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“小课题”里藏着“大未来”,一场大赛背后的“科学幼苗”成长记

5月31日,在常州工学院举行的第三十七届江苏省青少年科技创新大赛终评现场,来自江苏省天一中学的参赛选手蒋忻倬,在电脑上滑动一张电子地图,地图上密密麻麻标注着云南怒江流域的蜉蝣采集点。她依托“英才计划”,在南京师范大学教授团队指导下走进实验室,又多次奔赴云南野外考察,最终填补了车八岭越南蜉成虫阶段的形态记录空白,并制作了第一份怒江蜉蝣分布电子地图。

4月30日,习近平总书记在加强基础研究座谈会上指出:“要一体推进教育科技人才发展,全方位做好培养、引进、使用工作”“优化科教协同育人机制,注重在科研一线发现和培养人才”。

本届大赛由省科协、省教育厅等十家单位联合主办,经各设区市级组织单位的选拔和推荐,共有630 个青少年科技创新成果、科技辅导员科技教育创新成果项目成功申报省赛,经学术审查、初评等环节,472个项目进入终评。最终,大赛评出等级奖376项,科技辅导员科技教育创新成果奖80项,大赛最高奖项“江苏省青少年科技创新培源奖”10项。穿戴式鼠标、智能冰箱管家、宠物友好电梯……这些“小课题”的背后,藏着一个更大的命题:江苏如何从青少年阶段开始,培育基础研究的后备力量?

像科学家一样思考,基础研究“幼苗”破土而出

“可降解水凝胶能让土壤的保水性变得更好吗?”江苏省青少年科技创新“培源奖”获得者、南京致远外国语小学学生曹宁苒提出了一个典型的科学假设驱动型问题。她的研究缘起很朴素:一次旅行回家,发现放了“水宝宝”的三盆花幸存了下来。她没有止步于巧合,而是设计了对比实验,比较HEC、琼脂等不同水凝胶的吸水与保水性能,得出“HEC效果最好,加入土壤后能显著延长浇水周期”的结论。

“发现源于生活,技术源于书本。” 曹宁苒说。这句话背后,是科学探究最原初的动力:好奇心与实证精神。

“培源奖”获得者、苏州工业园区星洋学校的杨闵雯同样走了一条“从观察到实验”的路。她探究小球藻、草履虫和硝化细菌对鱼缸水质的净化作用,发现“藻-虫-菌”组合协同效果优于单一使用。她的研究不仅涉及微生物学基础知识,还提出了溶解氧是关键影响因子的判断。“未来想引入物联网,构建‘水质监测-精准投加’系统。”她说。

这些项目切口小、周期长、不追求“酷炫”,却恰恰体现了基础研究人才最需要的品质:提出真问题、设计严谨实验、尊重数据、持续追问。大赛评审专家、南京工业大学教授陈国松在评审工作报告中明确指出,本届大赛评审思路由“重项目成果”转向“重人才培养”,重点核验项目真实性、过程性考核与选手综合能力,杜绝各类学术不端行为。增设的素质测评环节,从实验操作、创新思维到问题解决能力,多维度考查学生的科学素养。

“我们更愿意看到孩子真实的实验过程,哪怕不完美。”一位现场评委对记者说,“基础研究人才的苗子,往往就藏在这种‘不完美’的真实探索中。”此外,展厅里还有保护电动自行车骑行者的大车盲区与电池超温预警装置、校园危险行为提示器、基于物联网的城市便民智能停车站、智能盲人音护药盒……每一个项目都来自孩子对真实生活的观察。

不看作品“漂不漂亮”,更看人“会不会思考”

“大赛已然成为深耕科学教育、挖掘培育后备创新人才的重要平台。” 江苏省科协党组书记、副主席赵建国说。40多年来,大赛累计吸引超过700万人次参与,涌现出1万多项创新成果。

“本届赛事评审思路由‘重项目成果’转向‘重人才培养’。”大赛评审委员会主任、南京工业大学教授陈国松在评审工作报告中明确表示。这意味着,评委们不再仅仅盯着项目有多“炫酷”,而是更关注学生在研究过程中是否真实参与、独立思考。

一个显著变化是,今年增设了参赛学生全员素质测评环节,从实验操作、创新思维到问题解决能力,多维度考查学生的科学素养。同时,合并多项资格审查与学术审查,全面启用信息化评分系统,评分过程全程留痕。陈国松介绍,评审重点核验项目真实性,杜绝数据造假、抄袭剽窃等学术不端行为。

这种转变,在展示区得到了印证。

青少年科技创新高中组一等奖获得者、江苏省苏州中学学生王宇泽正在演示他的“穿戴式鼠标”。他戴着一个手套模样的装置,手掌平放桌面时正常操作,手掌悬空、倾斜甚至在空中滑动,光标依然灵敏。“我发现工业生产线、服务器机房、高铁飞机上,传统鼠标很不方便。”他说。市场上现有产品要么记手势太麻烦,要么精度不够。他的设计融合了光电传感与人体工学,实现了高精度、高适应性。评委没有只夸他的成品,而是追问:“你试过几种传感器?失败过几次?”王宇泽一一回答,讲述了自己反复调试的过程,这正是大赛想看到的——真实的探究痕迹。

青少年科技创新高中组一等奖获得者、江苏省涟水中学学生单文宣,带来了一套“自动化的晾晒与照明解决方案”。她用光敏和雨滴传感器配合可编程控制板,实现晴天晒出、下雨收衣、入夜亮灯。“不依赖天气预报,本地实时感知,秒级响应。”她一边洒水模拟下雨,晾衣杆自动收回。现场,评委关注的不是装置多精巧,而是她如何发现问题、如何选择传感器、如何编写逻辑。

这一改革,直接呼应了国家关于加强基础研究人才培养的战略部署。基础研究是科技创新的源头,而基础研究人才需要从小培养好奇心、逻辑思维和长期坚持的品格。大赛通过制度设计,释放出明确信号:大赛挖掘的,正是真正热爱科学、敢于试错的青少年。

“把个人科学理想融入民族复兴强国建设的伟大征程。” 赵建国对青少年提出三点希望,其中第一点就是“立鸿鹄之志,心怀家国”。他还特别提到,青少年要“保持好奇,锤炼本领,把课堂所学知识融入实践,在发现问题、研究问题、解决问题的过程中不断夯实学识根基”。

师者引路,科技辅导员如何点亮“基础研究”的火种

基础研究人才的培养,离不开“伯乐”。大赛内外,江苏的科技辅导员们正在用各自的方式,为基础研究人才的早期培养铺路。正如赵建国所说,希望青少年“笃行求真之路,保持好奇,锤炼本领”,而这背后,离不开一批批甘为人梯的科学教师。

盐城东台市实验中学科技辅导员陈海源,带领学生团队研发了“无人机+可折叠接驳平台+复合AGV”校园营养餐配送系统。这个项目应用性很强,但陈海源更看重的,是孩子们在项目中经历的完整工程探究过程:“从观察校园送餐痛点,到提出设想,再到反复测试无人机与机器人的协同,孩子们学会了如何定义问题、如何迭代方案。”

他说,科创的意义不止于技术本身。他利用社团课和周末时间,带领二十余名学生深耕科创,孩子们从独立思考破题到团队分工协作,从埋头研发到赛场自信讲解,“创新能力、协作意识、表达素养得到全方位提升”。这种“全人教育”理念,正是基础研究人才所需要的土壤,因为基础研究往往需要长周期、跨学科、抗挫折的能力。

而斩获科技辅导员科技教育创新成果一等奖的徐州市解放路小学教师张文强,则用另一种方式点亮了低龄儿童的科学火种。他的项目《校园植物小侦探 共“童”解锁大自然》面向一年级学生,设计了“当好侦探讲技巧”“校园植物知多少”“植物的家瞧一瞧”等实践行动,引导孩子们在观察记录、调查研究、劳动实践中激发兴趣。

“从教室走向窗外,从学生变身‘小先生’,从植物走向生态。”张文强说。这个项目切口极小,却蕴含着科学探究最核心的方法论:观察、提问、记录、分析、分享。专家组评价其“切口小,挖掘深,新意足,成果丰”。

记者从赛事组委会了解到,40多年来,从大赛走出的优秀学子,有的扎根科研一线斩获国家自然科学奖,有的勇立潮头创办科技领军企业。这证明,青少年时期播下的基础研究种子,终将长成支撑科技强国的参天大树。

赛场上,这些看似微小的课题,正是一个大国基础研究最底层的活力源泉。江苏青少年科技创新大赛,不仅是一场竞赛,更是一次关于“未来基础研究人才从何而来”的生动回答。

新华日报·交汇点记者 程晓琳 蔡姝雯

责编:葛灵丹
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