在科学中探索与发现

提到「发现」,我们往往会想到历史上那些伟大的科学家——他们不满足于已有的知识,而是不断提出新的问题,并因此改变了我们理解世界的方式。然而,「发现」其实也可以从校园开始:可能是在一间教室里,进行一次滴定实验(Titration);可能是在解决一道关于电场(Electric Fields)的复杂题目;也可能只是源自学生心中的一个「为什么」。而在马来西亚爱普森,我们的学生正以实际行动展现这样的探索精神。

过去一年里,学生们充分展现了什么叫做「在科学中探索与发现」。其中一个例子便是 Dahlia M.。她对于化学、物理与太空科学的兴趣,并没有停留在课堂之中,而是进一步展开了自己的独立探索。

她通过自主编程、研究与开发,设计出一个理论性的火箭引擎模型,探索使用 HeH⁺(氦合氢离子,Helium Hydride)作为太空航行火箭推进剂的可能性。为了让更多人能够理解她的研究,她甚至自行开发了一个模拟器,让大家能够进一步了解这一构想。查看 Dahlia 开发的模拟器:https://charming-taffy-0dc667.netlify.app/#simulation.

HeH⁺ 被认为是宇宙大爆炸之后,早期宇宙中最先形成的分子之一。通过研究它的性质与潜在应用,Dahlia 所做的已经不只是学习现有的科学知识,而是尝试运用这些知识,探索科学前沿尚待解答的问题。当然,探索与发现同样离不开坚持与韧性。

近期,我们来自 Year 11、Year 12 和 Year 13 的学生参加了一项全国性的化学竞赛,挑战自己的能力。面对许多超越日常课程范围的陌生化学问题,学生通过自主学习、解决问题,并凭借坚持不懈的态度,不断拓展自己的知识与能力。最终,他们的努力获得了肯定,分别取得了金奖、银奖和铜奖。这些成绩不仅体现了学生的科学能力,也肯定了他们面对复杂问题时,愿意坚持思考、不断尝试的学习态度。

与此同时,我们的 Year 13 学生目前正在探索现代科学中一些最宏大的问题。在学习构成宇宙的基本粒子(Fundamental Particles)时,他们也进一步认识科学家如何运用各种令人惊叹的方法,研究宇宙的起源与性质。从粒子加速器(Particle Accelerators)到对宇宙的观测,学生逐渐了解科学家如何寻找数十亿年前发生的事件所留下的证据,并利用这些线索进一步认识宇宙大爆炸(Big Bang)以及我们所处的宇宙。

而「发现」并不只存在于这些宏大的科学课题中,它其实每天都在我们的课堂与科学社团里发生。我们鼓励学生不断问「为什么」,亲自验证自己的想法,并勇于挑战自己原本认为理所当然的知识。例如,在以科学为主题的 CCA 中,学生曾探索一个看似简单却非常有趣的问题:仅仅改变一张纸的几何结构,为什么就能大幅提升它的承重能力?

这些学习经历都在提醒我们:科学远远不只是一系列需要背诵的知识与事实。科学,本身就是一个不断探索与发现的过程。

它意味着提出问题、经历失败、再次尝试、收集证据,并运用我们已经学到的知识,提出更深入、更有价值的问题。

无论是研究宇宙诞生初期便已存在的分子,与全国优秀的年轻化学学习者同场竞技,探索组成宇宙的基本粒子,还是单纯研究为什么折叠过的纸张能够承受更大的重量,我们的学生都正在培养一种比科学知识本身更加珍贵的能力。

那就是成为一名探索者所需要的——好奇心、韧性,以及不断探索未知的自信。

Ms Giovanna Maalouf
Head of Science