科技赛事成为孩子们的“成长礼”
(资料图片)
“针对连续障碍,我设计的路线是旋转避让。”“B3位置是得分关键点,马达速度要减慢。”近日,2022—2023学年“全国中小学信息技术创新与实践大赛”(NOC)决赛在内蒙古自治区包头市举办。本次参赛的选手,多是年龄处于8至18岁的“小创客们”,他们在现场逻辑清晰地介绍着自己的设计创意,不时赢得裁判们的“手动点赞”。
在NOC大赛主办单位中国人工智能学会副理事长孙富春看来,科技赛事作为学校教育的补充,是落实党的二十大提出的教育、科技、人才“三位一体”战略部署的重要抓手,更是提升青少年科技素养的必要手段。落实科技教育,学校应如何应对?科技比赛该如何延伸拓展,成为孩子们的“成长礼”?记者进行了采访。
延伸赛事内容,让学生感知科技背后的计算思维
走在设置了机器人赛道、设计赛道、人工智能赛道、编程赛道共4个赛道36个赛项的NOC决赛现场,“星球大战”赛项瞬间引起了记者的注意。该赛项通过模拟机器人外星球工作情景,设置了发现、挖掘并拿取星球表面矿石的任务。
“场地中我们设有目标杆,选手将采集的矿石也就是目标物,通过操控机器挂上去,挂得越高得分就越高。”该赛项的裁判长杨老师介绍,选手经过精心计算后,设计得分策略,再根据策略现场完成编程,最终操控机器人完成任务。“毫无疑问,整个过程,最核心的是得分策略的设计,而这背后是学生计算思维的支撑。”杨老师说。
不少受访参赛选手表示,比赛难度不是特别高,但计算不能出漏洞。来自上海的王同学说:“我的比赛任务是躲避障碍物,马达速度、旋转角度设计是关键。”ENJOYAI赛项的裁判长邢老师也表示,面对比赛任务,选手能灵活转变策略尤为重要,而前提正是选手有良好的计算思维。
“不管是机器人、编程还是创客教育,这些都属于科技教育范畴,但不是科技教育的全部,也不是核心。”本次大赛总裁判长、原北京电化教育馆馆长潘克明表示,近几年,NOC大赛通过比赛内容的不断延伸,让孩子们透过“热闹”的人机交互,真切感受到冷静计算的重要。“我们要认识到,科技教育的关键是让孩子掌握科学的思维方法,激发他们持久学习、钻研科学技术的热情和决心。”潘克明说。
融合各科知识,让科技伴随探究和发现
记者与多名现场参赛选手、裁判长交流后,发现科技教育背后发生了三大变化。
——推广地域更宽,且从娃娃抓起。在“智慧体育”赛项场地,选手多是小学低年级学生。该项目裁判长苏老师表示,今年小学低年级参赛选手明显增多,而且中西部地区学校学生也越来越多。
“考虑到小孩子喜欢篮球、足球等,今年大赛新增了‘智慧体育’。激发孩子的科技兴趣,是大赛项目设置的出发点之一。”潘克明认为,一些中小学生很容易被现代科技产品激起热情,但如何将这种热情转化为对科学技术的向往,是当前科技教育深入、持久开展的关键。
今年5月,教育部等十八部门联合印发的《关于加强新时代中小学生科学教育工作的意见》,工作原则第一项即为重在实践,激发兴趣。“对科技兴趣的引导和培养要从娃娃抓起。”孙富春表示,在数字时代的大背景下,推动科技教育必定促使全社会更加重视保持孩子们的好奇心,也将推动科技教育更加普及、更加重视从娃娃抓起。
——更加贴近生活,融合多学科知识。“这是我设计的智能垃圾桶。”一名来自安徽合肥的参赛选手向裁判展示着自己的创意产品,她将带有烟头的图片,放到垃圾桶中央的屏幕前,带有“有害”标签的垃圾桶迅速自动打开。该项目裁判长说,像智能垃圾桶这种解决现实生活问题的智能产品,今年涌现出很多。
“智能物流”赛项的裁判也表示,解决现实问题是本次大赛评判的重点内容,“就拿识别技术来说,之前选手多用色彩识别,现在他们需要根据比赛现场抽取的模拟情景,如医院、地下停车库等,选择物体识别、文字符号识别、光识别等更为合适的技术”。
“当今社会,科技已经融入人类生活的各方面,学校科技教育也应充分融入学习生活。”潘克明指出,目前,很多学校的科技课程都将数学、物理、生物、地理等多学科知识融于其中,这是中小学科技教育紧扣新课程标准的具体落实。
他认为,科技教育要以技术服务生活的要求为出发点,进行知识拓展,突出综合性,“在这个过程中,学生不仅学会了课本上没有的知识,还提升了实践、动手能力,拓展了思维的广度和深度”。
——学校高度重视,科技进校园成时尚。随着数字时代的到来,各地学校都在探索科技教育如何更好地开展。“2014年,我带着7位老师观摩NOC大赛,明确了依托比赛项目开展学校科技教育的想法。”包头市昆都仑区教育局原相关负责人回忆道,当时如何开展科技教育,教育局和学校一头雾水,但NOC的赛事设置为他们提供了方向,“大赛每年赛项都有调整,也促使我们紧跟时代发展,将最新科技教育输送到学校。今年高中组我们有多组学生进入全国决赛,就是最好的例子。”
推动科技教育发展,需要一棒接一棒
中小学生需不需要竞赛?答案是肯定的。
“组织竞赛的初衷在于给学有余力的学生设置‘跑道’,让人才在你追我赶中冒出来。”在NOC大赛承办单位中国信息技术教育杂志社社长李维福看来,作为教育部白名单赛事,这项大赛既是人工智能科学普及的创新赛事,又是培养创新精神与实践能力的综合课堂。
包头市某高中参赛学生的指导教师告诉记者,之前其学生参赛,因设备检查不到位,演示中出现了零件掉落的意外。比赛后学生反复实验,设定了多种检测方案,“我们教师不仅仅是指导学生参加比赛,更是在过程中培养学生‘献身科学’的精神”。
孙富春表示,对教育我们不断地在做“加法”,那科技教育应该“加”什么?他认为,要“加”学生提出新问题、展开新研究的能力,“加”学生的科技兴趣、探究意识和对标准答案的质疑审辨,“加”学生持之以恒的奋斗精神。
然而,面对加快建设教育强国、科技强国、人才强国的目标要求,我国科技教育还存在着区域发展不均衡、师资力量薄弱、实践教学实施程度较低、拔尖创新人才早期发现和培养机制欠缺等问题和不足。
“通过比赛项目的调整,如设置模拟赛事等,为更多农村孩子提供参赛机会。”李维福表示,举办科技比赛不仅是为了选拔具备科学家潜质的青少年,更是希望挖掘贫困地区做得好的学校,推动乡村科技教育发展,为薄弱地区学校孩子提供更多可能。
培养学生科学精神、提升教师人文关怀、帮助一株株新苗茁壮成长,这是科技赛事举办的初衷。在李维福看来,推动科技教育是一场接力赛,他们现在做的只是第一棒,只有“搭起架子,树起旗帜”,才能让更多人参与其中,“科技教育就需要这样一棒接一棒地接力做下去”。
《中国教育报》2023年08月06日第4版
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