科技日报记者 张盖伦
近日，由学而思网校大科学发起的首届“全国少年创客松”总决赛（以下简称“‘创客松’总决赛”）在北京举行。活动6月启动，覆盖全国21个省份，累计收集入围科创作品超过240份。
前不久，教育部发布《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》，部署开展科学教育“做中学”领航行动，加强科学探究实践，全面提升学生科学素养。
在“创客松”总决赛评委、北京大学创新创业学院院长刘德英看来，孩子们通过设计作品解决问题，正是“做中学”理念的体现——学生要从观察身边现象出发，经历“提出问题—作出假设—设计方案—搜集证据—得出结论—制作改进—交流反思”的完整闭环。
用科学思维解决问题
智能植苗机器人不用弯腰也可以种菜，快乐家庭洗浴椅能让人坐着享受洗澡时光，自动垃圾分拣机器人可以帮助环卫工人进行垃圾分类……比赛现场，孩子们的作品充满奇思妙想。但“做中学”要培养的，不只是一个个优秀的发明家，更是一双双能看见真实问题的眼睛、一颗颗愿意动手去解决问题的心。
刘德英告诉记者，评价孩子的科创作品，最核心的标准是一个字——“真”。创造的出发点，应该是个“真”问题，是学生自主观察、自主发现的问题，家长和老师不能包办选题、制定方案。创造的过程，也应该是“真”动手。无需要求学生完整掌握产品制作的全部技术，但他们应该自主厘清问题解决思路，遇到技术短板主动学习、改进。
“拔尖创新人才的核心能力是从真实需求中发现、解决问题。这比单纯掌握知识、技术更关键，应该从小培养。”刘德英表示，若在中小学阶段有意识培养学生从生活中发现问题的能力，高等教育阶段的产教融合、创新创业人才培养效率也会提升。“不能为了创新而创新，我们要解决的问题，应该源自产业和民生实际。”刘德英说，“总之，我们希望他们像科学家一样思考，像工程师一样创造。”
问题也有好坏之分。著名科学教育专家章鼎儿说过，无法自己寻找答案的问题不算好问题。比如问“天为什么是蓝色的”“水加热后为什么变成水蒸气”，孩子看似在问问题，但实际上只是在等待老师或者家长给他们一个答案。
学而思大科学负责人潘昕认为，孩子能通过观察、比较等方法得出答案的问题，才是好问题。比如，不直接问“树叶秋天为什么变黄”，而是改问“是不是所有树叶秋天都会变黄，南北方树叶有什么区别”。这样的问题，能启发进一步的思考。孩子们走进自然，就能看到温度、光照、植物特性对树叶变黄的影响。
找到了好问题，怎么去探究？人工智能（AI）或许是孩子们的助手。
活动之初，潘昕也想过是否要为参赛学生设置AI使用指南。后来她发现，多数孩子能清晰把握自身目标，不会被AI弱化主体性。这些学生们将AI当作方案可行性校验员、失败复盘分析助手，借助对话持续优化作品。“数字原生一代似乎天然就将AI当成协作者，我们这些大人反而能从学生身上获得很多启发。”潘昕说。
美国斯坦福大学计算机科学终身荣誉教授詹姆斯·兰迪分享了一些向AI提问的小技巧。他认为，不要向AI索要唯一答案，要用AI优化方案、拓展思路，要求AI问自己问题，让AI启发自己思考，和AI进行可持续的互动。但他也提醒，在探究的路上，孩子要思考、要挣扎和碰壁，然后再通过AI寻求出路。
守护孩子们的好奇心
“创客松”总决赛一等奖得主何晨郡的家长告诉记者，孩子平时在生活中就很有主见，因此对他的兴趣爱好，家人很少干涉。“他要买什么材料就给他买，要参加什么比赛就带他去。”何晨郡妈妈说。
中国科学院计算技术研究所研究员王元卓认为，培养孩子创造力的核心，就是守护他们珍贵的好奇心。除了科学家，王元卓的另一个重要身份，是父亲。为了让孩子爱上科学，王元卓把科幻电影《流浪地球》用漫画的形式“画”了出来，全网收获上亿阅读量。他带孩子们制作机器人，每年和孩子去郊区种地。王元卓的家庭曾入选“全国最美家庭”，他还为家庭教育专门写了一本书。他觉得，在孩子探究的路上，家长应该做好后盾，给予支持。
王元卓认为，做任何事的核心前提是唤醒孩子的兴趣和动力。如果孩子发自内心地对某个科学领域感兴趣，家长就别再担心会弄脏衣服、会占用文化课时间或会有些小磕小碰，而是全力提供支持。
“但要以孩子为主体，把握帮扶分寸，不能代劳。”王元卓说，如果孩子能从创造中获得成就感与荣誉感，他们会有更强的兴趣和信心，形成良性循环。
家庭之外，学校是一个关键场域。科学探究要切实在每所学校、每节课堂落地。《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》要求，4—9年级统筹使用科学类课程中的跨学科主题学习课时，以及综合实践活动、地方课程及校本课程等课时，采取集中或分散的方式灵活安排，确保每个学生每学期完成不少于1个任务且不少于4课时。
政策落地并非一蹴而就。全国十佳科技辅导员陈宏程做了多年生物老师，他表示，现在确实到了科技教育最好的时代。但“做中学”的落地，依然面临一个核心短板——师资。
政策理论、文件容易学习，但具备引导能力的科技辅导老师还比较稀缺。陈宏程表示，对一线老师来说，带着孩子做科学探究工作量其实很大。他们要帮助和引导学生提出具有趣味性、挑战性的问题；要为学生提供学习任务单、方法导引、工具资源等学习支架，引导学生运用科学思维方法。
“我们要思考，有没有配套的课时和工作量核算机制，有没有对老师承担探究项目指导任务的激励机制。”陈宏程认为，“做中学”要顺利推行，还需各地教育管理者去校园一线，聆听基层的声音。
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