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　　编者按：青少年是祖国的未来与希望，是建设创新型城市的后备人才。如何全面提高青少年科学素质？怎样通过科普工作提高青少年的科学素质和创造力，近几年来天津市进行了很好的探索和实践，取得了许多值得借鉴的经验和做法。

　　多年来，天津市通过制定政策、完善机制、支持项目、打造环境等多种手段，为青少年科学素质提升和创新型人才培养提供了良好的发展环境。自2008年起，天津市科委、市教委、市科协等部门共同实施了天津市青少年科学素质和创新能力提升行动。将青少年科普与教育主渠道相结合、建立表彰激励机制，作为提升行动的重点，有效地提升了青少年科学素质和创新能力。

　　近年来，天津市在中小学校中探索了一种以“开发一门科技校本课程、建立一间高水平创新操作室、聘请一位科学顾问、制定一套科普活动保障制度”为核心的科普创新模式，得到了多方面的好评。通过科普重点项目支持，建设了一批高水平创新探究操作室，让学生直接参与到相关的科学探究实践活动中，有效地提升了一些学校科普硬件条件，为学校培养学生的科技创新能力提供了必要的条件。与此同时，为进一步激励青少年积极投身科技创新实践活动，天津市还连续多次对于在科技实践、科技创新方面取得卓越成绩的青少年予以表彰，通过奖励，激励更多的青少年积极参加到各种科技创新活动中去，进而引导全社会关注青少年科技创新能力的提高、关注学生的发明创造。

　　今天通过对天津市青少年科普工作的创新与实践的报道，试图告诉人们，全民科学素质的提高必须从娃娃抓起，从学校抓起，要通过科普环境的建设，为社会从小培养一批科技创新人才。

　　创新青少年科普模式

　　营造校园科学文化氛围

　　通过几年的实践工作，天津市初步形成了科技创新与中小学教育、科普活动与教学课程紧密结合的青少年科普工作创新模式。

　　实施科普重点项目的中小学校不断提升理念，总结经验，充分挖掘整合校内外各项科普资源，开展了大量卓有成效的创新性工作。一是在调研基础上，研究制定出一套科技校本课程的教学目标、教学内容和教学方案，并按照学生实际情况，合理安排教学任务，编制校本教材，开设科技类校本课；二是在课时安排上突出四项整合，即科技教育与课堂教学的整合，科技教育与校本课程的整合，科技教育和社会实践活动的整合；科技教育与德育、团队活动的整合；三是在师资队伍建设上，普遍建立骨干教师参与的科研小组，并由学校主管领导担任组长。

　　围绕科技校本课程，各学校普遍建立了具有较高科研水平的科技创新操作室，利用高技术含量的实验仪器设备以及软件等多种载体，为学生提供可视化、可操作、可互动体验，易于科学探究的实验平台，所配置的设备有别于传统物理、化学、生物、劳动技术课程的实验设备，既能突出科技校本课的需求和特色，又能体现当前科技发展的最新水平，并可以满足青少年学生的特点，具有较强的适用性和安全性。

　　学校均建立了一支研究队伍，集成学科教师、科技辅导员等骨干队伍共同开展研究；建立了科学顾问制度，直接向高校、科研院所“借脑”，请科学家进校园为学校设计项目和开展活动提供具体指导，共同研究开发实施项目，有效提高了学校科学探究活动和创新操作室的科研水平。

　　学校建立并完善了校内科普教育长效保障机制，坚持学科特色，保证校本课的教学课时投入，以及人力、物力、财力的投入。建立科普工作领导小组，由主管校长或党委书记担任组长；在管理上，制定工作计划和实施方案，具体工作落实到人，有专项经费投入，定期组织科研例会，制定了科技创新探究操作室安全使用规范；建立了表彰奖励制度，对有突出表现的青少年给与一定的奖励，对于教师取得的研究成果给予表彰，充分调动了教师和学生的积极性。

　　如，天津实验中学是天津市教委直属重点学校，教育教学水平在全市位居前列，青少年科技教育工作基础扎实，多年来培养了一批在全市乃至全国有一定影响的科技与学科教育的专家型教师。2002年成立了天津市中学里的首家学科“科技教育协会”，此后，不间断吸纳新的科技教育教师，涵盖全学科，形成了科技教育教学骨干教师团队。此外，还聘请了中科院、北京大学、清华大学、天津大学、南开大学等国外著名知名专家、学者作为学校的兼职导师。

　　在项目实施过程中，实验中学以课程为载体，通过开发常规课程、研究型课程、研究性学习课程等课程资源，创建人文与社会、社会实践与社区服务、创新精神三维度科普教育体系，切实把科普教育纳入学校整体课程体系中，校本课程中的科技类课程开设率达60%以上。实验中学以课题研究为抓手，采用项目模式，要求每名高中学生根据自己兴趣和特长，选择不同的课题研究方向，在高中三年至少主持完成一项课题研究。令学生以项目方式，参与从开题到结题的整个科研过程通过亲自体验，掌握一定的科学知识、科学工具与科学研究方法。

　　实验中学建有生物传感器创新操作室、天文观测创新操作室、物理创新实验室、化学探究实验室、“编程高手”、“虚拟驾驶”等33间创新实验室，并取得了突出成效。例如，生物传感器创新操作室建设引进了美国进口的数据采集实验系统。这套数据采集系统改变了传统的实验方法，使在传统实验室无法进行的实验变为可行。生物传感器创新校本课程采用连排两堂课时的方式开展科学探究与实践，使学生们初步掌握了实时采集数据、绘制图表、数据分析等一整套科学探究方法，有效提高了学生科学探究能力。天文观测创新操作室引进了折反式天文望远镜、赤道仪等观测设备，通过天文观测以及天文软件获取地理知识和地理信息，对信息进行整理、分析，并应用到地理研究性学习，天文兴趣小组、天文奥赛中。一批学生在亚太天文奥林匹克竞赛、全国青少年科技创新大赛、全国天文奥林匹克竞赛等国际和国家科技大赛中获得了突出的成绩。

　　目前，该校正在实施“求是”科技创新实验班人才培养计划。学校制定了三年培养方案，在新课程标准指导下，参照普通高中规定的课程计划，加入化学与环境、生物工程、人工智能、天文学科技创新校本课程，每个学科都与一所国内著名高校或科研单位的重点实验室建立联系，构建与高校对接联合培养机制，使学生们在中学阶段就能够接触到科技前沿，直接参与大学科学研究活动。该计划将根据自己学生和特长，进行“案例式”和“项目式”培养方式的研究，在科研过程中提升学生沟通、交流与合作的能力，促进学生综合素质和科研潜能得到全面健康发展。

　　另如，天津市静海县实验中学是位于天津静海县的一所初中学校，拥有一支业务能力较强的科技辅导员队伍，多年来一直坚持面向学生开展小发明、小制作特色科普活动。科普重点项目实施中，学校立足于本校优势特色寻求青少年科普工作的突破点。经过反复论证，项目组认为静海县虽然为郊区县，但随着城市化进程的不断推进，接受过一定文化程度教育的青少年在未来职业规划的发展上多数不会务农，而是会选择进入企业从事专业技术工作。因此，学校将研究方向确定为开发“初中版机械计算机辅助设计课程”，将新技术引入传统的发明制作活动，使学生掌握计算机辅助设计制图工具和方法，并用于科技发明制作，利用科技手段将科学构思制作为实物，有效提高了青少年的创新思维和理论联系实际的能力。

　　对于一所处在郊区县的初级中学来说，为开设机械计算机辅助设计创新课程，并实现预设的科普教育目标，全校老师付出了极大的努力。在教材的选择上，由于目前市场上的三维机械设计教材种类繁多，并且多数为大学工科学生或专业人员学习和使用，要求有一定的专业知识基础、计算机使用和操作能力，概念多、术语多、数表多，而初中学生受知识面、计算机水平、课时量的影响和限制很难掌握。学校为自主编制校本教材，在天津大学等高校科学顾问的指导下，集思广益，反复筛选，整合了18种现有教材作为校本教材的摹本，编写出适合于初中生的计算机创新辅助设计校本教材，有效地降低了实施该课程的难度。

　　学校建成机械计算机辅助设计创新操作室、制作室和展室等多间专用教室，购置60余台高端设备和版本最新的设计软件。在课程实施中，学校遵循科学研究的一般规律，引领学生们以课题组的形式围绕周边的学习、生活实际，去提出问题，并预想一个能用科技手段进行解决的方案或物品。

　　学校将机械计算机辅助设计创新课程安排进入学校课表，每学期16课时，有专业教师上课，期末有考核验收，成绩计入档案，写入家长通知书。项目实施期间内，在读学生已完成“储水篦子”等12项基于解决身边实际问题的实用新型专利发明，并进行了专利授权申请；教师撰写了《浅谈solid works在机械制图教学中的应用》等16篇论文 。

　　完善青少年奖励机制

　　激发科技创新原动力

　　“十一五”期间，天津市各界组织了大量丰富多彩的青少年科普活动，涌现出青少年科技创新大赛、科技拔尖创新人才早期培养工程、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、小发明设计大赛、青少年机器人竞赛、天文奥林匹克竞赛、信息学奥林匹克竞赛等一批品牌活动。这些活动内容丰富、形式多样、寓教于乐、互动性强，每年参与的大中小学生达四十余万，一批热爱科学的创新型后备人才脱颖而出，促进了全市青少年科学素质和创新能力的大幅度提升。

　　为了更好地奖励和宣传在投身科技实践、推动科技创新方面取得卓越成绩的青少年，天津市科委、市教委、市知识产权局、团市委、市科协五家单位，联合开展了天津市青少年科技创新奖评选工作。创新奖和提名奖的获奖同学中，既有年仅12岁便在科技创新活动取得过骄人成绩的“小朋友”，也有将科技创新作为自己一生事业追求的“大孩子”，他们钻研的领域虽千差万别，但共同之处是都对科技创新活动抱有极高的热忱。兴趣是他们最好的启蒙老师，科技教师的辅导是引路的明灯，“入门”之后的“修行”靠的则是同学们的刻苦、坚持和逐渐树立的团队合作精神。他们中有的因持之以恒而获得了科学真知；有的用探究成果回报社会；有的在课堂学习和科学探究之间找到了完美的平衡点；有的则在科学实验中感悟到了人生成长的真谛，享受着因科技而绚丽的青春。

　　被“小小机器人”吸引了的童心

　　刚刚进入初中一年级、只有12岁的苗莞琪和邢振轩尚未脱稚气，在人多的场合也比较腼腆、不太爱发言，但问及他俩在“机器人足球奥赛”中的表现时，二人立刻打开了话匣子，那份自信与果断绝不输于任何一位真正的科研工作者。

　　苗莞琪和邢振轩参与“机器人”科研活动五年了。在小学二年级时，童心未泯的他们就对形态各异、功能神奇 “机器人”发生了浓厚的兴趣。这些由机械零件组成的“小家伙”，通过编程和控制，反映灵敏、运转自如，能完成指挥者的各种命令，苗莞琪和邢振轩立刻就被这些似乎拥有生命的“小家伙”给吸引了，二人便参加了学校组织的科技活动小组，由此展开了与其他同学不一样的科技创新之路。

　　对苗莞琪和邢振轩的科研之路而言，起初的兴奋很快就变成了茫然，深入了解才发现原来想让“小家伙”动上一动也非常不简单，就连搭建出一个完整的“机器人”外形都不很容易。为了尽快掌握相关知识和技能，提高自己的竞赛水平，二人就将每个周二的下午、周六以及暑假的休息时间用来参与科技活动。他们通过学习计算机编程与工程设计，结合其日常观察、积累，进行动手制作，去实现“机器人”功能。

　　“机器人”科技活动不仅是脑力活儿也是个体力活儿。每一次赛前的集训是最辛苦的，因为足球机器人的特殊性对光线和磁力的要求极高，在训练时要挂上窗帘，也不能开风扇，趴在地上测光值，还要跪在地上调试机器人，每次训练下来都是汗流浃背，但即使是这样他们还是一次又一次尝试着。

　　2010年7月苗莞琪和邢振轩很荣幸地代表天津市参加了在北京举行的第十届中国青少年机器人竞赛。这次竞赛有来自全国的493个代表队近1800名选手参赛。他们一路过关斩将，以全胜而不失一球的战绩，获得了第十届中国青少年机器人竞赛小学组足球项目比赛的冠军，为天津争得了荣誉。

　　每一次的成功可以说是苗莞琪和邢振轩成长道路上的加油站，这样就更加坚定了他们走科技之路的决心和信心。“心有多大，舞台就有多大”，这句话一直装在他们的心里，面对生活和学习，面对现在和将来，他们还有很多的理想和憧憬。在今后他们将积极进取、勇于拼搏在自己广阔的天空中自由翱翔，早日实现自己的理想。

　　从“入门”到“入迷”

　　清华学子成长之路

　　当绝大部分高三学生埋头于各种早、晚自习、题海战术和模拟考试的时候，南开中学的钱桥同学已经在高二的时候，因获得了全国青少年信息学奥林匹克竞赛的一枚金牌而得到了清华大学的保送资格。

　　看似引人羡慕的保送资格并不是凭空降下的，钱桥同学在完成与同龄人一样的学习任务的同时，从小学四年级开始便投身入“信息学”科研活动。受到家中爷爷的影响和启发，钱桥从小便表现出了对“数学”和“信息学”非凡的兴趣。在别人抱着电脑玩游戏、网聊的时候，钱桥关心的是电脑为什么能运算的如此之快？什么样的工作原理可以使得相距千里的人们进行即时的通讯？运用这门技术可以解决哪些生活中的实际难题？

　　在接触“编程”之初，各种单词、数字与符号的组合并没有吓退还在读小学的钱桥，反而激起了他的兴趣。进入初中接触到算法后，“入了门”的钱桥更是在学习算法、编写算法并应用算法解决实际问题的过程中，感受了信息学世界的神奇。有些算法老师也不一定会，也没有讲得很清楚的书或论文，就只能靠自己去钻研。有时，一个算法要钻研好几天才能完全搞清楚。有些问题没有现成的方法能很好地解决，就需要去创造一个算法。也许今天张三想出一个算法10秒能解决该问题，明天李四又会想出一个算法1秒就能解决该问题，说不定哪天，在大家的共同努力下又能想出一个更好的。

　　步入高中，钱桥开始准备全国竞赛。在全国竞赛这个平台上，接触到的算法面更宽、难度更深，甚至毫无规律可言，更没有什么大纲，考察的是选手的思维能力、分析问题与解决问题的能力。相比于传统的“填鸭式”教育，在这种“探究式”与“创新式”的学习过程中，钱桥不光锻炼出了自主学习的能力，更培养了独立思考、团队交流、分析问题、解决问题的能力。

　　今天，钱桥来到清华已经一个学期了。在这个高手如云的环境中，他也许没有他们高考成绩突出，也没有他们背的单词量大。但通过开展信息学科研活动所培养出的这些能力却使其领先了大半个身位，更快地适应了大学的学习生活。清华仅仅是钱桥的一个起点，未来他还要继续在“信息学”之路上继续驰骋，为自己的人生而奋斗！

　　坚持是科研路上最好的老师

　　在南开大学进行研究生学习的陈智，有一股深厚的书卷气，从初中起，便对“化学”学科产生了浓厚的兴趣。那时，化学老师向同学们开放了学校里的实验室，提供一些简易、安全的化学试剂，让学生们从事一些自己的“小研究”。陈智就曾经用白酒泡牵牛花来做酸碱指示剂。从幼时对神奇化学世界的向往，到今天在国内顶尖的实验室里进行学习，对陈智而言，坚持是自己最好的老师。

　　进入大学后，陈智的学习状态不再仅限于书本知识和在老师启发下做点“小实验”了，而是针对化学知识进行系统整理、找寻自己的兴趣点，并确定具有一定挑战性的研究方向。于是他借阅了很多关于化学前沿知识的书籍，仔细研究化学教学楼各个实验室的展板，并且快速地走进了实验室参与科研，在查阅文献、撰写论文、设计实验、分析结果的过程中提升自己。实验使陈智逐渐感悟到：实验结果是难以预料的，需要勇于创新，探索自然的奥秘；实验过程充满失败和寂寞，需要坚毅容忍，等待曙光的到来；实验的现象是会有惊奇的，需要有一颗艺术的心，才能体会到科学之美。

　　陈智本科四年申请主持了两项南开大学本科生创新项目“百项工程”。2006年主持完成百项工程“稀土基分子荧光探针材料的研究”，2007年主持完成百项工程“稀土配位聚合物的合成及发光性质研究”，2008年主持首届国家大学生创新计划项目“基于有机多酸的超分子配合物作为荧光探针的研究”，并获得了校内特等奖。

　　回首走过的路，从这些科研活动中，陈智觉得自己收获的不仅仅是专业知识的丰富和较好的专业成绩，在科研的过程中，也同样学会了如何与人相处，如何使用好手中的各类资源，如何做好一个项目的整体安排等。同时，也学会了什么叫“严谨的治学态度”、如何形成“科学的研究思路”，更重要的是确立了自己的理想，知道了自己应该走什么样的路，做什么样的人。化学是一门中心学科，陈智将在这个领域一直探索，希望能得到能为社会进步有贡献的成果。

责任编辑：春华