□青島日報/觀海新聞記者 趙黎
一張A4紙做成的紙橋，你能讓它承載的一元硬幣數(shù)量最多是幾個？
一張A4紙制作的高30厘米的斜塔，你能創(chuàng)造的最大傾斜度是多少？
一張A4紙做成的飛行器，你能實(shí)現(xiàn)的空中停留時間最長是多久……
圍繞“一張紙”命題的青島市中小學(xué)生科技節(jié)已經(jīng)堅持了十三年。每屆科技節(jié)的題目種類繁多、花樣翻新，唯有這張“紙”保留了下來。一張普普通通的A4紙是人人觸手可及的材料，卻能激發(fā)出青少年無限可能的創(chuàng)新智慧。目前，第十三屆青島市中小學(xué)生科技節(jié)進(jìn)入作品評審階段，毫無例外地，關(guān)于“一張紙”的考查結(jié)果再度讓評委們“大開眼界”，這是十三年來青島市近百萬名中小學(xué)生從科技節(jié)啟蒙科創(chuàng)思維的生動寫照。
紙上大有文章， 孩子們的創(chuàng)意屢創(chuàng)奇跡
用一張紙“做文章”，能有多大的創(chuàng)意？孩子們的表現(xiàn)總是給人帶來驚喜。
青島市綜合實(shí)踐教育集團(tuán)總校長、青島市少年科學(xué)院院長聶麥花見證了青島市中小學(xué)生科技節(jié)從創(chuàng)建到發(fā)展至今的全過程。2009年之前，多數(shù)學(xué)生沒有“創(chuàng)客”的概念，畢竟，航空航天、創(chuàng)造發(fā)明、人工智能……都與普通學(xué)生的生活相距甚遠(yuǎn)。除了受限于師資、課程這些因素，單是各種套件耗材的費(fèi)用，就將許多人拒之于“頭腦奧賽”等科技比賽的門外。如何更廣泛地培養(yǎng)青島小創(chuàng)客們發(fā)掘創(chuàng)新思維？青島市教育局于當(dāng)年創(chuàng)辦了第一屆中小學(xué)生科技節(jié)，由負(fù)責(zé)科技和勞動教育的青島市少科院承辦這一活動。“為了擴(kuò)大參與面，我們設(shè)立的題目是：不用膠水等任何輔助材料，只用一張報紙，能否拖動25公斤的啞鈴？”聶麥花說，出題的時候，老師們參考了大量青少年比賽的材料，有的借鑒了頭腦奧賽等國際賽事項目，還有的對照了高?？萍紕?chuàng)新人才比賽活動。找出題目后，老師全員上陣試驗，確定了可行的“答案”。但在賽場上，孩子們的思維能力還是刷新了老師們的認(rèn)知——有人琢磨了報紙按經(jīng)線、緯線撕開后的不同拉力值，然后將報紙撕成細(xì)條，像編麻花辮一樣編成一根繩子，再打濕了增加拉力，最終拖動了30公斤的啞鈴！
十三年來，“一張紙”的命題不斷變化，孩子們的創(chuàng)造力也不斷攀高：紙船承重比賽中，學(xué)生用A4紙折疊的船能承載78枚硬幣而不沉沒；紙塔比賽中，學(xué)生用A4紙制作的斜塔可以傾斜50度不倒……2018年中小學(xué)生科技節(jié)的題目是“低空飛行”，要求選手用A4紙制作低空飛行道具，然后投擲出去，使得道具保持在1.1米以下飛行，看誰的道具飛得最遠(yuǎn)。比賽開始，大家都忙著折疊各種形態(tài)的紙飛機(jī)，有一個孩子卻什么都不做。待到投擲時，他把手里的紙揉搓成團(tuán)，使勁扔出去，不但全程保持1.1米以下飛行，還比那些輕飄飄的紙飛機(jī)飛得更快更遠(yuǎn)?！翱萍脊?jié)最重要的就是‘想法’，這個孩子打破慣性思維，給我們帶來了很大的震撼。這一直提醒著我，不能小看孩子們的創(chuàng)造力。”青島少科院科技處徐永俊說。
據(jù)了解，十三年來，青島市中小學(xué)生科技節(jié)因為材料易取得且有趣味性、挑戰(zhàn)性，所以參與面極廣，最多時達(dá)到每年10萬人次。
科創(chuàng)啟蒙， 為何從一張紙開始？
“一張紙”的比賽究竟有多少科技含量？在普通認(rèn)知里，紙是用來寫字畫畫的，最多用來折紙，但比賽中，紙可以承重、可以延展、可以當(dāng)繩子，是發(fā)散思維的道具。這就給孩子們帶來了創(chuàng)新性的挑戰(zhàn)，也讓他們知道，科技就在身邊，拼的就是“腦洞”。
“低年級的學(xué)生并不明白什么是結(jié)構(gòu)力學(xué)、空氣動力學(xué)，但是他們可以在一次次動手操作中獲得初步感受，以后再接觸這類知識，馬上就能聯(lián)想到自己做過的實(shí)驗，能很快理解原理?！甭欫溁ㄕf，對中小學(xué)生來說，培養(yǎng)科學(xué)興趣要比直接給他們講述科學(xué)原理更重要。
“用一張紙制作道具，從45度的斜坡滑下，看誰的道具滑得最遠(yuǎn)?！贝蟛糠謱W(xué)生看到這道題目時會制作小車的模型。而獲獎的學(xué)生則是直接做圓形滾輪，在輪的兩側(cè)加裝配重，增加輪子的穩(wěn)定性。從IT行業(yè)轉(zhuǎn)而投身科普工作的袁武告訴記者，學(xué)生在解題過程中會摸索實(shí)驗方法，比如滾輪是越堅硬滾得越遠(yuǎn)，還是輪子越寬滾得越遠(yuǎn)？控制單一變量進(jìn)行實(shí)驗，反復(fù)測試才能得出結(jié)論。在一次次實(shí)驗過程中，學(xué)生對結(jié)構(gòu)學(xué)、力學(xué)就有了最初的認(rèn)識。袁武認(rèn)為，中小學(xué)的教材中科學(xué)啟蒙很少涉及工程學(xué)的內(nèi)容，而中小學(xué)生科技節(jié)的題目恰好可以彌補(bǔ)這一不足。
目前各地流行的科技比賽中，許多要求選手使用套材，而青島市中小學(xué)生科技節(jié)的基礎(chǔ)素材僅是一張紙。相對于其他素材來說，紙更容易裁剪加工，對學(xué)生來說是最優(yōu)選項。但是紙做原料，挑戰(zhàn)性也很大。比如紙張柔軟，想要做成吊臂、紙橋、紙塔等，需要定型，除了考查學(xué)生的創(chuàng)意，對其動手能力、精細(xì)度、手眼協(xié)調(diào)能力都有很高要求。采訪中，許多專家也對青島這道延續(xù)了十三年的考題評價頗高?！昂蛣虞m2萬元一套的活動套材相比，一張紙就能開啟科技之旅，對學(xué)生來說是件大好事。諸如編程和機(jī)器人等比賽，都需要選手長期學(xué)習(xí)，未必適合每個人。而我們要知道，不是人人都要有科技特長，但人人都應(yīng)該有科學(xué)素養(yǎng)?！鼻鄭u市科技館副館長張克軍認(rèn)為，科普的內(nèi)容創(chuàng)作、傳播、普及都要堅持人民至上，用人民的語言、人民的作品滿足人民對美好生活的向往，要把公眾的參與度、滿意度作為評判科普工作質(zhì)量的根本標(biāo)準(zhǔn)。在青島這樣一個國際化大都市里，領(lǐng)先的科技資源豐富，但是最基礎(chǔ)的科普項目也從未被忽視。青島市少科院組織開展的中小學(xué)生科技節(jié)活動形式多樣，在活動中積極探索實(shí)踐定制化科普服務(wù)，構(gòu)建了以賽促學(xué)、以學(xué)促練的青少年科技人才貫通培養(yǎng)新模式。
創(chuàng)新思維有“后勁”，“一張紙”開啟創(chuàng)客生涯
一張紙怎樣承重？學(xué)生們在摸索中了解了瓦楞結(jié)構(gòu)。紙飛機(jī)重量如何分配才能滯空更久？學(xué)生們從打破吉尼斯世界紀(jì)錄的紙飛機(jī)中尋找線索……十三年里，參賽的學(xué)生換了一屆又一屆，他們在比賽中的奇思妙想給后來者以啟發(fā)，給科普教育工作者以鞭策，而他們自己更是從中受益匪淺。有許多人因為“一張紙”的科技啟蒙，最終走上了科創(chuàng)道路。
史曉雯目前在浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院作物科學(xué)研究所任教，在上小學(xué)的時候，她也曾參加過中小學(xué)生科技節(jié)的“一張紙”比賽。具體的參賽過程已經(jīng)記憶模糊，但她清晰地記得，自己就是從科技節(jié)開始認(rèn)識到，科學(xué)從來不是高高在上的存在，科技就在身邊，可以改變生活。高中時，她對生物技術(shù)產(chǎn)生了濃厚興趣，于是萌發(fā)了做科研的愿望。這一愿望影響著她之后選擇大學(xué)專業(yè)、赴美留學(xué)以及職業(yè)選擇。
科創(chuàng)企業(yè)家、浙江光珀智能科技有限公司董事長兼總經(jīng)理、杭州利珀科技有限公司創(chuàng)始人之一、杭州光珀智能科技有限公司CEO兼創(chuàng)始人白云峰，在學(xué)生時代就是少科院的“小院士”，曾頻繁參加中小學(xué)生科技節(jié)活動。“紙橋承重”項目帶來的啟發(fā)、機(jī)器人比賽帶來的鼓勵都在白云峰心中埋下科技創(chuàng)新的種子。在白云峰看來，通過科技創(chuàng)新提高生產(chǎn)力，從而為普通勞動者賦能，推動全社會的生產(chǎn)效能提高，這是他和團(tuán)隊孜孜以求的目標(biāo)。
如今，青島市中小學(xué)生的科技賽事并不只有科技節(jié)一項，單是教育系統(tǒng)主導(dǎo)的科技比賽就有“三賽一節(jié)”。除科技節(jié)這“一節(jié)”外，“三賽”指的是頭腦奧賽、中小學(xué)生創(chuàng)客大賽和人工智能大賽?！叭愐还?jié)”各有側(cè)重點(diǎn)，分別發(fā)揮著挑選科創(chuàng)苗子、提升科學(xué)素養(yǎng)等職責(zé)。
“一張紙”的精彩故事還在繼續(xù)，從“一張紙”比賽中脫穎而出的小小少年，讓人們看到了青島科創(chuàng)引領(lǐng)未來的明天和希望。
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