【簡(jiǎn)單介紹】
畢業(yè)于中國(guó)人民大學(xué)理科實(shí)驗(yàn)班。高中曾獲化學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng),生物競(jìng)賽二等獎(jiǎng)。累計(jì)超3000小時(shí)教學(xué)輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。
【授課科目】
AP/IB/A-Level數(shù)理化生,USNCO(U.S National Chemistry Olympiad),Physics Bowl(物理碗),BPhO(British Physics Olympiad),UKChO(UK Chemistry Olympiad),CCC(Canadian Computing Competition),USABO(USA Biology Olympiad),BBO(British Biology Olympiad)
【教學(xué)成果】
1、曾兼任全國(guó)百?gòu)?qiáng)高中競(jìng)賽教練,教授過多位競(jìng)賽省隊(duì)選手,當(dāng)年班級(jí)有近半學(xué)生獲得省一等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)項(xiàng)
2、曾在兩個(gè)月內(nèi)幫助多名學(xué)生從單科不及格提至優(yōu)秀
3、五年教學(xué)內(nèi)學(xué)生AP理科得5分率90%+
對(duì)于這篇文章,我是投入了飽滿感情的。剛打出第一個(gè)字,腦海里就浮現(xiàn)出這些年崎嶇蜿蜒痛并快樂著的化學(xué)學(xué)習(xí)之路。我很想把這些年的所有感悟都一字一句的刻在這篇推文上,卻最終冷靜下來,決定找一個(gè)可以統(tǒng)領(lǐng)全篇的線索。
這個(gè)線索就是,化學(xué)的研究邏輯是什么。
讓我們從兩位「非典型」化學(xué)家說起,一位是袁隆平,一位是錢學(xué)森。這二位德高望重的先輩分別代表了兩種化學(xué)體系與研究方法。
說袁隆平是化學(xué)家,可能大家稍微好接受一點(diǎn),畢竟袁老是農(nóng)學(xué)院畢業(yè),學(xué)農(nóng)的同學(xué)少不了要學(xué)很多化學(xué)。而且袁老的主要貢獻(xiàn)是研究出雜交水稻,讓中國(guó)人吃飽了飯,這和研究出各種化學(xué)品造福人類的化學(xué)家也有可比性,何況雜交水稻從一定程度上說,是基因雜交,而基因也是化學(xué)物質(zhì)。
但是說錢學(xué)森是化學(xué)家,這可能就有點(diǎn)令人吃驚了。具體的介紹我推薦大家百度一篇文章:《你可能不知道,錢學(xué)森是個(gè)化學(xué)家》。為什么說錢學(xué)森是化學(xué)家呢?是因?yàn)樗岢隽恕肝锢砹W(xué)」的概念,認(rèn)為很多工程問題要從原子和分子的運(yùn)動(dòng)、重組的角度來理解,典型的例子就是高速飛行的導(dǎo)彈彈頭在空氣中會(huì)發(fā)生電離、氧化等物理化學(xué)變化。而眾所周知,原子的重組,就是化學(xué)。此外,中科大在錢學(xué)森等科學(xué)家的倡議下成立了化學(xué)物理系,這個(gè)系現(xiàn)在還在。
在這里我想點(diǎn)明的是,袁隆平與錢學(xué)森分別代表了兩種化學(xué)研究邏輯:
宏觀 → 微觀 → 宏觀
與
微觀 → 宏觀 → 微觀
袁老研究的起點(diǎn)是水稻的宏觀性狀,比如稻穗的飽滿程度。他要根據(jù)這些宏觀性質(zhì),推測(cè)水稻的基因,也就是微觀性質(zhì),最后得到一個(gè)雜交方案,也就是宏觀的預(yù)期,并在宏觀層面開展實(shí)驗(yàn)。
錢老的研究起點(diǎn)是導(dǎo)彈頭的微觀結(jié)構(gòu),比如說晶面與晶相還有原子的種類及排布。他要根據(jù)這些微觀性質(zhì)去建模推導(dǎo),預(yù)測(cè)出宏觀情況下彈頭的電離氧化情況,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果有不符合的情況,還要回到微觀去修正模型。
談完化學(xué)的兩種研究邏輯,我們來看化學(xué)競(jìng)賽的學(xué)習(xí)與化學(xué)本科學(xué)習(xí),及研究生學(xué)習(xí)的區(qū)別。
化學(xué)競(jìng)賽筆試其實(shí)就是錢老的 「微觀 → 宏觀 → 微觀」 邏輯的第一步,也就是考你對(duì)化學(xué)微觀理論的掌握情況,而不要求你預(yù)測(cè)(實(shí)際科研中往往是實(shí)驗(yàn))這種微觀理論會(huì)導(dǎo)出的宏觀性質(zhì)。典型的例子就是能斯特方程計(jì)算實(shí)際電極電勢(shì),我們不會(huì)考慮這個(gè)電解液有沒有攪拌均勻,以及離子的遷移會(huì)不會(huì)導(dǎo)致電解液變得不均勻(實(shí)際上是會(huì)的,這就是超電勢(shì)的由來),因?yàn)檫@些都是宏觀性質(zhì),要靠實(shí)驗(yàn)。
至于化學(xué)競(jìng)賽的實(shí)驗(yàn),考察的是你對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握,最重要的是熟能生巧以及隨機(jī)應(yīng)變。這其實(shí)就是袁老「宏觀 → 微觀 → 宏觀」邏輯中「微觀」到「宏觀」的那步。因?yàn)槟闶侵婪肿邮胶头磻?yīng)式的,但是想把它變成你想拿到的宏觀產(chǎn)物(這就要求產(chǎn)率了),還是需要更多的能力的。
所以,其實(shí)我們很明顯的就可以看到,化學(xué)競(jìng)賽相對(duì)于化學(xué)學(xué)科, 是少了兩種邏輯中各一部分的。
那么,化學(xué)本科學(xué)習(xí)與研究生學(xué)習(xí)有什么區(qū)別呢?
在我看來,化學(xué)本科主要是學(xué)「泛泛而知」的東西,也就是一大塊一大塊的學(xué)東西,但是不求精細(xì)化。之前談到的能斯特方程計(jì)算實(shí)際電極電勢(shì)時(shí)不考慮實(shí)際操作時(shí)的細(xì)節(jié)就是一個(gè)典型的例子。而化學(xué)研究生的科研,則主要是定位住本科階段學(xué)過的一大塊一大塊東西中的某個(gè)點(diǎn),然后去挖掘這個(gè)點(diǎn)在操作中的各種細(xì)節(jié)(一般是通過做實(shí)驗(yàn)),不斷地豐富自己在這個(gè)小點(diǎn)的細(xì)節(jié)知識(shí)庫(kù)。
接下來我們談一下化學(xué)競(jìng)賽筆試怎么樣學(xué)好。答案是「熟悉模型,迅速認(rèn)出」。前面已經(jīng)說了,化學(xué)競(jìng)賽筆試是考的錢老的「微觀 → 宏觀 → 微觀」邏輯的第一步,也就是考你對(duì)化學(xué)微觀理論的掌握情況,而這些微觀理論的考察情境,都是一個(gè)一個(gè)在各次考試中都會(huì)重復(fù)出現(xiàn)的模型。只要熟悉模型,考試的時(shí)候迅速認(rèn)出,基本上別按錯(cuò)計(jì)算器,就能拿高分。
很多小朋友可能會(huì)好奇我是怎么走上化學(xué)之路的。答案是這個(gè)學(xué)科真的離現(xiàn)實(shí)非常近,是我理想中的「學(xué)以致用」的學(xué)科。對(duì)于一個(gè)化學(xué)生,他可以選擇一路做基礎(chǔ)研究做到底,當(dāng)一名科學(xué)家,也可以選擇進(jìn)入企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品,做一位工程師。如果他不想擺弄科研了,想當(dāng)一個(gè)「社會(huì)人」,他甚至可以選擇讀個(gè)金融的研究生去投資銀行做化學(xué)行業(yè)投資研究(這年頭很多金融投行都招化學(xué)背景的人),或者是去政府部門如環(huán)保局當(dāng)公務(wù)員。當(dāng)然了,如果他覺得自己口才不錯(cuò),喜歡小孩,也可以來當(dāng)老師。無論是什么行業(yè),化學(xué)生都可以迅速上手,這是最吸引我的地方。
最后,想對(duì)AP、IB的化學(xué)學(xué)生,以及競(jìng)賽化學(xué)(ukcho,ccc,usacho)的同學(xué)分別說點(diǎn)小建議和心里話。
對(duì)AP、IB的學(xué)習(xí)化學(xué)的同學(xué):一定要思考,一定要思考,一定要思考!化學(xué)題目不是不講道理強(qiáng)行讓你選答案的!一定要明白每一個(gè)題目選擇這個(gè)答案的原因,為什么這道題要這么答,它的合理性在哪里?對(duì)應(yīng)的什么知識(shí)點(diǎn)和理論?要弄清楚。
對(duì)競(jìng)賽化學(xué)的同學(xué):競(jìng)賽和一般的AP、IB最大的不同就在于,競(jìng)賽具有很強(qiáng)的競(jìng)技性。所以與其說競(jìng)賽是比拼智力和學(xué)習(xí),不如說是全方位的比拼個(gè)人素質(zhì),比如毅力,心理素質(zhì),時(shí)間管理能力,等等等等。所以學(xué)習(xí)競(jìng)賽化學(xué),一定要沉著冷靜,迎難而上,不斷調(diào)整自己。至于最后的名次,要相信只要努力夠了,都是水到渠成的事情。
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