俄羅斯學生在上海科技館彩虹樂園遊戲牆前參觀。
新華社發
參加科技夏令營的學生體驗超音速風洞實驗。
日本宇宙航空研究開發機構提供
參加夏令營的學生們正熱火朝天地研究應用軟體的開發方案。
哈索—普拉特納信息工程研究所提供
又到暑假,孩子們摘下了平時沉重的書包,各種各樣的補習班又接踵而來,不少孩子苦不堪言。有沒有一種讓孩子樂於接受的方式,幫助他們樹立更遠大的理想?科技夏令營當是不錯的選擇。
日本——
在體驗中激發興趣
人民網駐日本記者劉軍國
日本科技夏令營總體上分為兩類。一類是由大學、政府研究機構、企業研究所獨自組織的科技夏令營;另一類是在政府機構的統一協調下組織的科技夏令營。理數學習支援中心便是日本統一組織科技夏令營的政府機構。
理數學習支援中心作為日本文部科學省科學技術振興機構的一個部門,每年都會組織近百種包含航天、海洋、生物、化學、地理等各學科的科技夏令營。該中心不直接負責科技夏令營的運營,而是通過在社會上公開招募實施科技夏令營的大學、政府研究機構、企業研究所等,由這些單位具體實施科技夏令營。這些單位安排科研一線的優秀研究者和技術專家直接指導學生參加夏令營。除科技夏令營之外,該中心每年還組織科技春令營和科技冬令營。與春令營和冬令營相比,因為暑假時間更長,所以參加夏令營的學生更多,課程內容也更豐富。
日本的科技夏令營主要面向高中生。據理數學習支援中心的平川介紹,今年該中心在7月23日至8月26日期間會組織86個科技夏令營,預計有989人參加,其中76個項目都是三天兩夜,10個項目時間稍長,為四天三夜或六天五夜。平川告訴記者,這種夏令營大多是免費參加,學生們僅需負擔從家鄉到夏令營舉辦地的交通費,但近年來由於經濟不景氣,一些項目開始收取2000日元(約162元人民幣)的費用。
參加夏令營的學生一邊享受科技樂趣,一邊體驗科學知識,可謂一舉兩得。平川非常耐心地給記者介紹該中心實施的科技夏令營對學生們的好處。首先,科技夏令營有助於提高學生學習理科的欲望。通過這種實習、講義以及與研究者和技術人員的直接交流,學生們可以明白基礎研究如何應用在產業和社會之中,激發他們學習的熱情和積極性。其次,科技夏令營有助於培養學生的團隊精神。來自全國各地的十幾個乃至幾十個學生一起生活、學習,可以針對共同關心的問題展開交流和討論,有助於培養團隊協作精神。第三,科技夏令營有助於幫助學生們提前感知大學生活。各大學組織的科技夏令營讓他們提前感受未來的學習情景,促使學生為實現目標努力準備。第四,可以開闊思考問題的視野。比如,學生們會知道目前地球正在發生什麼變化,將來會變成什麼樣子,可以從地球的規模去思考能源、環境、生態系統等。其實,科技夏令營對各研究機構來說,也是一次難得的機遇。科技夏令營一方面可以擴展各研究機構的影響力,另一方面又可以充分利用自己的優勢回饋社會。
位於宮城縣角田市的角田宇宙中心舉辦的科技夏令營今年將接受10名來自全國各地的高中生,他們將在三天兩夜的活動中享受航天科技夏令營帶來的快樂。據角田宇宙中心的景山介紹,這已是該中心第十次組織科技夏令營。該中心主要開發搭載在火箭上的液體機器引擎和用於未來宇宙運輸系統的高性能引擎的複合引擎。學生們在科技夏令營中不僅可以親眼看到引擎的開發研究設備,還可以在具體實踐中學習到機器人引擎的基礎知識。這10名高中生將參加宇宙引擎系統研討會、超音速引擎研討會、未來宇宙開發研討會,體驗氫氣機器人發射過程,舉辦超音速風洞實驗、引擎模擬實驗等活動。這個科技夏令營時間雖短,但內容卻非常豐富。
除科技夏令營外,日本學校還利用各種機會讓學生去認識自然,接觸先進的科技成果。日本中小學經常利用舉辦的各種展會帶領學生參觀學習,在科技展等展覽現場,學生們邊聽講解、邊做筆記,並不時提問,認真程度絲毫不亞於在課堂上的表現。此外,日本中小學還會在學制最後一年或前一年舉行修學旅行,讓學生親身體驗大自然。
美國——
航天人才
從娃娃抓起
胡雅婷
神九上天,中國人歡呼,全世界關注。就連幼兒園的小朋友都知道,飛船上裝著兩個叔叔一個阿姨,飛到天上去了。在這航天事業榮耀的背後凝聚著幾代人的智慧與辛勞。航天事業是艱苦的事業,承擔著巨大的風險與挑戰,航天事業更是傳承的事業,需要一批批年輕航天人的茁壯成長。
培養人才,從娃娃抓起,這已經是全世界的共識。這個夏天,在美國國家航空航天局(以下簡稱美國航天局),各種針對學生的暑期項目正在火熱進行。「創新夏季計劃」為中小學生制訂形式多樣、內容豐富的學習計劃,激發他們對於數學、工程、技術等知識的興趣;天文夏令營培養學生的動手能力,與航天專家一起,在實際考察、操作中學習天文知識。
從娃娃抓起,全面覆蓋,是美國航天局對於下一代培養的首要理念,連幼兒園裡幾歲的孩子都成為他們的培養對象。以美國航天局網站為例,它設有專門的學生專版,針對低年級兒童,設立了網上兒童俱樂部,以小遊戲和動畫片為主,普及最基本的航天知識;而高年級學生則可以利用網站詳細的學習資料、資料庫來幫助完成相關的作業。
寓教於樂、親身參與,是美國航天局培養下一代的重要途徑。在美國航天局的網站,玩玩遊戲,就能知道太陽系的構造;拼拼圖案,就能知道航天員在太空吃什麼食物……這樣的學習方式改變了人們對於航天科學高不可攀、神秘莫測的刻板印象,拉近了孩子們與航天事業的距離。而在現實生活中,讓孩子們收集巖石標本並分析其成分;舉行太空藝術大賽,鼓勵孩子們用藝術作品想像未來的航天工具;參觀航天中心,實地學習航天知識……這一系列充滿趣味的實踐活動,讓孩子們充分參與到航天事業中來,既培養了興趣,又學習了知識。
正是通過這種理念和途徑,美國航天局長期以來進行了一系列細緻、持久的學生培養與教育項目。
眾所周知,航天科學建立在數學、物理學、工程技術等一系列學科的基礎之上,它的發展離不開這些學科的持久投入。除了「創新夏天計劃」,美國宇航局還實施了一系列基礎科學發展項目,目的就是為了加強美國學生對相關基礎學科的學習和應用,例如應用物理實驗室實習項目、數字網絡學習項目等等。
航天事業的發展離不開整個社會的支持,離不開各方力量的配合,對於未來航天人的培養更是如此。除了與政府部門、高校、研究機構合作之外,美國航天局充分利用社會資源。例如,與華盛頓空間博物館合作,舉辦「火星節」活動,讓學生們不僅能夠了解火星的知識,還能與科學家對話,了解目前火星研究的前沿信息。去年,美國航天局更是將合作的範圍擴大到全球,與14個國家的航天機構合作舉辦「X任務:像太空人那樣受訓」活動,讓學生們體驗正式航天員的訓練。
德國——
生活中尋找創意
人民網駐德國記者黃髮紅
在一周時間內,讓參加夏令營的學生分小組設計一款智慧型手機應用,是德國波茨坦大學哈索—普拉特納信息工程研究所(以下簡稱哈普研究所)每年夏令營活動的主要內容。活動的用意在於,讓學生們通過提出現實問題,到開發出解決問題的手機應用並使之成為應用商店中的商品,把應用程式開發這樣一項看起來乏味的工作變得充滿樂趣。
「參加夏令營的學生要完成的不是一項既定的任務,而是要自己去發現任務。」已經組織了3屆夏令營的研究生馬庫斯向記者介紹。通常,學生拿到的是一張包含人物的照片。每個小組的成員要對這張照片中的人物進行分析,判斷人物性別、年齡、職業、婚姻狀況、國籍、宗教信仰等個人信息,並進一步對這個人所處的環境、他的需求以及可能遇到的困難和問題進行推斷。經過這一系列分析後,建立基於這個人的虛擬人物角色,他代表著一個潛在群體的基本特徵。然後再對這一潛在群體所面臨的問題和困難提出解決方案,並通過設計一款手機應用來實現這一方案。
該夏令營讓學生提出問題並解決問題的組織方式參照了一種叫做「創意思維」的創新模式。這一模式在上世紀90年代提出,哈普研究所的創始人哈索·普拉特納就是該模式的提出者之一。「創意思維」讓來自不同專業領域的人組成一個團隊,然後從對象群體的需求和動機出發來設計產品。其中成功的經驗有蘋果電腦的滑鼠以及早期的Palm掌上電腦等。
「這相當於給中間的程序編寫賦予了意義。」馬庫斯說,「因為學生寫這些程序是為了解決自己提出的問題,可以大大激發學生的興趣。」另一方面,由於這些問題基於對現實情景的分析,因此開發出來的應用具有實用價值。
參加該夏令營的學生首先要聽取研究所教授的報告,了解應用程式開發的大致流程。然後每個小組在大學生的輔導下開展項目。5天時間結束後,學生要把製作好的手機應用在安卓系統的應用商店中發布並讓用戶測試。在過去幾屆夏令營活動中,學生們開發了許多有創意的手機應用。其中包括方便找到一起去打球的夥伴的社交應用;根據冰箱中食物種類智能搭配菜餚並提供烹飪方法的生活類應用。參加夏令營的學生在活動感言中寫道:「真正體會了什麼叫創意來源於生活!」
馬庫斯介紹,今年的主要場景是教室,是一個學生最為熟悉的場所。德國很多學校的教室都配有多功能電子黑板。但由於使用不方便,很多功能都得不到發揮。希望學生們能設計一款平板電腦的應用使電子黑板與學生的平板電腦可以更好地互動。「當然,最後學生們更關注哪個問題,還要看他們自己的分析。」
哈普研究所媒體處經理羅西娜·蓋格爾介紹,德國有很多培養學生科學興趣的夏令營,例如德國自然科學學科(MINT)俱樂部組織的科學主題夏令營。研究所舉辦這樣的夏令營活動,一方面是培養學生的興趣,讓中學生對什麼是信息工程有一個更全面的了解;另一方面也能讓研究所和學生之間更好地相互了解,有利於學生升入大學時進行雙向選擇。目前組織該夏令營的另一位本科二年級學生朱迪思就是參加了夏令營後升入該研究所上大學的。
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