北京航空航天大学教授张高龙线上开题报告“带领青少年开展的科研活动以及其他活动介绍”

　　   7月12日上午，北京青少年科技俱乐部“科研实践”活动导师北京航空航天大学物理学院教授张高龙在线上做报告“带领青少年开展的科研活动以及其他活动介绍”。3名学生介绍了在张高龙老师指导下进行的两个实验报告：北京四中曾子韵、人大附中李泓洺《利用光电效应测量普朗克常数》；北京八十中学张清越《利用快速电子验证动能和动量的相对论关系》。张高龙老师对两个实验报告进行了简要点评。　

　　（来源：2020年1月北京青少年科技俱乐部新春导师交流会）　　　　

　　俱乐部28所基地学校近200名学生和34名老师参加了线上报告会，并与张高龙老师进行了问答互动。俱乐部秘书长周琳主持了报告会主报告环节，副秘书长朱广清主持了3名学生两个实验报告及提问互动环节，并对报告会进行了简要小结。

　　张高龙老师在报告中介绍了近代物理学史上的经典理论和经典实验；介绍了他带领学生们进行的分层次、多模式实验：Alpha能谱测量实验、不同闪烁探测器对比实验、相对论验证实验等。这些实验的选题均来源于近代历史上经典物理实验，且这些实验大多获得过诺贝尔物理学奖。

　　张高龙老师还介绍了新冠肺炎疫情期间他带领学生进行的虚拟仿真实验。他说，虚拟仿真实验的主要特征为，操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。

　　张高龙老师说，建设虚拟仿真实验出于如下考虑，一是学生对实验课程物理情景了解不足：仪器复杂、忙于熟悉实验流程、很难深入了解物理情景；二是学生对实验方法的物理原理认识不深：自动化、集成化程度高，对物理原理缺乏深刻认识；三是学生对实验仪器的熟悉程度不够：数量有限、价格昂贵的实验仪器，学生参与度少。而虚拟仿真实验这种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，利用计算机技术生成一个逼真的具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。

　　在提问互动环节，俱乐部基地学校的学生们提出了如下问题：“U-ν图像斜率与元电荷有关，元电荷的值如何确定？”“计算机模拟实验的数据是如何得到的？”“光电效应测量普朗克常数的优点在哪里？”“模拟实验的结果如何保证真实？”认真倾听了张高龙老师的见解。

　　北京青少年科技俱乐部活动委员会

　　2020年7月12日