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科创育苗,鹭岛有“沃土”

福建日报   2026-09-12 09:49

  “测一下这个引脚的波形。”

  8月26日,厦门双十中学人工智能实验室里,技术与工程学科教师李承霖从示波器上拉过一根探头。高二学生周冠成坐在工作台前,顺手把探头接上单片机开发板。两人对着屏幕上一段报错的代码研究了很久……

  此前整个高一学年,这样的场景反复上演。同学在午休,周冠成则留守实验室,摆弄单片机、线路和3D打印设备。遇到程序报错、线路不通,就沉下心逐点排查。“一开始什么都没有,慢慢把它做出来,我喜欢这种感觉。”他说。

  一个多月前,这名习惯“泡”实验室的少年,在第40届全国青少年科技创新大赛上捧回赛事最高荣誉“中国科协主席奖”,同时斩获格科专项奖。这是“中国科协主席奖”自2003年设立以来,厦门青少年第5次获此殊荣。

  周冠成在双十中学实验室做实验。

思,不盲从

  据了解,本届大赛不再评审提前打磨好的静态作品,改为全封闭断网限时挑战,全部比拼现场实操。周冠成和3名中国学生、1名越南学生临时组队,抽到的任务是搭建一条氢燃料电池组装生产线,包含机械装配、电路和气路调试、单片机编程等环节,要求9小时内完成。

  协调能力和表达能力较强的周冠成被推选为队长,负责电路设计与编程。面对并不熟悉的气动控制,他从课堂上学过的PWM控制原理中找到共通逻辑,快速完成技术适配。

  比赛中的一个小成就,让周冠成很自豪:做气动结构时,团队计划采用平行排布方案,但评委认为行不通,建议改用斜向摆放。周冠成和队友没有盲从权威,而是坚持按自己的思路尝试,最终实现了预期功能,成为全场唯一用这套方案完成的队伍。

  “要是内心不够自信,就很容易放弃自己的想法。”周冠成说。这份独立思考的底气,是他在长期动手实践中磨出来的。团队最终拿到91.1分的高分。个人挑战环节,他在90分钟内独立完成了具身智能机器人关键部件搭建等多项任务,取得83.2分。

爱,肯投入

  走下领奖台回到校园,周冠成的日子和赛前没什么两样,依旧是中午扎进实验室排查代码。这份从容,根植于从小养成的动手习惯。

  小学二年级,玩具小汽车坏了,周冠成没有央求父母买新的,而是拆开,翻遍工具箱找到零件自己修复。小车重新跑动的那一刻,他第一次感受到,难题可以靠自己的探索去解决。三年级,他参加厦门市中小学人工智能嘉年华,程序输入后机器人按照指令运动,调整一个模块,结果随之改变——科技不再是书本上的概念,变成了可以亲手创造的东西。拆玩具、玩航模、自学编程、接触单片机,动手实践慢慢成了他的课余日常,也是他最大的乐趣。

  初三那年,父母给他报了补习班,上了两节课后,他觉得不适应,主动提出不去了,家人选择了尊重。比起补习班,他更愿意钻进屋里研究单片机、3D打印,工业自动化书籍成了他案头的常客。“成绩当然重要,但找到自己热爱的事并为之投入,同样有价值。”母亲余瑶说,家里腾了一块地方给孩子堆零件,从小到大没拦过他拆东西。家庭的信任,守护着少年最初的好奇心。

  进入双十中学,这份爱好有了更强大的支撑。学校开设分层校本科创课程,高一学3D建模、电子电路、自动控制,高二拓展人工智能、机器人操作系统,面向全体学生,不为竞赛突击设置。高一时,老师讲PID控制(自动控制)原理,周冠成似懂非懂。在老师建议下,他课后搜集资料、观看教学视频,花了一周时间反复实验验证,彻底吃透了这个知识点。“老师讲一遍只是知道它存在,真正理解还得自己去钻。”

  李承霖告诉记者,课堂40分钟很难兼顾不同学生的学习节奏,因此他把课程录制成标准化教学视频,让学生自主观看实操,他再巡回一对一答疑。在双十中学,人工智能实验室常态开放,各类科创硬件配齐到位,中国科学院院士郑兰荪等专家也会来为学生实践提供指导。课内打基础,课外深钻研,学生的能力在日复一日的实践中一点点提高。

城,托得住

  过去20年间,鹭岛少年五度摘得大奖,背后是一座城市数十年科创教育的持续积淀。

  在厦门市教育局、市科协共同推动下,厦门组建了中小学科学顾问专家库,517位专家入库,郑兰荪、戴民汉和郑南峰等3位中国科学院院士担任市级科学教育总顾问。400多所中小学聘任了315名科学副校长,定期入校授课、指导赛事。厦门大学等高校开放实验室,让中小学生感受真实科研场景。

  全市已构建了强大的科普矩阵,包含77家认定的星火科技馆、66家社区青少年科学工作室、5家社区科普大学、6家全国科普教育基地等。流动科技馆下沉岛外、乡村,展品模块化轮换更新,破解基层场馆展品更新滞后的难题。厦门市青少年科技创新大赛已连续举办41届,连同人工智能挑战赛等超30项品牌赛事,每年吸引20万人次参与。2018至2024年,厦门学生斩获近百个国家级、500余个省级科创奖项,4所学校获评“全国十佳科技教育创新学校”。赛事评审摒弃唯成品论,评委现场问询,重点看学生真实参与和思考过程。

  “我们认为,科创培养的核心不是做出一件精致的作品,而是看孩子是否真正参与、真正思考、真正动手。”厦门市科协副主席马荣根说。

  往届“中国科协主席奖”得主陈泽齐对此深有体会。他说,自己在科创道路上的持续成长,很大程度上得益于中国科协和教育部2013年启动的中学生科技创新后备人才培养计划(英才计划)的支持和厦大等高水平研究平台资源的开放。他的切身感受印证了这样的科创教育生态:家庭托举、平台完善、资源共享,三者缺一不可。

  目前,厦门市常态化开展科学实验室探秘等特色青少年科技活动,联动高校及陈景润基金会、卢嘉锡基金会等机构,为青少年提供各类优质科创资源。2024年以来,累计30名青少年科技辅导员、300名青少年分别获得“科普教育奖”“科普励志奖”。马荣根说,创新能力的根基在于好奇心和动手能力,而这份火种“需要家庭、学校、社会共同守护”。

  青少年阶段的科学启蒙,是创新人才链条的起点。科创教育不是少数人的精英游戏,而是面向全体的普惠性启蒙;不是短期突击,而是久久为功的长跑。厦门40余年的接续努力——从赛事搭建到阵地覆盖,从机制创新到资源下沉——为构建具有福建特色的创新体系夯实了底座。当越来越多孩子在宽松而有力的生态中自由探索,八闽大地便有了源源不断的青创活水。

  (福建日报报业集团记者 林泽贵 林丽明 文/图)

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