首都師範大學附屬中學機器人社團的學生在製作機器人作品。朱安琪攝

通過人工智能算法和神經網絡訓練，輸入一張礦石的圖片就能分辨出它是哪類礦石。這不是某家高科技公司開發的新產(chan) 品，而是首都師範大學附屬中學幾位高中生設計的“火星基地礦物采集自動化識別及分揀係統”。“可能在專(zhuan) 家眼中這不算什麽(me) ，但在這個(ge) 過程中我們(men) 對算法模型產(chan) 生了濃厚的興(xing) 趣，今後想繼續鑽研下去。”高二學生王韜智說。

這是我國加強青少年科技創新教育的一個(ge) 縮影。如何激發青少年的科學好奇心？怎樣培養(yang) 一批青少年科技創新人才？青少年科技創新教育還麵臨(lin) 哪些難題？記者日前就這些問題進行了采訪。

培養(yang) “創客”，為(wei) 創新人才培養(yang) 提供平台

走進首都師範大學附屬中學的青牛創客空間，不由眼前一亮：600平方米的空間分成了“機器人廣場”“智控坊”“創想匯”等子空間，3D打印機、電路板雕刻機、數控雕刻機、新型噴繪機等先進設備應有盡有。每天下午4點以後，創客空間就是孩子們(men) 最愛來的地方。

王韜智和同學們(men) 的很多想法，就在這裏從(cong) “異想天開”變成了觸手可及的作品。

上初二時，學校組織了科技主題活動——“尋找和解決(jue) 生活中的不方便”，旨在培養(yang) 學生提出問題、研究問題、解決(jue) 問題的能力。王韜智和小夥(huo) 伴們(men) 開始琢磨：平常放學回家自己都得拿鑰匙開門，有時忘帶鑰匙就開不了門，還得等爸爸媽媽下班才行。能不能把機械鎖改造成智能鎖，用手機去開鎖呢？

作為(wei) 學校智控社團的成員，王韜智的想法得到了社團輔導老師李玲的支持。在她的指導下，學生們(men) 用3D打印機製作了智能鎖，安裝了步進電機來控製鎖具的門栓轉動，還編寫(xie) 了適用於(yu) 手機APP的解鎖程序。最終，智能鎖的項目獲得了2018年青少年創客奧斯卡答辯展示一等獎。

在李玲看來，最欣慰的不是得獎，而是孩子們(men) 在這個(ge) 過程中理解了智能控製的內(nei) 涵，產(chan) 生了濃厚的科學興(xing) 趣，其探索精神、創新能力和合作意識得到不同程度的提升。

創客空間內(nei) 擺滿了學生們(men) 的各種科創作品。大到模擬北鬥導航原理的“北鬥小衛星”裝置，能投籃、可對抗的機器人，小到能夠監測瓦斯濃度的自動預警安全頭盔，學生們(men) 自己建模設計的智控八音盒……令人歎為(wei) 觀止。

首都師大附中校長沈傑介紹，學校將創新人才培養(yang) 融入教育實踐，率先在中學開展創客教育。2016年建成的青牛創客空間配備了先進實用的硬件設備，為(wei) 激發和提升學生的創新力搭建了更廣闊的平台。

豐(feng) 富課程設計，激發孩子的好奇心

培養(yang) 和激發青少年的好奇心，不僅(jin) 需要空間和平台，還需要通過一係列豐(feng) 富有趣的課程設計、科技活動等來引導創新。

在北京市育才學校，科技老師陳宏程把日常教學、科創活動有機結合起來。“根據我們(men) 在學生中進行的‘好奇心’問卷調查，孩子們(men) 最感興(xing) 趣的是宇宙天體(ti) ，其次是生命體(ti) 。”陳宏程說，每周的科技創新選修課上，除了講授基本的科學星空体育官网入口网站，他還根據孩子們(men) 的興(xing) 趣愛好將其分成不同的研究小組，鼓勵他們(men) 提出問題、研究問題。

“有個(ge) 孩子在野外捉到知了，發現蟲子牢牢掛在衣服上，就對知了的‘足’產(chan) 生了興(xing) 趣。”陳宏程介紹，在好奇心的驅使下，當時才上五年級的學生王清石開始觀察各種昆蟲的腳，發現蜻蜓、蒼蠅、蝴蝶等昆蟲的足部各不相同。他還對傳(chuan) 統昆蟲足部的分類方法做了改進，寫(xie) 了一篇童趣盎然的“小論文”——《昆蟲“腳”的那些事兒(er) 》。上完生物課，陳宏程還帶著孩子們(men) 走進陶然亭公園、北京自然博物館等場館，讓孩子們(men) 近距離實地觀察，親(qin) 自動手做試驗，在實踐中體(ti) 會(hui) 科學的魅力。

在首都師大附中，一項叫做“拆客”的活動也廣受歡迎。

“其實很多人都有這樣的經曆，小時候對家裏的收音機、鬧鍾等都很感興(xing) 趣，特別想拆開看看裏麵有什麽(me) 。”機器人社團輔導老師朱安琪說，“讓孩子們(men) 動手拆一拆那些廢舊電器，從(cong) 了解原理開始，慢慢培養(yang) 和激發興(xing) 趣。一般把東(dong) 西拆開來，學生都會(hui) 感歎‘原來這麽(me) 簡單’，然後會(hui) 參與(yu) 更多的探索活動。”

朱安琪告訴記者，在一次社團活動中，一個(ge) 外觀破損的吹風機成為(wei) 大家拆解和學習(xi) 的對象。孩子們(men) 一邊拆、一邊看，電熱絲(si) 的發熱原理、電機轉動的控製方法統統在玩中就學到手了。拿著拆下來的電熱絲(si) 和電機，學生們(men) 轉身就製作了一個(ge) 棉花糖機。“孩子們(men) 圍在一起吃棉花糖，比吃火鍋還熱鬧。”

“我們(men) 設計‘拆客’活動，就是想通過項目式學習(xi) ，讓學生在活動中學習(xi) 設計理念、理論星空体育官网入口网站。”沈傑表示。據了解，首都師大附中“拆客”活動已經實現了係列化，“我拆我快樂(le) ”“我拆我懂得”“懂後再創造”“物理輕鬆學”等主題，極大激發了學生的創造熱情。

培養(yang) 科技創新後備軍(jun) ，還需社會(hui) 各界形成合力

記者在采訪中發現，培養(yang) 青少年科技創新人才，僅(jin) 靠學校自身力量遠遠不夠，還需要校園內(nei) 外共同推動，在硬件投入、課程設計、師資力量培養(yang) 等方麵形成合力。

據北京青少年科技中心有關(guan) 項目負責人介紹，在眾(zhong) 多科學家的倡議和支持下，北京市科協充分利用高校資源，大力發現和培養(yang) 有誌於(yu) 科學研究的優(you) 秀青少年，建設科技人才後備梯隊。通過北京青少年科技後備人才早期培養(yang) 計劃等平台選拔一批中學生走進高校和科研院所的重點實驗室，促進中學與(yu) 大學教育的有機銜接，建立起高校與(yu) 中學聯合發現、培養(yang) 青少年科技創新人才的有效模式。

首都師大附中入選拔尖計劃、進入清華大學醫學院的實驗室學習(xi) 的高二學生袁正家在日誌中寫(xie) 道：“我跟著導師和學長們(men) 一起做科研，不僅(jin) 學到了星空体育官网入口网站，更重要的是接觸了真正的科學，叩開了生命科學的大門。”在這個(ge) 全國頂尖的實驗室裏，她得到了饒子和院士、婁智勇教授等導師的細心指導。

但能在中學階段走進高校、科研院所的學生畢竟是少數，如何讓更多的學生了解科學星空体育官网入口网站，掌握科學方法，成為(wei) 具備科學家潛質的青少年群體(ti) ？專(zhuan) 家表示，這其中科技教師的作用十分關(guan) 鍵。我國近年來下大力氣提高全民科學素質，從(cong) 2017年秋季起，小學科學課程起始年級調整為(wei) 一年級，科學教育納入我國基礎教育各階段。但在一些地方，科技教師的水平參差不齊、缺少培訓，教育內(nei) 容難以滿足學生的學習(xi) 需求。此外，一些專(zhuan) 職的科技老師在職稱評定等方麵相對困難，也在一定程度上影響了從(cong) 事科技教育的積極性。

北京青少年科技中心、北京青少年科技教育協會(hui) 曾在2018年麵向全市100所中小學開展了“北京市科技教師職業(ye) 發展需求與(yu) 科技教育現狀”的調查。綜合調查結果和專(zhuan) 家建議，北京市科協確定了支持科技教師隊伍建設的主方向，以“科學思想與(yu) 科學方法”為(wei) 核心，推進專(zhuan) 業(ye) 化科技教師隊伍、信息化科技教育手段、前瞻性科技教育研究等三項基本建設，並與(yu) 有關(guan) 單位成立了北京科技教育創新研究院，共同探索青少年科技創新人才的多種培養(yang) 模式。

中國科學院院士、中國科普作家協會(hui) 理事長周忠和表示：“雖然隻有很少數學生最終會(hui) 走上科學探索之路，但科學作為(wei) 人類主要思考方式之一，對大多數從(cong) 事其他職業(ye) 的人們(men) 成長也大有幫助。”期待更多各界人士行動起來，為(wei) 青少年科技創新教育添薪助力，為(wei) 國家科技創新人才隊伍培養(yang) 更多後備力量。

人民日報記者  馮(feng) 華



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