當(dāng)南極冰穹的天文觀(guān)測(cè)、火星“天問(wèn)一號(hào)”的探測(cè)數(shù)據(jù)，以及AI解碼宇宙的算法模型走進(jìn)中學(xué)課堂，會(huì)激發(fā)出怎樣的科學(xué)火花？我校數(shù)理學(xué)院天文與物理學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)為上海師范大學(xué)附屬中學(xué)精心打造的《天文探究·宇宙探秘》拓展課程，以“大中一體化拔尖人才培養(yǎng)”的科學(xué)教育新模式，交出了一份富有創(chuàng)新性的答卷。

依托上海師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院及上海市星系與宇宙學(xué)半解析研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的雄厚師資，該校格致書(shū)院為40名高一高二拔尖生定制了《天文探究·宇宙探秘》課程。一支由羅智堅(jiān)、張少華、劉道軍、方偉、陳竹、杜偉、常伊人、唐雨平、肖胡兵、李智、石卉、孫正凡等十余位教授、研究員、博士和科普專(zhuān)家組成的“學(xué)術(shù)天團(tuán)”，將系統(tǒng)化的天體與宇宙科學(xué)前沿講座引入中學(xué)課堂，帶來(lái)了一場(chǎng)貫穿全學(xué)年的宇宙探索盛宴。

自2024年9月至2025年5月，12位專(zhuān)家學(xué)者共帶來(lái)25場(chǎng)專(zhuān)題講座，內(nèi)容不僅覆蓋宇宙演化、天體物理、深空探測(cè)等核心主題，還融合了中國(guó)航天成就（如探月工程、“天問(wèn)一號(hào)”）與前沿交叉技術(shù)（如AI、計(jì)算機(jī)模擬等），構(gòu)建了一個(gè)全景式的宇宙認(rèn)知體系。課程內(nèi)容緊扣科學(xué)前沿，羅智堅(jiān)教授引領(lǐng)學(xué)生縱覽《天文學(xué)簡(jiǎn)史》，揭開(kāi)《黑洞與引力波》的深?yuàn)W奧秘，并在第二學(xué)期深化講授《天文學(xué)簡(jiǎn)史Ⅱ》；方偉教授帶領(lǐng)大家思考《宇宙的過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)》，探索《星空的奧秘》，并展望《生命及地球外文明》的可能性；杜偉副研究員深入淺出地講解《宇宙學(xué)距離：理論與觀(guān)測(cè)》，并在第二學(xué)期闡釋《引力透鏡》的神奇現(xiàn)象。張少華研究員以親身經(jīng)歷分享《冰海尋星-南極天文觀(guān)測(cè)》，并在第二學(xué)期講授《尋找外星人》的科學(xué)探索前沿；常伊人博士詳解《科學(xué)實(shí)現(xiàn)月球探測(cè)》，并生動(dòng)講述《火星“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)任務(wù)的“所見(jiàn)所聞”》；唐雨平副教授描繪了《我們的銀河系》家園，并在第二學(xué)期介紹《多波段天文觀(guān)測(cè)》的技術(shù)原理；肖胡兵副教授帶大家領(lǐng)略了《宇宙中的黑洞》的壯闊景象；陳竹副研究員展示了《形態(tài)多樣的星系》，并揭示了如何利用《AI與天文數(shù)據(jù)》開(kāi)展《解密宇宙》的實(shí)踐。此外，李智副教授講授《計(jì)算機(jī)中的天體物理》應(yīng)用，并在第二學(xué)期追溯《暗物質(zhì)的前生今世》；劉道軍研究員介紹了《極早期宇宙簡(jiǎn)介》，并進(jìn)一步闡述《宇宙大爆炸》理論。石卉副教授講解了《光學(xué)與天文探測(cè)》的緊密聯(lián)系?？破兆骷覍O正凡博士從歷史視角解析《歷法和古代宇宙學(xué)》，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行《太陽(yáng)系探索》，并剖析《天體物理學(xué)里的原子和元素》。

教授們?yōu)樯虾煷蟾街辛可泶蛟斓恼n程，注重知識(shí)傳遞與科學(xué)精神啟迪的雙重目標(biāo)。課程設(shè)計(jì)緊扣“科學(xué)教育加法”理念，精準(zhǔn)對(duì)接拔尖人才的培養(yǎng)核心。教授們不僅講授前沿知識(shí)，更注重思維方式的引導(dǎo)與科研素養(yǎng)的培育。例如，杜偉副研究員在《宇宙學(xué)距離》課堂中，以理論推導(dǎo)結(jié)合觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲羞壿?；陳竹副研究員在《AI與天文數(shù)據(jù)》講座中揭示處理海量天文圖像的技術(shù)路徑，激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算科學(xué)的濃厚興趣。學(xué)生筆記中密密麻麻的公式推導(dǎo)與手繪星圖，是他們不斷突破知識(shí)邊界的見(jiàn)證。 “每次的天文課都很有意思，這是我每周最期盼的課?！?高一（4）班孫一茜表示，她從小就對(duì)天文充滿(mǎn)興趣，但此前鮮有機(jī)會(huì)深入學(xué)習(xí)；如今在大學(xué)教授的引領(lǐng)下，她得以系統(tǒng)拓展知識(shí)視野。高一（10）班龔子謙說(shuō)“上師大的教授與研究人員前往南極進(jìn)行天文觀(guān)測(cè)”，這令他印象深刻，“人類(lèi)不斷探索宇宙，科技不斷進(jìn)步，我們這代人也將擔(dān)任起對(duì)宇宙探索的重任”。 高一（3）班學(xué)生吳凌憶在課后感慨道：“常伊人老師的報(bào)告讓我對(duì)探月和我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射的研究歷程有了新的認(rèn)識(shí)。早年探索期間我國(guó)衛(wèi)星發(fā)射研究也并非一帆風(fēng)順，也有過(guò)失敗的經(jīng)歷”。高二（7）班陳宇杰表示，“在課堂上，我印象最深的是歷代科學(xué)家對(duì)宇宙的不懈探索，他們?yōu)榱丝茖W(xué)為了真理而不懈追求，一點(diǎn)一點(diǎn)拓寬了人類(lèi)的認(rèn)知邊界。在接下來(lái)的課程中，我將學(xué)習(xí)感悟并繼承這種科學(xué)精神，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、不斷求索，并且吸收更多天文學(xué)的知識(shí)”。

“這門(mén)課的核心價(jià)值不僅在于前沿知識(shí)的傳遞與科學(xué)思維的啟迪，更在于科學(xué)精神與家國(guó)情懷的深度播種”，該課程聯(lián)絡(luò)人、上海市科普作家協(xié)會(huì)理事方偉教授如是總結(jié)。該課程的上海師大附中跟班教師、物理學(xué)博士沈萌老師表示，這門(mén)課程為附中學(xué)子打開(kāi)了一扇通向宇宙奧秘的窗口。它不僅讓艱深的天文知識(shí)化作學(xué)生筆下靈動(dòng)的公式推導(dǎo)和手繪星圖，更通過(guò)科學(xué)家們鮮活的科研經(jīng)歷，將“嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、探索、創(chuàng)新”的科學(xué)精神具象化。在青少年價(jià)值觀(guān)塑造的關(guān)鍵時(shí)期，這樣的課程既拓展了認(rèn)知邊界，又播下了科學(xué)理想的種子，充分展現(xiàn)了基礎(chǔ)教育與高等教育協(xié)同育人的獨(dú)特價(jià)值。學(xué)生反饋顯示，該課程顯著增強(qiáng)了學(xué)生的民族科技自豪感與跨學(xué)科綜合理解能力。高一（4）班段宇菲在課程總結(jié)中寫(xiě)道：“我國(guó)突破了層層的技術(shù)困難，自主研發(fā)的火箭和衛(wèi)星不斷改進(jìn)，讓我感受到了祖國(guó)的偉大。一群又一群的天文學(xué)家為祖國(guó)的發(fā)展不斷奉獻(xiàn)并付出著，我為此充滿(mǎn)敬意和感動(dòng)。他們的無(wú)私奉獻(xiàn)和孜孜不倦將被我們銘記于心。作為青少年，我們也要樹(shù)立理想，熱愛(ài)祖國(guó)，勇于擔(dān)當(dāng)時(shí)代責(zé)任，為祖國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量。在課堂之外，學(xué)生們自發(fā)組建課題小組，嘗試用編程模擬宇宙膨脹、撰寫(xiě)地外文明研究報(bào)告，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)“像科學(xué)家一樣思考”。

在推動(dòng)“科學(xué)教育加法”縱深發(fā)展的背景下，上海師大附中依托高?？蒲匈Y源，通過(guò)上海市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室下沉、中學(xué)課堂直通科研一線(xiàn)的創(chuàng)新路徑，探索出一條“大中貫通”的新范式，為拔尖創(chuàng)新人才的早期發(fā)現(xiàn)與系統(tǒng)培養(yǎng)提供了可借鑒的實(shí)踐模板。當(dāng)中學(xué)課堂的邊界與宇宙探索的前沿?zé)o縫銜接，科學(xué)的種子正悄然在一代青少年心中萌芽、生長(zhǎng)，照亮他們未來(lái)的探索之路。

（供稿、攝影：數(shù)理學(xué)院）