攻坚克难,本质前行-王翌博 帝国理工学院

各位读者大家好,我是高中毕业于郑州外国语学校国际部、现就读于帝国理工学院地球与行星科学专业的王翌博。我曾在2023、2024年两届全国地球科学奥林匹克竞赛决赛中获得金奖,在2024年入选中国国家队并在2024年国际地球科学奥林匹克竞赛中获得个人赛金牌和冠军,在2025年全国地球科学奥林匹克竞赛中获得决赛金奖优秀指导教师奖项。我自知拙笔,承蒙组委会的邀请,在此分享我的奥赛经历,聊作笑谈。

       我自幼喜爱宝石、矿物等大自然的精华,对大自然的运作原理产生了很大兴趣,从进入初中以来尤为喜爱自然地理。在我初三那年,一次偶然的机会让我看到了我们学校高中部公众号上刊登的一篇关于一位学长在国际地球科学奥赛中获得银牌的文章,让我初次接触到了这个竞赛。来年春节,我便按照在网上找到的资料,准备了一箱参考书跃跃欲试。仍记得我在翻看当年的国家集训队名单时我妈妈问我:“你有能力拿到全国前30名吗?”,我不假思索地回答了:“没问题。”这句豪言也终于在两年后成为了现实。当时的我虽没有足够的数理化知识基础,但还是得以从那些参考书中一窥地球的奥妙。

       到了高中,我组建了地球科学社团,意图吸引地球科学同好一起学习,并普及推广地球科学知识。我通读了一些大学教材,在预赛中取得了全国前列的成绩,自我感觉良好。但那年决赛的改革实实在在地给我浇了一盆冷水。理化知识缺失的我在改革后的理化大题中感到无所适从,最终成绩也不出我所料,遗憾落选国家集训队。在决赛结束后的一段时间,我痛定思痛,学习了不少化学竞赛的入门内容,努力补齐在此前的竞赛中发现的短板。在第二年的备赛中,我接触到了更多教材,在良莠不齐的教材中找到了属于自己的最优解。满招损,谦受益,我在这一年不再沉溺于自我满足,而是随着接触的知识越来越多,发现了自己越来越多的知识漏洞。这样“读的书越多,要读的书也越多”的心态直到今天仍然是我前进的动力。比我的知识库增长更快的是我的书箱:在学校地理组的一个闲置工位上,我的书箱占据了桌子的半壁江山,这里也成为了我和其他同学汲取知识的宝库。正所谓“厚积薄发”,在第二年的竞赛中我如愿以偿,进入了国家队。在这年的国家队集训中,我有幸接触到了上海进才中学的刘聪老师,他以“本质”二字高度概括了一步一个脚印、通过知识积累而不靠捷径科学备战竞赛的方法。这与我的竞赛经历高度契合,使我受益匪浅,也成为了我第二年辅导我校地球科学奥赛的行动纲领。今年,我与我曾经的引路人、学校公众号中刊登的2021届国家队队员张知宇学长一起,受邀参与了这套真题解析的编写,继续为后来者引路。

       我个人喜爱矿物与岩石,在真题解析中也主要负责了这方面的内容。于我而言,岩石学是地质学的基础。人类对深时、深地和深空的探索每一步都离不开岩石学,例如美国国家航空航天局在对阿波罗和阿耳忒弥斯两次登月计划的宇航员进行培训时就包括了野外地质学训练,让宇航员能在月球表面辨认岩石和矿物。岩石学包含内容繁杂,尤其需要注意知识框架的构建和知识点的积累,但本身是一个典型的由浅入深、从现象到本质以及理论与实践相结合的学科,一步一个脚印地走总能常看常新、有所进步。

       岩石是矿物的集合体,学习岩石总要从矿物开始。越基础的事物往往越重要:从宏观到微观,从现象到本质,矿物的物理化学性质从根本上影响了岩石的性质,与整个岩石圈相关联,从而影响到了其他圈层。学习矿物学切勿机械背记,而是需要主动思考各知识点的联系。例如,学习矿物晶体结构和对称性质时可以关联到矿物的硬度和解理等物理性质;学习硅酸盐结构时可以关联到火成岩中的鲍文反应序列和表面地球化学中的Goldich风化序列等。地球科学中各知识点都是相互关联的,矿物学也不例外,找到这些关联是学习过程中的重要一环。而依赖死记硬背、依赖捷径、依赖“填鸭”的被动功利性学习既无法体验到自己寻求知识的乐趣,也无法完全理解知识点间的联系,违背了竞赛的初衷,也很难有所裨益。

       岩石是构成固体地球的基本单位,岩石学则是认知地球的一扇大门。从了解岩石,到认识岩石,再到解密岩石,每一步都需要大量的知识积累。“本质”地学习理论知识的关键就在于读书。不少小读者可能是矿物爱好者,阅读过DK等出版社出版的矿物与岩石图鉴等五彩缤纷的画册,这些书籍可以作为很好的启蒙教材。但如果需要真正入门,仍然需要读一些大学本科的教材,如《岩石学》《矿物岩石学》等。学有余力或对自己有更高要求的则可以阅读一些更高层次、更专业的教材,也可以找一些外文教材作为他山之石。岩石学同样需要扎实的数理化基础,如在2023年决赛中出现的用于分析地幔中矿物相变的克劳修斯-克拉珀龙方程,以及用于理解变质岩中变质相和矿物组合的吉布斯相律等。作为一门理科,地球科学处处离不开数理化。如果你在学习过程中只背记知识点,那你学的所谓“地学”就和美剧《生活大爆炸》主角谢尔顿所吐槽的一样,“isn’t a real science(不是真正的科学)”!

       地球科学是一门实践的学科,而岩石学和矿物学就是其中最需要实践的部分。实践是认识到理论和实际的差距的重要一步,也是加深知识点印象的重要一步。和课本中长得一样的矿物晶体和岩石基本不存在于现实世界:矿物在不同环境、不同物质组合中长出来的样子可能大相径庭,而岩石在风化的过程中也常常面目全非。许多学校不具备组织校内实践和野外实习的物质条件和理论基础,但学生仍可以通过参观当地地质博物馆(一定要是正规的!)或参加相关夏令营去认识岩石和矿物。我所在的高中虽然有完整的岩石和矿物标本套装,但因为大多数岩石标本太小而不能真正派上用场,地质野外实习就成了我的一大短板。在国家队集训中,我深切体会到了我与经济发达地区同学的野外技能差距,也在国际赛中吃了野外考试的亏。机会不会自己找上门,各位地球科学的学习者一定要主动创造条件,在课余时间多走走看看,知行合一。

       学习地球科学、备战地球科学奥赛的过程注定不会一帆风顺,考题的改革、新考纲的发布给各位考生带来了更多的挑战。无论考纲和考题如何变化,“本质”的学习方法所追求的扎实的理论基础总是引领成功的道路。从我两年的竞赛经历,到我从事竞赛教学,再到我大学继续在这个领域深耕,我愈发深刻地感到众多地质人常说的“脚踏实地,仰望星空”不是一句空话。从我妈妈问我有没有能力进入国家集训队,到我站上国际赛的领奖台,始终不变的是成就自我的理想;从我初中买的一箱参考书,到如今我电脑中电子图书馆上的书单,始终不变的是追求真理的步伐。希望各位考生都能在读书和实践中发掘地球科学的魅力,攻坚克难,本质前行。祝愿你们都能享受竞赛的旅程,在竞赛中取得自己理想的成绩!

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