▉科创赋予孩子们善于发现的观察力、解决问题的动手能力、从容自信的表达力、渴望改变世界的探索欲,从长远看,这些品质更为珍贵
▉一年一度上海科技节,记者走近一群活跃在科创大赛上的孩子们,从孩子的视角去观察和倾听,探寻如何在教育“双减”中做好科学教育加法的解题思路
在今年的上海科技节开幕式上,16岁的“明日科技之星”、曹杨二中高一学生郭家晔感到幸福极了。作为年龄最小的红毯嘉宾,他和B站董事长兼CEO陈睿合了影,和米哈游创始人刘伟加上了微信,和脑机接口公司脑虎科技创始人陶虎“聊嗨了”……上海交通大学李政道研究所副教授瓦迪姆甚至主动邀请他坐到自己身边,向他打听上海高中生是怎样学习、生活的。
在今年科技节上,姜语宸(左)和郭家晔(右)与华师大二附中校长周彬走红毯。
在上海,有一群玩科创的孩子们。他们全情投入,不为升学加分,只因内心热爱。他们会因为在凌晨一点修好了机器人而一扫疲惫;会因为用3D打印将脑海中的设计变成实物造福他人而成就感满满;也会在第一次与ChatGPT聊天时打激灵,认真思考人工智能(AI)将把人类带往何方……
和玩科创的孩子打交道,会惊叹于他们的多才多艺。书法、国画、二胡、尤克里里、篮球、击剑、演讲、写诗……他们仿佛生活在有48小时的“平行宇宙”,不仅爱好众多,而且样样出彩。
兴趣是科学最好的老师。当科创成为一种爱好,它对孩子们的吸引力并非来自一座座奖杯,而是赋予他们善于发现的观察力、解决问题的动手能力、从容自信的表达力、渴望改变世界的探索欲……从长远看,这些品质更为珍贵。
一年一度上海科技节,记者走近这群活跃在科创大赛上的孩子们,从孩子的视角去观察和倾听,探寻如何在教育“双减”中做好科学教育加法的解题思路。
玩科创的孩子多才多艺,科创只是其中之一
厨余统计系统、擦黑板提示器、中考倒计时小程序……在上海市第二中学读高一的任思渔好像总有无穷无尽的创意灵感,小学至今,他已经完成了近10个科创项目,完全没有“空窗期”。
任思渔研发“计算机视觉和力反馈结合的书法运笔引导系统”
不久前,任思渔第四次出现在上海市青少年科技创新大赛的舞台。只要你在现场见过他,就能感觉出他身上的“松弛感”。他说:“我是来玩的,拿不拿奖对我来说并不重要。”或许是这份气定神闲的“玩心”给他加了分,最终由他设计的“计算机视觉和力反馈结合的书法运笔引导系统”获得工程学个人一等奖,以及代表着大赛最高荣誉的“主席奖”。
许多孩子总为科创选题发愁,但任思渔好像完全没有这方面的烦恼,兴趣爱好成了他最好的科创灵感来源。在学习书法的过程中,他发现有人因为掌握不好笔触而发愁,于是想到将老师运笔时的手臂运动轨迹用计算机记录下来,便有了今年的参赛项目。
除了书法,他还爱好国画、二胡、尤克里里、篮球、演讲、朗诵……“当然,科创也是我的爱好。”他强调。
和任思渔一样,郭家晔也是一名多才多艺的“斜杠青年”。他拿过上海市击剑锦标赛个人冠军,会操作无人机,酷爱摄影,还是一名B站UP主。“最近我把一个剪着玩的AI算法视频上传到B站,没想到几天就有20万播放量,现在我的B站账号已经有几千个粉丝,总播放量超过200万。”提到这些数字,郭家晔露出得意的笑容。
郭家晔在课堂上。
尽管只有10岁,就读于长宁区适存小学三年级的丁越凡已经有了足球、画画、街舞、天文等多个爱好。“特别是天文。”丁越凡的妈妈说,“他会自己去科普视频网站上找最新的知识,学会了就会滔滔不绝地给我们讲,红巨星、白矮星、二维空间理论,都是他说给我们听的。”
“我们看青少年的科创项目,其实就是看孩子们从生活中发现问题的能力,所以好的科创项目,必然有一个好问题。孩子们去哪儿发现问题?肯定是从爱好中来得多。”上海气象台研究员李永平说当了20多年青少年科创大赛评委,他也注意到“科创青少年爱好多”这一现象。在他看来,科创和其他爱好一样,都是引导孩子沉浸在一个世界中,都有去发现、去探索的过程。而现在这个科技无所不在的时代,哪个爱好能完全摆脱科技的影响呢?
标准答案在面前,他们却执着于找到“更优解”
每年的世界教育机器人大赛(WER)会把赛题的制作流程、标准、线路图公布出来,谁能“吃透”这份“标准答案”,谁就能在比赛中拔得头筹。但郭家晔总会在心里问自己一句,这是赛题的“最优解”吗?比起按部就班地拼接模型,他更想找到比官方答案更好的解法。
如果说长期做科创项目给郭家晔带来了什么改变,那一定是直面问题的心态。在他看来,科创就是用科学的方式解决问题,“所以当我再遇到其他问题时,第一时间想的就是如何克服它,已经有答案的,我就会想怎么能做得更好。”
郭家晔(左)、姜语宸(右)与陈凯先院士共同启动2023年上海科技节。
市北中学高二学生贾晨宇凭借“不同型号的公交车所适合的路段及班次的安排”,斩获今年上海市青少年科创大赛数学组一等奖。她非常善于从寻求“更优解”出发,找到科学的灵光。外出吃饭时,她会考虑一张餐桌上应该摆放几个盘子、多大尺寸,才能让用户获得最好体验;等车时,她会计算如何安排公交车班次、采用何种车型,才是客流需求、乘客体验与公交公司运营成本之间的最佳平衡点。
今年是贾晨宇第一次参加科创大赛,因为设计的数学模型比较简单,她一度想要放弃参赛,好在有老师的鼓励,才让这个好项目没有被埋没。评委一定能看出来,贾晨宇的项目正是从数学的思维方式出发求解生活中的难题。比如,著名数学家苏步青就研究过“一块钢铁如何剪裁才能造就曲面最好的船体”,贾晨宇时常琢磨的“一张桌面、四个盘子如何摆放空间最美”与之有异曲同工之妙。
贾晨宇在观察公交车的调度难题。
参加科创比赛的孩子们遇到“超纲题”是常态,有时就是考验他们“现学现用”的能力。任思渔在参加长三角青少年人工智能奥林匹克挑战赛时,遇到了一道关于文本转语音的附加题,此前,他从来没有学过AI语音识别。来自附加题的挑战反而激起了任思渔的斗志,他马上到相关网站搜索相关慕课和视频,在很短时间内就学到了解决问题的“通关技巧”。
任思渔在做机器人项目。
“其实我从来没有系统学习过科创方面的知识,一路走来都是遇到问题,现学现卖。只要掌握学习的方法,就没有学不会的东西。”任思渔说。
“此路不通”也是答案,科创赋予孩子“钝感力”
科创路上少不了挫折,有意思的是,当提起这个词,许多孩子的第一反应是“没遇到过什么挫折”。而与他们细聊后你会发现,因为科创本身就是在解决问题的过程中,挫折遍地都是,所以孩子们变得“钝感”了。
丁越凡好不容易确定了今年青少年科创大赛的参赛选题,却又马上碰到了一只“拦路虎”——要用什么材料来证明微波炉加热不均匀呢?他想了好几个礼拜,试用了各种材料,都无法解决这一看似简单的问题。最后,他赌气地和父母说:“不做了。”
丁越凡在青少年科技创新大赛上。
转折出现在一次饭桌上,丁越凡突然跳了起来说:“找到了!”原来,他想到了爆米花。材料好不好,还需用实践证明。丁越凡将爆米花放在微波炉中,3分钟后,有的爆米花开了,有的还是玉米粒,完美验证了微波炉确实有加热不均的问题,而且哪儿热量高、哪儿热量低,一目了然。就是这突如其来的灵感,让丁越凡的科创之旅得以继续,大赛评委对该项目的评价是“实验过程完备,富有童心”。
华师大二附中高三学生姜语宸也参加了今年科技节的红毯秀,她获得“明日科技之星”的科创项目,是观察三种食用菌覆盖对下层凋落物降解速度及稳定性的影响。她挑选了平菇、香菇、黑木耳这三种食用菌,可菌丝种下后,却迟迟不见长大。原来,当时是冬天,食用菌的生长需要一定的温度。于是,如何在冬天促进菌类生长,成了姜语宸需要解决的第一个难题。在查阅了相关资料后,她用保鲜膜将培养皿包裹起来,并将它们移到空调房间内,由此解决了菌菇生长难题。
姜语宸观察食用菌覆盖对下层凋落物降解速度及稳定性的影响。
出人意料的是,玩科创的孩子们很少提及搞科创与日常学业的时间冲突。经常需要到全国各地参加比赛的郭家晔说,科创项目一般都是抽课余时间做,不会占用太多学习时间,就是比赛时做作业不方便,所以他会在动车和飞机上,或是利用比赛间隙把作业完成。
贾晨宇说:“科创可以算是学习之余的一种放松方式,它让我更关注书本之外的世界,反倒会促进学习。”
为什么玩科创的孩子不易有挫折感?李永平认为,科创项目其实是一种探索式学习,通往正确答案的路不止一条,甚至课题本身就没有正确答案。孩子们在探索过程中主动去学的任何知识和技能,都是基于他们自我驱动的兴趣出发,所以即使证明“此路不通”,也是一种成功。
从“利己”到“利他”,小小年纪也想为世界带来美好
18岁的姜语宸记得,她对科创的兴趣是从小学一堂自然课开始的。那堂课上,老师拿出一根拐杖椅告诉他们,这是一位校友的发明。某天逛街时,姜语宸看到真的有老人在用学长发明的拐杖椅,那一刻,她突然被“点燃”了——科创是不分年龄的,即使是小小的他们,也能为世界增添美好。
姜语宸在实验室。
现在的姜语宸热衷于社科类的选题。她发问卷、做调查,关注上班人群收快递难的问题,也想找到最能“吸碳”的常见植物,为减缓气候变暖出一份力。她最大的梦想是,有一天自己的科创项目能够像师兄发明的拐杖椅一样造福他人。
郭家晔的科创理想有过从“利己”到“利他”的转变。10岁那年,重度沉迷于电脑的外公突然中风卧病在床。为了给外公带去快乐,他发明了残障人士也能用的“头戴式鼠标”。后来,他觉得做科创应该帮助更多人。13岁那年,他为盲人群体研发了“超声波导盲器”,获得了国家发明专利。在他的持续改进下,“头戴式鼠标”已经从手机大小缩成火柴盒大小,可通过头部转动和语音控制实现鼠标操作,这一发明正在申请国家专利。
郭家晔在实验中。
现在,郭家晔最感兴趣的领域是AI。他至今无法忘记和ChatGPT的第一次对话。那时,临近期中考试,他希望AI对他的期中复习给出建议。“以前我也跟小冰、小i聊过,但你知道它们就是机器人,ChatGPT给人的感觉就像你对面坐着一位循循善诱的老师,真心帮你出主意一样。”他希望自己能够成为这波人工智能大潮的参与者,创造人机协作的美好未来。
作者:沈湫莎
图片:除注明外均为受访者提供
责任编辑:任荃
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