加强青少年科技创新教育 让更多青少年仰望星空

　　通过人工智能算法和神经网络训练，输入一张矿石的图片就能分辨出它是哪类矿石。这不是某家高科技公司开发的新产品，而是首都师范大学附属中学几位高中生设计的“火星基地矿物采集自动化识别及分拣系统”。“可能在专家眼中这不算什么，但在这个过程中我们对算法模型产生了浓厚的兴趣，今后想继续钻研下去。”高二学生王韬智说。

　　这是我国加强青少年科技创新教育的一个缩影。如何激发青少年的科学好奇心？怎样培养一批青少年科技创新人才？青少年科技创新教育还面临哪些难题？记者日前就这些问题进行了采访。  

　　培养“创客”，为创新人才培养提供平台

　　走进首都师范大学附属中学的青牛创客空间，不由眼前一亮：600平方米的空间分成了“机器人广场”“智控坊”“创想汇”等子空间，3D打印机、电路板雕刻机、数控雕刻机、新型喷绘机等先进设备应有尽有。每天下午4点以后，创客空间就是孩子们最爱来的地方。

　　王韬智和同学们的很多想法，就在这里从“异想天开”变成了触手可及的作品。

　　上初二时，学校组织了科技主题活动——“寻找和解决生活中的不方便”，旨在培养学生提出问题、研究问题、解决问题的能力。王韬智和小伙伴们开始琢磨：平常放学回家自己都得拿钥匙开门，有时忘带钥匙就开不了门，还得等爸爸妈妈下班才行。能不能把机械锁改造成智能锁，用手机去开锁呢？

　　作为学校智控社团的成员，王韬智的想法得到了社团辅导老师李玲的支持。在她的指导下，学生们用3D打印机制作了智能锁，安装了步进电机来控制锁具的门栓转动，还编写了适用于手机APP的解锁程序。最终，智能锁的项目获得了2018年青少年创客奥斯卡答辩展示一等奖。

　　在李玲看来，最欣慰的不是得奖，而是孩子们在这个过程中理解了智能控制的内涵，产生了浓厚的科学兴趣，其探索精神、创新能力和合作意识得到不同程度的提升。

　　创客空间内摆满了学生们的各种科创作品。大到模拟北斗导航原理的“北斗小卫星”装置，能投篮、可对抗的机器人，小到能够监测瓦斯浓度的自动预警安全头盔，学生们自己建模设计的智控八音盒……令人叹为观止。

　　首都师大附中校长沈杰介绍，学校将创新人才培养融入教育实践，率先在中学开展创客教育。2016年建成的青牛创客空间配备了先进实用的硬件设备，为激发和提升学生的创新力搭建了更广阔的平台。

　　丰富课程设计，激发孩子的好奇心

　　培养和激发青少年的好奇心，不仅需要空间和平台，还需要通过一系列丰富有趣的课程设计、科技活动等来引导创新。

　　在北京市育才学校，科技老师陈宏程把日常教学、科创活动有机结合起来。“根据我们在学生中进行的‘好奇心’问卷调查，孩子们最感兴趣的是宇宙天体，其次是生命体。”陈宏程说，每周的科技创新选修课上，除了讲授基本的科学知识，他还根据孩子们的兴趣爱好将其分成不同的研究小组，鼓励他们提出问题、研究问题。

　　“有个孩子在野外捉到知了，发现虫子牢牢挂在衣服上，就对知了的‘足’产生了兴趣。”陈宏程介绍，在好奇心的驱使下，当时才上五年级的学生王清石开始观察各种昆虫的脚，发现蜻蜓、苍蝇、蝴蝶等昆虫的足部各不相同。他还对传统昆虫足部的分类方法做了改进，写了一篇童趣盎然的“小论文”——《昆虫“脚”的那些事儿》。上完生物课，陈宏程还带着孩子们走进陶然亭公园、北京自然博物馆等场馆，让孩子们近距离实地观察，亲自动手做试验，在实践中体会科学的魅力。

　　在首都师大附中，一项叫做“拆客”的活动也广受欢迎。

　　“其实很多人都有这样的经历，小时候对家里的收音机、闹钟等都很感兴趣，特别想拆开看看里面有什么。”机器人社团辅导老师朱安琪说，“让孩子们动手拆一拆那些废旧电器，从了解原理开始，慢慢培养和激发兴趣。一般把东西拆开来，学生都会感叹‘原来这么简单’，然后会参与更多的探索活动。”

　　朱安琪告诉记者，在一次社团活动中，一个外观破损的吹风机成为大家拆解和学习的对象。孩子们一边拆、一边看，电热丝的发热原理、电机转动的控制方法统统在玩中就学到手了。拿着拆下来的电热丝和电机，学生们转身就制作了一个棉花糖机。“孩子们围在一起吃棉花糖，比吃火锅还热闹。”