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让更多青少年仰望星空(科技视点)

家居 时间:2021-02-22 浏览:
首都师范大学从属中学机器人社团的学生在制作机器人作品。 朱安琪摄 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辨别出它是哪类矿石。这不是某家

让更多青少年仰望星空(科技视点)

  首都师范大学从属中学机器人社团的学生在制作机器人作品。

  朱安琪摄

  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辨别出它是哪类矿石。这不是某家高科技公司开发的新产物,而是首都师范大学从属中学几位高中生设计的“火星基地矿物收罗自动化识别及分拣系统”。“可能在专家眼中这不算什么,但在这个历程中我们对算法模型发生了浓厚的兴趣,此后想继续钻研下去。”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

  走进首都师范大学从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、电路板镌刻机、数控镌刻机、新型喷绘机等先进设备包罗万象。每天下午4点以后,创客空间就是孩子们最爱来的处所。

  王韬智和同学们的许多想法,就在这里从“异想天开”酿成了触手可及的作品。

  上初二时,学校组织了科技主题勾当——“寻找息争决糊口中的不方便”,旨在培养学生提出问题、研究问题、解决问题的能力。王韬智和小同伴们开始琢磨:泛泛放学回家本身都得拿钥匙开门,有时忘带钥匙就开不了门,还得等爸爸妈妈下班才行。能不能把机械锁改革成智能锁,用手机去开锁呢?

  作为学校智控社团的成员,王韬智的想法获得了社团领导老师李玲的支持。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动弹,还编写了合用于手机APP的解锁措施。最终,智能锁的项目得到了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,而是孩子们在这个历程中理解了智能控制的内涵,发生了浓厚的科学兴趣,其探索精神、创新能力和相助意识获得差异水平的提升。

  创客空间内摆满了学生们的各类科创作品。大到模拟北斗导航道理的“北斗小卫星”装置,能投篮、可反抗的机器人,小到能够监测瓦斯浓度的自动预警安详头盔,学生们本身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辽阔的平台。

  富厚课程设计,激发孩子的好奇心

  培养和激发青少年的好奇心,不只需要空间宁静台,还需要通过一系列富厚有趣的课程设计、科技勾当等来引导创新。

  在北京市育才学校,科技老师陈宏程把日常教学、科创勾当有机结合起来。“按照我们在学生中进行的‘好奇心’问卷观测,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,除了讲授根基的科学常识,他还按照孩子们的兴趣喜好将其分成差异的研究小组,勉励他们提出问题、研究问题。

  “有个孩子在野外捉到知了,发明虫子牢牢挂在衣服上,就对知了的‘足’发生了兴趣。”陈宏程介绍,在好奇心的差遣下,其时才上五年级的学生王清石开始调查各类昆虫的脚,发明蜻蜓、苍蝇、蝴蝶等昆虫的足部各不沟通。他还对传统昆虫足部的分类要领做了改造,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调查,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”的勾当也广受接待。

  “其实许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,出格想拆开看看里面有什么。”机器人社团领导老师朱安琪说,“让孩子们动手拆一拆那些废旧电器,从了解道理开始,慢慢培养和激发兴趣。一般把对象拆开来,学生城市叹息‘本来这么简单’,然后会加入更多的探索勾当。”

  朱安琪汇报记者,在一次社团勾当中,一个外观破损的吹风机成为各人拆解和学习的工具。孩子们一边拆、一边看,电热丝的发烧道理、电机动弹的控制要领统统在玩中就学得手了。拿着拆下来的电热丝和电机,学生们回身就制作了一个棉花糖机。“孩子们围在一起吃棉花糖,比吃暖锅还热闹。”

  “我们设计‘拆客’勾当,就是想通过项目式学习,让学生在勾当中学习设计理念、理论常识。”沈杰暗示。据了解,首都师大附中“拆客”勾当已经实现了系列化,“我拆我快乐”“我拆我分明”“懂后再缔造”“物理轻松学”等主题,极大激发了学生的缔造热情。

  培养科技创新后备军,还需社会各界形成协力

  记者在采访中发明,培养青少年科技创新人才,仅靠学校自身力量远远不足,还需要校园内外配合敦促,在硬件投入、课程设计、师资力量培养等方面形成协力。

  据北京青少年科技中心有关项目卖力人介绍,在浩瀚科学家的倡议和支持下,北京市科协充实操作高校资源,大力大举发明和培养有志于科学研究的优秀青少年,建设科技人才后备梯队。通过北京青少年科技后备人才早期培养打算等平台选拔一批中学生走进高校和科研院所的重点尝试室,促进中学与大学教育的有机跟尾,成立起高校与中学联合发明、培养青少年科技创新人才的有效模式。

  首都师大附中入选拔尖打算、进入清华大学医学院的尝试室学习的高二学生袁正家在日志中写道:“我随着导师和学长们一起做科研,不只学到了常识,更重要的是接触了真正的科学,叩开了生命科学的大门。”在这个全国顶尖的尝试室里,她获得了饶子和院士、娄智勇传授等导师的细心指导。

  但能在中学阶段走进高校、科研院所的学生究竟是少数,如何让更多的学生了解科学常识,把握科学要领,成为具备科学家潜质的青少年群体?专家暗示,这个中科技教师的感化十分要害。我国近年来下大力大举气提高全民科学素质,从2017年秋季起,小学科学课程起始年级调解为一年级,科学教育纳入我国根本教育各阶段。但在一些处所,科技教师的程度东倒西歪、缺少培训,教育内容难以满足学生的学习需求。别的,一些专职的科技老师在职称评定等方面相对困难,也在必然水平上影响了从事科技教育的积极性。

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