从“赛啥学啥”到“爱啥学啥”
上海国际青少年科技博览会上,“小发明家们”展示创意无限的发明创造。
2018(第七届)上海国际青少年科技博览会暨“明日科技之星”国际邀请赛日前在沪举行。几天来,晨报记者在博览会内外采访多位“小发明家”、专家、老师,发现这样一场未来科技精英的聚会,折射出了上海青少年科创教育在方式和机制上的变革与反思。从“赛啥学啥”到“爱啥学啥”,未来科技精英的培养之路,正悄然改变。
现场
纯学术的少了
接地气的多了
此次上海国际青少年科技博览会更像是一个“解决方案大会”,不仅有为粗心父母设计的车内报警器,还有为盲人设计的报警导航系统、可以画画的咖啡机、居家意外伤害预防系统、增强血管显影的儿童抽血输液装置……全球青少年把目光聚焦在人类生产、生活中出现的各种问题,打开脑洞,提出解决方案。
杨浦高级中学高三毕业生王屹林带来了《汽车人体与内环境监测报警器》项目,利用了用来防盗的人体红外热释电传感器原理。当车主锁车时,如检测到车里还有人,就会自动报警提醒;传感器还会检测车内温度和二氧化碳浓度,一旦太高会发出更高级别的报警。“每年夏天都有孩子被锁在车里身亡,这个发明希望能帮到更多粗心的父母。”
孩子们都愿意做“生活的有心人”,前来参展的宝山区青少年科学技术指导站站长吴强兴奋不已:“和前几年相比,现在青少年的发明创造更加接地气,更有想象力!”
单一学科的少了
交叉学科的多了
吴强发现,孩子们的发明创造还有一个明显特点:多学科融合。“以前纯学科的多,现在几乎每个项目都会涉足多个学科。”
来自宝山区行知中学的高三学生姚语桐和俞乐,带来了名为《脑电信号用于手机解锁的系统设计与软件实现》的项目。“原理是通过脑电信号来判断一个人的大脑专注状态,如果思维达到专注,对着手机屏幕就可自动解锁手机。”两位上海姑娘介绍,项目至少涉及到了数学分析、脑科学、计算机编程、电脑制图等学科内容,学校为此还找来了不同学科的老师指导她们。
来自上海市南中学的卫晓龙则带来了一个专利发明:给防盗门双向加锁。卫晓龙说,自己从高一开始就研究这个项目,花费了半年,期间学习了电子信息、计算机科学、机械、电机、手机编程等方面的内容。
变革
科创教育从功利化变为素质化
记者采访中发现,这些脑洞大开,创意无限的发明创造,几乎都来自于孩子们的生活实践,从他们的兴趣爱好出发。而对于各种比赛和交流活动的态度,也从“要我参加”变成了“我要参加”。
杨高中学的王屹林从小就“爱管闲事”、爱动脑筋,“有人通下水道,我都会去看”,而涉足发明创造,是进入高中才开始的,“学校为我们提供了实验室,区少科站还帮我们联系了上海理工大学的实验室,也鼓励我们利用课余时间做课题”。
虽然高中课业繁忙,但是王屹林没有放弃自己的爱好,问他怎么平衡,他说:“做课题的时候不去想学习,学习的时候不想课题。”
王屹林还告诉记者,每次课题的确立,都出于自己解决某个问题的兴趣。“学校老师不会太多干涉,更鼓励我们发挥自己的想法,并提供各种帮助和支持。”他也很乐意参加各种比赛和交流,“这次博览会真是百花齐放,脑洞大开,很多项目都给了我很大的启发”。
卫晓龙也说,高一时因为无锡家中发生了入室盗窃事件,萌生了发明一款新型防盗锁的想法,“学校很支持我,用手机编程还是老师建议我的呢!”
不少参会专家表示,以前,我们的课内教育“应试化”,课外教育“应赛化”,也曾走过功利化的弯路。但是,这几年来,上海的青少年科创教育一直在改革,特别是新高考、新中考强调了综合素质评价的导向,如今的科创教育,已经形成了以兴趣为出发点,以爱好特长为抓手,从功利化变为素质化。
“以前是赛啥学啥,现在爱啥学啥!”吴强说。
比赛围绕主题又百花齐放
青少年科创比赛本身,也在利用赛事设计上的变化,激发孩子们的创新热情。作为本届青博会的特色活动,今年的“明日科技之星”国际邀请赛,就以“一带一路——创意桥梁”为主题,参赛的中学生设计搭建创意桥梁模型,并在搭建的桥梁上进行移动式载重比赛。
在华东师范大学附属枫泾中学参赛队中,副队长金智伟负责桥梁整体设计工作,他说:“桥梁在设计过程中越牢固越好,使用的材料越少越好。我们提前了两周进行赛事的训练与准备,多次进行图纸绘制,每一次把设计制作成实物就要一到两天。很多难题要不断地进行实验才能解决。”
“在参与比赛和制作桥梁过程中,我们更学会了灵活运用工具和材料,每一个进步都让我感到非常开心。这样的比赛既锻炼了我们的团结协作能力,又激发了我们对科学探究的兴趣,收获满满!”该团队的成员顾思语同学说。
作为本次比赛的专业评委之一,同济大学土木工程学院教授、地下建筑与工程系副主任张子新认为,这是一项精彩而有意义的赛事,围绕一个科技主题,不同国家的学生充分发挥着各自的想象力,力图实现科学而有创意的制作,每个参赛队伍都在全力以赴地朝着一个共同的目标探索前进。
张子新近年来一直都致力于青少年科创教育。他表示,上海举办这样高层次、国际化的青少年科创活动非常有必要,不仅可以激发和培养青少年的科学兴趣和探究精神,还可以促进广大中小学加强科学教育,从娃娃抓起,为上海尽快建成具有全球影响力的科技创新中心积蓄力量。
反思
博士生做实验不会用螺丝刀怎么办?
眼前的教育是为了面向未来,今天的青少年,将在明天面临什么样的挑战?博览会主办方日前专门设置了青少年科技创新教育高峰论坛,包括校长论坛与科技教师论坛,教育工作者在博览会上给出了各自的思考和建议。
主旨演讲中,上海曹杨二中校长王洋抛出了一个问题:一位国内知名大学的毕业生,到普林斯顿读博士,做实验时却不会使用螺丝刀,怎么办?
“说明我们的基础教育缺少工程、技术方面的教育。”王洋表示,在培养面向未来的卓越工程师这条路上,这些并不是独立于教育体系之外的,而应该是教育中的一种文化和态度。
如何让更多的女孩子爱上物理?
“我相信全世界的高中校长都遇到了和我们一样的难题,那就是,很多女生都不喜欢物理。”英国皮兹福特高中的校长尼尔·图恩的这个问题,也引起了全场校长共鸣。
尼尔·图恩介绍,英国在GCSE考试时发现,只有1.9%的女孩子选择考物理,而同样选择物理的男孩子,是女孩子的5倍。而另一份调查显示,有9%的女生愿意选择生物,这个数字是男生的2倍。
物理和生物都是理科,为什么女生更喜欢生物?他分析,这可能是因为生物与女生的生活息息相关,比如宠物、化妆、家务等。
为此,他建议将物理课程变得更生动、更贴近实际生活,这样或许能赢得更多女孩子的“芳心”。他还表示,学校正尝试从高一年级开始,让女孩子们了解更多如居里夫人等女科学家的故事,以此激励更多女生爱上科学。
未来人类智能如何应对人工智能?
作为中国青少年科技辅导员协会理事兼培训工作委员会副主任,吴强既为现场的年轻人高兴,又在为他们未来即将面临的挑战,感到一丝担忧。“大家都知道,未来是人工智能社会。人工智能在记忆、计算、逻辑上,远远超过人类,而人类智能比人工智能的优势在哪里?是直觉、灵感、想象力、创造力……”
“中国工程院院士、中国人工智能的顶尖专家徐扬生曾经提及,人类要加强的学习是非知识性、社会性的学习。”吴强表示,如果我们的教育还在沿用老的一套,背得多,记得多,我们的下一代,有可能无法迎接人工智能社会的挑战,“我们需要做的,是扬长避短,增加社会实践,更多地培养和激发孩子的创造力和想象力”。
为了鼓励更多家庭为孩子营造科创氛围,在生活中就能激发孩子兴趣,宝山区在国内首创“家庭创客行动”,利用房间的一角,如阳台、客厅、书房、阁楼、车库、地下室等空间,给孩子搭建一个“小小发明角”,吴强介绍,宝山区将在“十三五”期间诞生10000个家庭创客。