来源：【科学网】
日前，中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、陆朝阳、曹原应邀在国际物理学权威综述期刊《现代物理评论》上发表题为“基于‘墨子号’卫星的空间量子实验”长篇综述论文。
论文全面介绍了国际空间量子科学研究近二十年来取得的成就，重点阐述了“墨子号”量子科学实验卫星从前期关键技术攻关，包括卫星系统、科学应用系统等六大系统的量子科学实验卫星的建设和研制，到卫星在轨运行后所取得的系统性科研成果，为国际学术界提供了宝贵的资料。
未来量子星座蓝图 课题组供图
论文从量子信息理论的基本概念、早期量子通信和量子信息相关原理性实验、面向卫星的地面大空间尺度验证实验，以及“墨子号”卫星从立项、研制、在轨运行到最终在国际上率先完成一系列星地量子科学实验，进行了系统性的阐述和总结。
同时，综述论文还对国际空间量子科学的研究进展进行了梳理。“墨子号”的成功激励了国际空间量子科学的研究热潮，美国、欧盟、日本等国际上的各方力量随后皆开始探索自己的广域量子通信之路，提出或加速了一系列空间量子科学布局。
综述论文的最后，对未来空间量子科学的主要发展方向进行了展望，提出空间量子科学研究必将从低轨道平台跨越到中高轨平台，甚至是深空平台。在此基础上，利用中高轨卫星平台覆盖范围广、实验时间长、微重力环境好等优势，将空间量子通信技术同时交叉应用于远距离高精度时频传递和空间超冷原子物理等领域，在量子精密测量、量子物理与广义相对论融合等基础科学问题方面获得更丰富的科学产出。
据悉，由于在远距离量子通信特别是“墨子号”量子卫星方面所取得的一系列具有开创性意义的工作，潘建伟等受邀为《现代物理评论》撰写的这篇46页的综述论文。
《现代物理评论》是国际物理学界最权威的综述性期刊，每年仅发表约四十篇学术论文。该期刊一般不接受自由投稿，主要是邀请在各领域卓有建树的物理学家执笔，旨在对当今物理研究的重大热点问题做历史总结、原理阐述、现状分析和趋向预测。此论文是潘建伟团队在该期刊上继2012年的“多光子纠缠和干涉度量学”以及2020年的“基于现实器件的安全量子密钥分发”之后，发表的第三篇综述论文。
相关论文链接：https://doi.org/10.1103/RevModPhys.94.035001
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小学科学实验教学初探
摘要： 小学科学课程的学习以探究为主，使学生可以在体验探究过程中并体验学习科学的乐趣。研究活动最常见，最有效的方法是科学实验。
体验式教学应注意学生的动手过程，为学生创建动手操作的机会，提供学习资源和设备，时间和空间，并让他们去做。只有直接让学生参与实验教育活动，他们才能发展科学思维，理解科学方法，追求真理，促进学生动手能力的提高，学会思考。
关键词： 小学科学;实验教学
一、所有科学都来自实践 目前实验室的设施与设备存在着一些问题，很难开展实验活动，不利于学生动手实践，使学生失去探索科学的积极性。
“学习的最佳刺激是对他们所学材料的兴趣。”小学生对周围的事物感到好奇，了解自然，并理解为什么有些树木在秋冬季节落败而有些树木发芽。知道有些动物如何在寒冷的冬天中生存。
教师应设计实验，以充分利用学生兴趣的特点。例如，昆虫是最常见的动物，也能够引起小学生兴趣。
在设计实验时，教师可以安排学生在森林，树木旁和小河附近捕获各种昆虫，并有选择地将捕获的昆虫带入教室，以仔细观察和调查它们的共同特征。为了达到教育目的，了解昆虫。
二、实验设计必须与该地区的自然条件联系起来 实验设计必须与该地区的自然条件联系起来，并且教师必须能够通过对自然资源有一定的了解，从而使用它。
在设计诸如“植物生长和环境”之类的教育实验时，学生应乐于随时间观察和分析当地的气候资源，水和土壤资源，保留观察日记，并总结气候条件，什么时间完成本地农作物的种植，了解植物的生长环境知识和当地的经济建设，包括哪种植物适合哪种土壤。
学生学习科学并发展运用科学的能力，以便他们在掌握科学知识的同时获得特定的工作技能。实践教学法的过程也是教学研究和探索的过程。好的实验设计思想可以帮助学生有效地学习基础知识和基本方法，并发展他们的能力。这将帮助教师完成所需的教科书。
此外，老师必须更深入的探索研究。科学不仅是实验室中发生的事情，它不仅仅是知识体系，更重要的是人们如何观察世界。如果小学科学教育只重视知识的教授，而忽略了科学思维，科学态度和科学方法的培养，那么受过教育的人们在解决问题时将缺乏科学思维和科学态度，这将使学习变得困难。
因此，我们重视学生的科学教育，培养学生的探究精神，通过最大限度地利用课堂教学激发兴趣，激发学生对现代科学技术的兴趣。以及提高对技术的认识和培养学生对科学的进步与发展感兴趣。
三、各种类型的教育和研究活动 实验教育的目的是提高实验室教育的质量，而提高实验室教育质量的关键取决于教育和研究活动的质量。特别是在大力提倡课程创新的今天，教学和研究工作必须处于最前沿，并引领将实验教学方法应用于新形势发展。这就要求我们的教育和研究活动必须正规且内容丰富。我们不能只是老师讲完一堂课，下课后简单讨论一下。这并不意味着尚未在教室中进行研讨会活动，它们必须与正常活动一样小而精确，一旦进行，就必须是有意义的。
除课堂教学和研究外，还可以举办课外研讨班，例如“教区建设比赛”，“学生实验技能比赛”，“小发明实验”等活动。适当鼓励学生，使他们明白只要付出就有收获，学生的注意力将在下一个活动中变得更加活跃。学校可以派实验老师到其他地方参观，研究，学习或借鉴其他地方值得学习的教育和研究活动，从而使学校的教育和研究活动变得多样化。
四、有效的问题和启发性思考 问题是促进学生思考的一种有效方法，它们是激励信号，鼓励学生进行智力活动并回答问题。在小学科学教育中，问题是科学研究中师生之间最有效的交流手段，也是科学实验成功的基础之一。在强调科学知识传授的传统教学中，大多数是去提问学生，这是对其知识的考验。在课程创新教育中，通过提问，教师可以提醒学生要点，加强教育活动之间的逻辑关系，扩大学生的学习空间，激发学生的思维能力。
课堂上老师提出的问题必须首先是正确的。换句话说，问题必须在语言上正确，清晰，使用与学生的语言技能相对应的词语，并避免模糊，不合逻辑和不必要的障碍，这些障碍会妨碍学生的思考。例如，在教学《沉与浮》中，老师问：“哪些因素会影响物体的起伏？”学生通常无法理解问题的含义，因为他们无法理解“因素”一词的含义。其次，这个问题必须是具体的。换句话说，问题的方向必须明确。例如，在教学《物质到底发生了什么变化》中，老师经常要求学生做的实验：“加热糖”，并提问“发现了什么？”这个问题的方向不明确，学生经常会回答错误的问题，浪费大量时间。因此，问题应尽可能清楚，这样一来，学生可以直接专注于探索中的关键主题，从而可以节省大量的时间。
结论 简而言之，小学实验科学教育中仍然存在许多需要关注的问题。在新的课程理念的指导下，我们必须从教师的当前环境出发，吸引学生去主动探究实验，让学生成为学习的主人。做到这一点，可以使学生感受到探究的魅力，愿意思考，从而促进学生全面发展，为以后打下基础。 参考文献 [1]郭思乐.“说”和“教”的界域——生本教育论说之一[J].现代教育论丛，2006（3）. [2]窦志宏，郑李梅.小学科学实验教学现状与出路分析[J].学园，2015（14）.
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