青少年科技创新何种表情最诱人
■本报记者 赵小雅 文/摄
被誉为青少年科学赛事的“世界杯”和“奥林匹克”,从最初的只有美国学生参加,到本次比赛已有59个国家和地区的学生参加,英特尔国际科学与工程大奖赛(简称Intel ISEF)在世界青少年中的影响越来越大,在美国及世界其他国家的科技界也越来越有影响。
不久前在美国闭幕的第61届Intel ISEF,给全世界热爱科技创新的青少年科技精英们提供了一个展示与交流的平台。这样的比赛,也让我们重新思考:到底什么样的创新才是符合青少年特点的创新?相比之下,我国青少年的表现又折射出怎样的现实?
竞争退到幕后,交流走上台前
Intel ISEF至今已举办了61届。大奖赛前后不过3天时间,但从开幕式、评审交流到闭幕,丝毫读不出大赛的紧张意味,更像是一个以科学为主题的快乐节日,而节日的绝对主角是那些参赛的学生。
开幕式和闭幕式给记者留下了深刻印象。其突出特点是不设主席台,除了主持人客串以外,就是英特尔公司总裁、其他主要赞助单位及相关团体的人士走上台作简短发言。开幕式在能容纳四五千人的圣荷塞大学活动中心举行,1600多名参赛学生被安排在中心区落座,四面呈阶梯状的座位环绕着中心区,他们的老师、父母及其他关注他们的人,坐在四周的观众席上,其中包括4位诺贝尔奖获得者。
走进设在圣荷塞市会议中心大厅的本次大赛现场,记者发现,这里更像是一场科学展览会。偌大的大厅里,除了在中心区设有大赛的服务中心,参加比赛的1200多个项目被分设为若干展位,每个项目都有一个编号,且按照类别被分为18个区,包括动物学、植物学、地球科学、医药与卫生、物理与天文、环境管理、生物化学、电子与机械、数学、计算机科学等。
每一个项目都要用英语图文并茂地展示自己研究的假设、研究经过及结论等。根据不同的项目,有的学生还带来了从大到小、体积不等的实物模型。参赛选手需提前一天到展区,借助服务区提供的各种工具自己布置展板、组装带来的实物模型。展位对所有参赛选手开放。
来自北京一○一中学高二年级的孟祥博,带着他的项目“柠檬叶浸提液对白粉虱防治的效果”参加植物学科领域的角逐。比赛开始之前,他已经仔细观看了这个学科领域的所有展位,意在看看别人都在研究什么。来自杭州学军中学的邵林博说:“这些项目,有的设计思路对我很有启发,有的展板布置很值得借鉴。”
Intel ISEF设有两类奖项,一类叫Grand Award,即大奖,一类叫Special Award,即一些机构与单位单独设的奖,中国也在此次大赛中专门设有“中国科协主席奖”。比赛有一天半的时间是评委闭门与项目选手交流的时间,来自香港浸会大学能源研究所的姜冬梅博士介绍,评委都是来自世界各地,以志愿者身份申请前来的,而且要求具有本专业的博士以上学位,至少有6年以上工作经验,最好要有科技竞赛评审的经验。之所以很多评委在没有任何待遇的情况下还要前来,是因为评审过程也是同行间交流的好机会。
交流还体现在学生与评委之间。每一个评委在大赛前一天都要到评审现场了解自己要评项目的具体情况。在正式评审时,每一个评委都会走到评审的项目展位前,与项目选手交流15分钟,了解项目研究的情况。然后,评委们会组织专门的闭门评审会。来自东北大学、现在美国加州伯克利分校访学的郭哲此次以志愿者身份来做评委,她对大赛的格调有着很到位的评价:比赛、竞争被拿到幕后,友善与交流被请上台前。
比赛的最后一天是公众开放日,你可以看到有许多中小学校组织学生集体前来参观,也有许多家长带着孩子来到这里。这一天,是项目选手们尽公众职责的一天,他们负责向参观的公众介绍自己的研究项目并回答他们提出的问题。许多展位前挤着探讨问题的学生与公众,这让来自北京一○一中学的孟祥博深有感触,他说,在国内参加比赛时也有这个环节,但观众大多问不出什么问题,多数只是看个热闹,而这里的学生和观众真是有好奇心,甚至问得他“有点烦”。
启示:重在培养青少年的科学兴趣
青少年的科技创新应重点鼓励什么?在参加这项赛事的中国选手中有这样一个故事:屈铭志参加了第53届Intel ISEF大赛,并且是当年参赛的中国学生中获得最高奖项的。当时他用一个制作粗糙的小转盘来提高照片的精度,这项发明在国内大赛上并未引起关注,但是他却有幸被英特尔公司选中去参加Intel ISEF。在那里,这个小发明受到了评委的高度赞赏,评委们一致认为,这个富有原创性质的发明符合青少年创新的特点,非常可贵。回忆这段往事,屈铭志说:“参加这样的科技创新活动,首先是思维方式的改变,你的创新得到鼓励,你就会努力创新。”
北京一○一中学的马丽霞老师今年已经是第三次带着学生参加这个比赛了。她觉得这样的比赛鼓励的是那些与学生思维和能力相当的项目,哪怕不是很成体系。相比她带学生参加的国内中学生科技创新大赛,她认为两者的区别在于,国内大赛往往是高精尖的项目多,许多项目都是中学生参与一些重大科研项目的成果,她的观点是,虽然这对学生的科技创能力也有很大帮助,但缺少了让学生经历在生活中发现问题、经过教师指导、查阅资料以及充分讨论最终确定选题的过程,经历研究过程才是青少年学生走创新之路的重要方面。
已经是第三次作为评委参加Intel ISEF的华东理工大学机械与动力工程学院安琦博士,此次是中国科协主席奖的专项评委。在评审过程中,有一个项目给他留下了深刻印象。那是一个美国学生做的关于钻木取火的研究项目,这个学生为了研究产生火苗的时间与木头的硬度及转动速度之间的关系,做了很多实验。开始用手工钻,发现钻不出火,后来把台式电钻改装,把所加工过的木头分不同样式,用电钻来做实验,并且他带来了所有的实验装置。最后这个项目被他力荐为中国科协主席奖的项目之一。安琦说,也许回去以后有人会说这个项目太简单了,可我却认为这样的项目最符合青少年创新的要求。
按照他的标准,青少年的创新应该符合三个标准:一是选题看上去应是学生自己选的,这要从是否符合青少年知识背景,青少年能力能不能达到两方面考查。二是这个项目要符合青少年的知识范围,可以超过一点,但是不要太多。三是青少年要自己动手完成这个项目。安琦博士认为,青少年科技创新并不是一定要做出一个伟大作品来改变世界,第一位的应是培养青少年的科学精神。如果青少年参加了这样一个活动,从此对科学产生了无比的热爱,这就达到了科技创新的目的。
诺贝尔奖获得者只坐观众席
在Intel ISEF的开幕式上,有一幕估计给不少中国学生留下了深刻印象。一是不设主席台,参会的4位诺贝尔奖获得者也一样坐在了普通的观众席上,除了介绍他们时,灯光打到他们的身上,他们站起来示意以外,一个多小时的时间里,他们和所有的普通观众一样,体会着来自世界各地59个国家和地区不同肤色、不同种族、不同服饰的学子们,以科学的名义进行的狂欢。
孟祥博参赛以后总有许多想不到。一个想不到就是那个年纪较大的“大妈”评委居然真的会再次来到他的展台前。根据赛事的评审原则,评委会走到每一个项目的展位前,与项目成员交流15分钟,由于语言等原因,孟祥博认为与这位年纪稍大的评委交流得好像不够充分。时间到了,但孟祥博希望她能再了解一下他的项目。这位评委告诉他,由于现在正在忙着别的事,答应下午3点钟来展台找孟祥博。
带着疑虑,孟祥博等待着,但不确定这个“大妈”评委是否真的能来。3点左右,这位评委准时来到了展台前,在倾听他的补充说明之后,夸奖这个项目很有创意。这件事很让孟祥博没想到:“这在国内是不可能的,我们都是仰视专家等待提问的。”
同样对大赛有深刻印象的还有来自中国的几位评委。曾在国内大赛中做过评委的周红章博士坦言,相比国内大赛,这里的评审机制更能体现公正的一面。据介绍,评审一般分两轮,第一轮一审打分,就是对自己所负责的评审项目打分。除了自己要评审的项目,还要对本学科领域的其他项目有所了解。第二轮每一个项目都要拿出来充分议论,然后
投票。这一环节保证了每一位评委在评审过程中都有发言的机会。没有权威,这个组的主席作为主持人,没有表决权,只有组织权和最后唱票的权利,所有的奖项都是在充分讨论的基础上投票后,按照少数服从多数的原则产生的。
姜冬梅评委也说,这样的评审过程体现了每一个评委的平等性,有时评委们为了一个项目会一轮一轮不停地站起来表达自己的意见,在所有评委都充分阐述之后,即使你没有看过这个项目,也会有一定判断。她认为,这个过程就是在互相争执中去寻找一种公正,这样就摆脱了学术权威和行政权威。
启示:科技创新不需权威只需鼓励
在我们的观念中,作为一个大奖赛,选拔与权威的评选是其中应有之义。然而在Intel ISEF上,每一个评委都遵循“pick up the best,encourage the rest”(挑出最好的,鼓励其余的)这一原则。
作为此次大奖的评审,来自中科院动物研究所动物进化与系统学研究室的周红章博士对这一原则特别欣赏。他认为,这一评审原则其实对国内的比赛也起到了一定的影响,过去那种许多评委坐在一起评,权威的因素可能更大一些,而现在,参与国际比赛的经验使科学交流的理念也影响到了国内比赛。姜冬梅博士则认为,以往我们太看重学生的标准答案、太爱打分排队了,而实际上学生们的创新热情是需要鼓励的。学生做了那么多,往往被我们的几句话就否定了。人是需要别人的认可的,尤其是孩子们,特别需要鼓励,中国的教育不缺严谨、不缺知识,最大的缺失是鼓励。
鼓励不仅体现在评审的过程中,奖项的设置也充分体现了这一原则。这个比赛的奖项之多,可以用眼花缭乱来形容。同类最佳奖、国际青年科学研讨会大奖、大会奖、欧盟青年科学家竞赛奖,等等。另外还有美国各个学科学会设的奖项,其他国家和地区设的奖项,一些公司和基金会也设有奖项,中国设了“中国科协主席奖”。如果仔细解释这些奖项,需要费许多周折,我们不妨给出两个数字:所有奖项奖金总额超过了400万美元,1200名参赛学生约有一半能获得各类奖项。虽然奖励的金额会有不同,但意义却毫不逊色。
如何让更多的青少年参与科技创新,培养他们的创新思维?如何建立一种鼓励他们持续参与科技活动的评价机制,鼓励他们对科技创新的热情?这些都是需要进一步思考的。
青少年的创意让明天更美好
这次参赛的1200多个项目,每个项目都闪烁着智慧之光。
获得本次大赛特别奖的华裔女孩Amy Chyao(乔紫薇)来自美国德克萨斯州理查德森市,今年15岁。她在研究如何攻克癌症的难题中发现了利用光能激活药物杀死癌细胞的方法,即癌症治疗光敏剂,这一发明受到评审专家的青睐,因此独获7.5万美元大奖。
来自深圳第二高级中学的邱健庭,以其“短周期数字地震计”引起了地球科学领域评审专家们的高度赞赏。这个项目给英特尔公司总裁兼首席执行官保罗·欧德宁先生留下了深刻印象,美国地震局的专家也因此来到这个展位前了解情况。说到这个创意,邱健庭说,汶川地震后,老师带他们去参观了地震台,从小就喜欢机械的他看到了现有地震台的检测系统后,觉得可以设计出更快捷的地震检测系统。有了这样的想法,在老师的指导下,他开始了自己的实验研究,最终让自己的这个项目走到了世界青少年科技舞台上。现在,他对自己的项目有着清醒的认识,认为自己在软件的设计与应用上还有待突破,这将是他今后继续研究的课题。
这些参赛项目不但表现了青年学子的才智,同时也表现出了他们对现实问题的关注与责任。巴勒斯坦今年首次派学生参加大赛,有两名年仅14岁的女生带来了专为盲人设计的探测障碍物手杖。手杖有两个可向前、向下扫描的红外传感器,一旦遇到障碍就能自动发出尖锐的蜂鸣声和振动,以帮助那些盲人。其中的一个女孩在谈到这个发明的动机时说:“我们生活在难民营,那里的道路对于盲人来说非常危险——布满了地洞和障碍物。我们希望能够做一些事情来帮助他们。”其他如能帮助残疾人上楼的轮椅、价格低廉的家用机器人等,都体现着大赛所倡导的鼓励学生应对人类面临的挑战性科学问题、解决未来问题的宗旨。
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