续生长
编辑:张芬
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