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“針對連續(xù)障礙，我設計的路線是旋轉避讓。”“B3位置是得分關鍵點，馬達速度要減慢。”近日，2022—2023學年“全國中小學信息技術創(chuàng)新與實踐大賽”（NOC）決賽在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市舉辦。本次參賽的選手，多是年齡處于8至18歲的“小創(chuàng)客們”，他們在現(xiàn)場邏輯清晰地介紹著自己的設計創(chuàng)意，不時贏得裁判們的“手動點贊”。

在NOC大賽主辦單位中國人工智能學會副理事長孫富春看來，科技賽事作為學校教育的補充，是落實黨的二十大提出的教育、科技、人才“三位一體”戰(zhàn)略部署的重要抓手，更是提升青少年科技素養(yǎng)的必要手段。落實科技教育，學校應如何應對？科技比賽該如何延伸拓展，成為孩子們的“成長禮”？記者進行了采訪。

延伸賽事內(nèi)容，讓學生感知科技背后的計算思維

走在設置了機器人賽道、設計賽道、人工智能賽道、編程賽道共4個賽道36個賽項的NOC決賽現(xiàn)場，“星球大戰(zhàn)”賽項瞬間引起了記者的注意。該賽項通過模擬機器人外星球工作情景，設置了發(fā)現(xiàn)、挖掘并拿取星球表面礦石的任務。

“場地中我們設有目標桿，選手將采集的礦石也就是目標物，通過操控機器掛上去，掛得越高得分就越高。”該賽項的裁判長楊老師介紹，選手經(jīng)過精心計算后，設計得分策略，再根據(jù)策略現(xiàn)場完成編程，最終操控機器人完成任務。“毫無疑問，整個過程，最核心的是得分策略的設計，而這背后是學生計算思維的支撐。”楊老師說。

不少受訪參賽選手表示，比賽難度不是特別高，但計算不能出漏洞。來自上海的王同學說：“我的比賽任務是躲避障礙物，馬達速度、旋轉角度設計是關鍵。”ENJOYAI賽項的裁判長邢老師也表示，面對比賽任務，選手能靈活轉變策略尤為重要，而前提正是選手有良好的計算思維。

“不管是機器人、編程還是創(chuàng)客教育，這些都屬于科技教育范疇，但不是科技教育的全部，也不是核心。”本次大賽總裁判長、原北京電化教育館館長潘克明表示，近幾年，NOC大賽通過比賽內(nèi)容的不斷延伸，讓孩子們透過“熱鬧”的人機交互，真切感受到冷靜計算的重要。“我們要認識到，科技教育的關鍵是讓孩子掌握科學的思維方法，激發(fā)他們持久學習、鉆研科學技術的熱情和決心。”潘克明說。

融合各科知識，讓科技伴隨探究和發(fā)現(xiàn)

記者與多名現(xiàn)場參賽選手、裁判長交流后，發(fā)現(xiàn)科技教育背后發(fā)生了三大變化。

——推廣地域更寬，且從娃娃抓起。在“智慧體育”賽項場地，選手多是小學低年級學生。該項目裁判長蘇老師表示，今年小學低年級參賽選手明顯增多，而且中西部地區(qū)學校學生也越來越多。

“考慮到小孩子喜歡籃球、足球等，今年大賽新增了‘智慧體育’。激發(fā)孩子的科技興趣，是大賽項目設置的出發(fā)點之一。”潘克明認為，一些中小學生很容易被現(xiàn)代科技產(chǎn)品激起熱情，但如何將這種熱情轉化為對科學技術的向往，是當前科技教育深入、持久開展的關鍵。

今年5月，教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)的《關于加強新時代中小學生科學教育工作的意見》，工作原則第一項即為重在實踐，激發(fā)興趣。“對科技興趣的引導和培養(yǎng)要從娃娃抓起。”孫富春表示，在數(shù)字時代的大背景下，推動科技教育必定促使全社會更加重視保持孩子們的好奇心，也將推動科技教育更加普及、更加重視從娃娃抓起。

——更加貼近生活，融合多學科知識。“這是我設計的智能垃圾桶。”一名來自安徽合肥的參賽選手向裁判展示著自己的創(chuàng)意產(chǎn)品，她將帶有煙頭的圖片，放到垃圾桶中央的屏幕前，帶有“有害”標簽的垃圾桶迅速自動打開。該項目裁判長說，像智能垃圾桶這種解決現(xiàn)實生活問題的智能產(chǎn)品，今年涌現(xiàn)出很多。

“智能物流”賽項的裁判也表示，解決現(xiàn)實問題是本次大賽評判的重點內(nèi)容，“就拿識別技術來說，之前選手多用色彩識別，現(xiàn)在他們需要根據(jù)比賽現(xiàn)場抽取的模擬情景，如醫(yī)院、地下停車庫等，選擇物體識別、文字符號識別、光識別等更為合適的技術”。

“當今社會，科技已經(jīng)融入人類生活的各方面，學校科技教育也應充分融入學習生活。”潘克明指出，目前，很多學校的科技課程都將數(shù)學、物理、生物、地理等多學科知識融于其中，這是中小學科技教育緊扣新課程標準的具體落實。

他認為，科技教育要以技術服務生活的要求為出發(fā)點，進行知識拓展，突出綜合性，“在這個過程中，學生不僅學會了課本上沒有的知識，還提升了實踐、動手能力，拓展了思維的廣度和深度”。

——學校高度重視，科技進校園成時尚。隨著數(shù)字時代的到來，各地學校都在探索科技教育如何更好地開展。“2014年，我?guī)е?位老師觀摩NOC大賽，明確了依托比賽項目開展學校科技教育的想法。”包頭市昆都侖區(qū)教育局原相關負責人回憶道，當時如何開展科技教育，教育局和學校一頭霧水，但NOC的賽事設置為他們提供了方向，“大賽每年賽項都有調(diào)整，也促使我們緊跟時代發(fā)展，將最新科技教育輸送到學校。今年高中組我們有多組學生進入全國決賽，就是最好的例子。”

推動科技教育發(fā)展，需要一棒接一棒

中小學生需不需要競賽？答案是肯定的。

“組織競賽的初衷在于給學有余力的學生設置‘跑道’，讓人才在你追我趕中冒出來。”在NOC大賽承辦單位中國信息技術教育雜志社社長李維福看來，作為教育部白名單賽事，這項大賽既是人工智能科學普及的創(chuàng)新賽事，又是培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力的綜合課堂。

包頭市某高中參賽學生的指導教師告訴記者，之前其學生參賽，因設備檢查不到位，演示中出現(xiàn)了零件掉落的意外。比賽后學生反復實驗，設定了多種檢測方案，“我們教師不僅僅是指導學生參加比賽，更是在過程中培養(yǎng)學生‘獻身科學’的精神”。

孫富春表示，對教育我們不斷地在做“加法”，那科技教育應該“加”什么？他認為，要“加”學生提出新問題、展開新研究的能力，“加”學生的科技興趣、探究意識和對標準答案的質疑審辨，“加”學生持之以恒的奮斗精神。

然而，面對加快建設教育強國、科技強國、人才強國的目標要求，我國科技教育還存在著區(qū)域發(fā)展不均衡、師資力量薄弱、實踐教學實施程度較低、拔尖創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)機制欠缺等問題和不足。

“通過比賽項目的調(diào)整，如設置模擬賽事等，為更多農(nóng)村孩子提供參賽機會。”李維福表示，舉辦科技比賽不僅是為了選拔具備科學家潛質的青少年，更是希望挖掘貧困地區(qū)做得好的學校，推動鄉(xiāng)村科技教育發(fā)展，為薄弱地區(qū)學校孩子提供更多可能。

培養(yǎng)學生科學精神、提升教師人文關懷、幫助一株株新苗茁壯成長，這是科技賽事舉辦的初衷。在李維福看來，推動科技教育是一場接力賽，他們現(xiàn)在做的只是第一棒，只有“搭起架子，樹起旗幟”，才能讓更多人參與其中，“科技教育就需要這樣一棒接一棒地接力做下去”。

《中國教育報》2023年08月06日第4版