“科技小学堂”绘就乡村科教新图景

2026-07-17 15:40:21 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 王迎霞

曾经,前沿科创资源是偏远乡村难以触及的远方。点亮乡村校园科技微光的,是一个名叫“科技小学堂”的公益课堂。

7月11日至12日,2026“科技小学堂”宁夏创新挑战营暨乡村科技教育研讨会在宁夏大学举办。活动以“科技小学堂 乡村科教大梦想”为主题,汇聚来自宁夏、甘肃、河北、云南、湖北、河南等地项目落地学校的教师、学生代表及教育专家,共同展示实践成果,探讨乡村科技教育与“人工智能+教育”发展路径。

作为全国“互联网+教育”示范区,宁夏拥有得天独厚的数字教育发展根基,此次活动正是本地数字教育优势与乡村科创公益项目深度融合的生动实践。点点科技星光,让乡村少年的科创梦想就此远航。

赛场竞风采 智能投石车抢眼

走进“科技小学堂”宁夏创新挑战营现场,比拼正在火热开展。今年的活动主题是设计一辆投石车,完成取回沙包、精准泊车、远程投射三个核心任务。

“你去看他们正在制作的工具,光是取到这个沙包就不容易,更别说把它投到相应区域。”华为中国战略与业务发展部品牌与可持续发展团队负责人周建国告诉记者,泊车位置的精准度和投射位置的准确度,直接决定最终得分。

来自宁夏、甘肃、河北、云南、河南五省区的近30支队伍同台竞技。活动中,学生们综合运用力学、结构设计和工程实践知识,完成作品设计、结构搭建、调试优化,并通过成果答辩、行进测试、精准投射等环节完成挑战。

宁夏中卫市沙头区康乐燕宝学校的表现让评委眼前一亮。

传统投石车完全依靠人力操作,存在瞄准难度大、发力不稳的缺陷,孩子们对其进行了现代化改造,推出集力学原理、电子传感、智能控制于一体的智能投石车。

“我们在它身上安装了超声波传感器,可以如实汇报物体当前距离,主控板读取距离后,会给出最佳角度和力度。我们还加上了灯光传感器,能清楚知道物体的位置,颜色变为绿色时,代表物体处于最佳位置,我会告诉操作员立刻投掷。”负责程序开发的周志博,解说赢得了热烈掌声。

这款投石车的高超之处,还在于温度管控功能。孩子们加装了温度传感器、风扇和蜂鸣器,当室内温度过高时蜂鸣器会报警,同时风扇自动散热,温度降到合理值后风扇关闭。

另外,智能投石车支持语音操作,操作方式多元便捷。团队还设计了“PVC管材框架+柔性网络”的弹药回收器,可快速收纳投掷出的沙包,配合智能投石车完整实现从发射到回收的闭环流程。

经评委与裁判综合评定,中卫市沙坡头区康乐燕宝学校队获得一等奖,多所学校分获二、三等奖以及最佳创意奖。“乡村孩子从不缺少天赋,只是缺少展示机会。这次活动的成功举办,充分展现了校、企、地合作推动乡村科技教育的重要意义。”周建国说。

课程体系优 项目辐射版图广

赛场方寸之间,折射出我国科技教育扎根偏远乡村学校、重塑少年科学视野的深刻变革。

在华东师范大学教授李锋看来,中小学全学段人工智能教育不是要让学生学习高深的人工智能知识,更不是要把每位学生培养成人工智能专家,而是要让学生用符合智慧社会要求的思维方式去理解和思考,通过应用智能工具有效开展学习。

“科技小学堂”正是华为TECH4ALL数字包容倡议在公平优质教育领域的重要实践。

2021年,该公司与地方教育部门、高校等合作,把人工智能等关键技术和知识转化为适合中小学生的科技课程,让高端科技资源下沉乡村校园。也就在这一年,宁夏大学教育学院教授张玲决定在宁夏试点“科技小学堂”项目。

张玲是宁夏信息科学教育领域的领军人物,身兼教育部义务教育阶段信息科技课程标准专家组成员、全国科学教育专家组成员等多重身份。据她介绍,每个学期,各合作学校都会固定开设特色课,由本校老师和高校专业志愿者联合授课,让乡村孩子不用外出就能接触前沿课程。

一场趣味科创赛事的背后,是我国持续破解城乡科教差距、推进教育普惠的长久探索。

“科技小学堂”课程采用PBL项目式教学,配套完整分层教学体系,免费向合作学校开放。小学项目包括开启科技宝盒、指挥分拣机器人、智造快递蜂巢、构建智慧农业、共建未来云世界等;初中项目则挑战四大场景,包括建设智慧家园、搭建智慧农场、揭秘智慧港口、走向数字孪生世界。

自2023年起,项目再次升级——常态化举办区域创新挑战营,目的是以赛促学。题目紧贴课堂内容,要求限时创作、实操竞技、作品答辩,充分调动了学生主动思考、钻研探索、解决问题的积极性。

“经过稳步推广,项目辐射版图持续扩大。”周建国介绍,截至今年6月,“科技小学堂”已覆盖宁夏、江西、河北、甘肃、云南、湖北、河南7个省区100多所乡村学校,超过1.5万名乡村学生参与,其中宁夏落地学校数量全国最多。

学教双培育 师生携手获成长

“只要重视,就有变化,而且是巨变。”从赛场激烈比拼回望五年深耕积淀,张玲切实体会到我国乡村科技教育正发生着真实改变。

她带领团队通过数据分析对比发现,乡村孩子在创造力、合作交流、批判性思维、问题解决能力及算法思维五个方面均有显著提升,其中创造力和问题解决能力提升最大。2025年,团队又对实验组与对照组学生的计算思维与数字素养进行了评测,实验组各维度都领先对照组,验证了“科技小学堂”项目的突出成效。

蝶变的,不只有学生。

此前,北京师范大学科学教育研究院教授郑永和在相关报告中指出,“全国信息科技课专职教师占比不足10%,乡村地区缺口更大,这是乡村科技教育最大的问题”,引起与会人员强烈共鸣。

“不少乡村基层学校科技教育基础薄弱,核心问题是缺乏专职科技课、信息技术课老师,多数课程由语文、数学甚至体育老师兼任,无法保证课程质量。”让张玲等人欣慰的是,“科技小学堂”项目依托高校教授团队支持,以培养本地专职科技老师为核心目标,建立了可持续的科技教育体系。

宁夏大学问卷调查量化分析显示,项目实施前后,全区乡村小学教师项目化教学的胜任力整体水平得到显著提升,总胜任力提升幅度高达24.2%。

“通过系统培训,我完成了从‘会讲’到‘会教’的转变,有信心让更多孩子在科技实践中提升创新能力。”银川市西夏区兴泾镇第二小学曹毅信心满满。当日,研讨会现场为2026年宁夏师生数字素养提升实践活动获奖教师代表颁奖,曹毅等人获得殊荣,获奖成果都脱胎于“科技小学堂”实践积累。

模式的持续成熟、覆盖面的不断扩大,也引来国内教育学界的关注与研讨。

乡村科技教育研讨会上,围绕人工智能教育如何系统设计、学校如何真正让创新发生、中西部地区如何探索适合自身的发展路径,李锋与北京市广渠门中学智能体工作室负责人王畅、宁夏银川市第十五中学校长解玮作了专题分享。

“未来,我们将推动更多优质科技教育资源走进县域、走进乡村、走进课堂,为‘人工智能+教育’发展和乡村科技教育提质贡献力量。”周建国说。

(科技日报记者 王迎霞 摄)

责任编辑:李梦一
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