以竞技之名筑科学教育新基
当科学探索的严谨与竞技项目的激情相互碰撞，会擦出怎样的教育火花？近日，河北省首届中小学科学运动会落下帷幕，它不仅是机器人、无人机的竞技场，更是检验科学教育实践成果的试金石，同时也为全省中小学科学教育改革引领了方向。
聚焦赛事
科学教育与竞技相结合
“与传统运动会和项目比赛相比，河北省首届中小学科学运动会最独特的价值和意义是通过科学教育与竞技项目的结合，有效提升全省中小学生科学素养、实践能力及团队协作精神，培养创新思维和探究兴趣，为青少年的学习奠定基础。”本次科学运动会人工智能类项目裁判长梁忠辉给出了这样的评价。
在他看来，人工智能类竞赛项目不仅是技术的比拼，更是中小学生科学素养和综合能力的全方位竞技。“比如机器人挑战赛要求学生从零开始设计、搭建、编程和调试，并在尽可能短的时间内完成特定任务，主要考查学生的工程设计与机械结构能力、编程与算法设计能力、软硬件系统协同与调试能力、团队协作与项目管理能力等；而无人机挑战赛，比赛要求使用无线电遥控设备操控符合要求的无人机，在尽可能短的时间内飞越各种障碍，主要考查学生的空间感知能力、飞行操控能力、团队协作能力及战术配合能力等。”梁忠辉说。
航空航天类项目裁判长杨阅同负责的是高中组橡筋动力飞机留空计时赛和高中组手掷滑翔机三人接力赛项目，同样体现了科学探索与竞技融合的特色。在橡筋动力飞机留空计时赛中，学生需基于两种不同材料进行结构设计，打破了传统设计习惯。手掷滑翔机三人接力赛项目则要求团队成员分工配合，结合现场给定的数据，在限定时间内完成制作与调试。“这两个项目均需要学生通过调整参数优化性能、分析问题并找出解决问题的办法。”杨阅同说。
诠释了科学运动会的教育价值
在比赛中，学生们投入的状态让多位裁判长印象深刻。梁忠辉观察到，学生们个个充满热情、兴趣高涨。他们或专注操作，或兴奋参赛，这种投入的状态正是“做中学、学中思、思中悟”的真实写照。尤其让他难忘的是无人机挑战赛团体赛中的一幕：一支参赛队在第一轮比赛中由于一名学生操作失误，致使无人机意外飞出场外，但其他队员并没有抱怨指责，而是小声鼓励后迅速投入第二轮比赛。在第二轮比赛中，他们沉着冷静、默契配合，比赛结束瞬间相拥欢呼，令人感动。“虽然最终未必能夺冠，但他们展现出的团队协作与不屈不挠的精神，恰恰诠释了科学运动会的教育价值。”梁忠辉说。
这种在比赛中展现的成长，同样体现在航空航天类项目的赛场上。在执裁的过程中，杨阅同最大的感受是青少年航空航天素养的成长梯度清晰可见，科学实践正让航天梦从“仰望”落地为“实操”。“答辩室门口的走廊上，每个学生手中都捧着一架精心制作的橡筋动力飞机，没有两架模型是完全相同的。学生们没有局限于‘按模板组装’的常规思路，每一个方案都透着不循常规的巧思，展现出的应变能力远超预期。”杨阅同说。而人工智能类项目裁判长马涛在执裁过程中，对学生们积极的学习态度和强烈的求胜欲留下了深刻印象。“
学生的科学思维仍需加强
航空航天类裁判长兰学渊在执裁初中组手掷模型竞距赛与初中组水火箭打靶赛过程中注意到，如今的初中生日渐具备“动手做”的能力，但“懂原理、善优化”的科学思维仍需加强。他说：“手掷模型竞距赛中，多数学生能按图纸组装模型，但部分学生却忽略了关键细节——比如模型机翼安装角度偏差仅两度，却导致飞行轨迹不稳定，最终距离比同类型优秀作品少了近10米；还有学生为追求‘轻量化’，过度削减机身材料，反而让模型在投掷时因强度不足变形，直接影响射程。”
这些细节让兰学渊意识到，科学运动会的核心价值不仅是“比成绩”，更是让学生在实践中体会科学原理——无论是手掷模型的角度与重量，还是水火箭的水量与密封，背后都是空气动力学、压强原理的具象化。而这种“实践—验证—理解”的过程，正是初中科学教育需要强化的环节。
聚焦教改
用追问启发引导思考
在本次科学运动会的赛场上，学生们的出色表现不仅展现了科学教育的丰硕成果，也为日常教学提供了宝贵的启迪。多位裁判长从学科教学实践角度出发，为教师提出了具体且富有启发性的改进方向。
开展跨学科项目式学习是推动科学教育变革的重要路径。马涛建议，应该将科学教育与数学、工程、艺术等多学科结合，并且搭建成果展示与交流平台；定期举办班级内部竞赛，鼓励学生通过工程笔记记录设计思路和迭代过程，在实验汇报会上分享交流，在思维碰撞中提升能力。
让抽象原理变得可验证，是培养学生科学素养的关键。杨阅同强调要通过实验将原理具象化：“讲解空气动力学时，可让学生分组设计平直翼、后掠翼等不同翼型，用吹风机观测不同翼型升力差异，再通过公式计算验证；教授能量转化时，可以橡筋动力飞机为载体，记录不同缠绕圈数的拉力与滞空数据，具象理解弹性势能转动能。”
此外，多位裁判长特别指出，“容错”与“复盘”的教学意识至关重要。兰学渊建议：“当学生手掷模型飞不远、水火箭打不中时，教师不要急于指出问题，而是用追问启发引导思考，让学生从被动接受答案变成主动诊断问题，培养科学探究的核心能力。”杨阅同对此也十分支持，他表示：“学生出现滑翔机侧翻、留空时间短等问题时，不必直接纠错，可用飞机重心是否平衡、两侧机翼是否对称等问题引导他们自查，集体讨论，分享改进思路，培养复盘能力。”
搭建常态化实践载体
除此之外，裁判长们还从课程体系、师资建设、资源整合等多方面提出建议，为科学教育改革提出系统化的实施方案。
构建“实践—创新—进阶”的科学教育生态是学校的关键举措。杨阅同从多方面提出建议，一是完善实践设施，除常规实验室外，设立航天类创客空间、配备3D打印机等；二是推进跨学科融合，将航天项目与物理、化学、生物、数学等有机结合，再通过实验验证，培养综合科学素养；三是建立长效创新机制，学校每学期举办航空航天类节日，组建航空航天类社团，让实践常态化。此外，学校可与高校航空航天专业、科研院所合作，建立研学实践基地，让学生近距离接触真实科研场景。
让赛事从“省赛项目”变成“日常科学实践载体”是学校的发力方向。“要让科学教育真正落地，学校需围绕赛事特点，搭建‘常态化实践体系’，而非仅靠‘赛前突击训练’。”兰学渊说。他以初中组手掷模型竞距赛与初中组水火箭打靶赛为例，建议学校补足“基础硬件”，可在实验室或操场角落搭建“航模实践角”，配备手掷模型所需的切割刀、量角器、砂纸等。强化“师资支撑”，邀请本地航模协会专家、高校航空航天专业教师进校，开展“手掷模型气动设计”“水火箭压力控制”等专题培训，同时组织科学教师参与省级航模教学研讨会。此外，可将手掷模型竞距赛、水火箭打靶赛纳入初中“科学实践课”，每学期安排4至6课时，形成“原理学习（2课时）→模型设计（1课时）→组装调试（2课时）→校内迷你赛（1课时）”的完整流程。
从专注的赛场到常态的课堂，从技能的比拼到素养的培育，河北省首届中小学科学运动会不仅点燃了孩子们对科学的热爱，更照亮了科学教育改革的前路。
■文/本报记者李懿璇
■摄/本报记者崔华瑞、王勇博 实习记者巩贤涛
聚焦赛事
科学教育与竞技相结合
“与传统运动会和项目比赛相比，河北省首届中小学科学运动会最独特的价值和意义是通过科学教育与竞技项目的结合，有效提升全省中小学生科学素养、实践能力及团队协作精神，培养创新思维和探究兴趣，为青少年的学习奠定基础。”本次科学运动会人工智能类项目裁判长梁忠辉给出了这样的评价。
在他看来，人工智能类竞赛项目不仅是技术的比拼，更是中小学生科学素养和综合能力的全方位竞技。“比如机器人挑战赛要求学生从零开始设计、搭建、编程和调试，并在尽可能短的时间内完成特定任务，主要考查学生的工程设计与机械结构能力、编程与算法设计能力、软硬件系统协同与调试能力、团队协作与项目管理能力等；而无人机挑战赛，比赛要求使用无线电遥控设备操控符合要求的无人机，在尽可能短的时间内飞越各种障碍，主要考查学生的空间感知能力、飞行操控能力、团队协作能力及战术配合能力等。”梁忠辉说。
航空航天类项目裁判长杨阅同负责的是高中组橡筋动力飞机留空计时赛和高中组手掷滑翔机三人接力赛项目，同样体现了科学探索与竞技融合的特色。在橡筋动力飞机留空计时赛中，学生需基于两种不同材料进行结构设计，打破了传统设计习惯。手掷滑翔机三人接力赛项目则要求团队成员分工配合，结合现场给定的数据，在限定时间内完成制作与调试。“这两个项目均需要学生通过调整参数优化性能、分析问题并找出解决问题的办法。”杨阅同说。
诠释了科学运动会的教育价值
在比赛中，学生们投入的状态让多位裁判长印象深刻。梁忠辉观察到，学生们个个充满热情、兴趣高涨。他们或专注操作，或兴奋参赛，这种投入的状态正是“做中学、学中思、思中悟”的真实写照。尤其让他难忘的是无人机挑战赛团体赛中的一幕：一支参赛队在第一轮比赛中由于一名学生操作失误，致使无人机意外飞出场外，但其他队员并没有抱怨指责，而是小声鼓励后迅速投入第二轮比赛。在第二轮比赛中，他们沉着冷静、默契配合，比赛结束瞬间相拥欢呼，令人感动。“虽然最终未必能夺冠，但他们展现出的团队协作与不屈不挠的精神，恰恰诠释了科学运动会的教育价值。”梁忠辉说。
这种在比赛中展现的成长，同样体现在航空航天类项目的赛场上。在执裁的过程中，杨阅同最大的感受是青少年航空航天素养的成长梯度清晰可见，科学实践正让航天梦从“仰望”落地为“实操”。“答辩室门口的走廊上，每个学生手中都捧着一架精心制作的橡筋动力飞机，没有两架模型是完全相同的。学生们没有局限于‘按模板组装’的常规思路，每一个方案都透着不循常规的巧思，展现出的应变能力远超预期。”杨阅同说。而人工智能类项目裁判长马涛在执裁过程中，对学生们积极的学习态度和强烈的求胜欲留下了深刻印象。“
学生的科学思维仍需加强
航空航天类裁判长兰学渊在执裁初中组手掷模型竞距赛与初中组水火箭打靶赛过程中注意到，如今的初中生日渐具备“动手做”的能力，但“懂原理、善优化”的科学思维仍需加强。他说：“手掷模型竞距赛中，多数学生能按图纸组装模型，但部分学生却忽略了关键细节——比如模型机翼安装角度偏差仅两度，却导致飞行轨迹不稳定，最终距离比同类型优秀作品少了近10米；还有学生为追求‘轻量化’，过度削减机身材料，反而让模型在投掷时因强度不足变形，直接影响射程。”
这些细节让兰学渊意识到，科学运动会的核心价值不仅是“比成绩”，更是让学生在实践中体会科学原理——无论是手掷模型的角度与重量，还是水火箭的水量与密封，背后都是空气动力学、压强原理的具象化。而这种“实践—验证—理解”的过程，正是初中科学教育需要强化的环节。
聚焦教改
用追问启发引导思考
在本次科学运动会的赛场上，学生们的出色表现不仅展现了科学教育的丰硕成果，也为日常教学提供了宝贵的启迪。多位裁判长从学科教学实践角度出发，为教师提出了具体且富有启发性的改进方向。
开展跨学科项目式学习是推动科学教育变革的重要路径。马涛建议，应该将科学教育与数学、工程、艺术等多学科结合，并且搭建成果展示与交流平台；定期举办班级内部竞赛，鼓励学生通过工程笔记记录设计思路和迭代过程，在实验汇报会上分享交流，在思维碰撞中提升能力。
让抽象原理变得可验证，是培养学生科学素养的关键。杨阅同强调要通过实验将原理具象化：“讲解空气动力学时，可让学生分组设计平直翼、后掠翼等不同翼型，用吹风机观测不同翼型升力差异，再通过公式计算验证；教授能量转化时，可以橡筋动力飞机为载体，记录不同缠绕圈数的拉力与滞空数据，具象理解弹性势能转动能。”
此外，多位裁判长特别指出，“容错”与“复盘”的教学意识至关重要。兰学渊建议：“当学生手掷模型飞不远、水火箭打不中时，教师不要急于指出问题，而是用追问启发引导思考，让学生从被动接受答案变成主动诊断问题，培养科学探究的核心能力。”杨阅同对此也十分支持，他表示：“学生出现滑翔机侧翻、留空时间短等问题时，不必直接纠错，可用飞机重心是否平衡、两侧机翼是否对称等问题引导他们自查，集体讨论，分享改进思路，培养复盘能力。”
搭建常态化实践载体
除此之外，裁判长们还从课程体系、师资建设、资源整合等多方面提出建议，为科学教育改革提出系统化的实施方案。
构建“实践—创新—进阶”的科学教育生态是学校的关键举措。杨阅同从多方面提出建议，一是完善实践设施，除常规实验室外，设立航天类创客空间、配备3D打印机等；二是推进跨学科融合，将航天项目与物理、化学、生物、数学等有机结合，再通过实验验证，培养综合科学素养；三是建立长效创新机制，学校每学期举办航空航天类节日，组建航空航天类社团，让实践常态化。此外，学校可与高校航空航天专业、科研院所合作，建立研学实践基地，让学生近距离接触真实科研场景。
让赛事从“省赛项目”变成“日常科学实践载体”是学校的发力方向。“要让科学教育真正落地，学校需围绕赛事特点，搭建‘常态化实践体系’，而非仅靠‘赛前突击训练’。”兰学渊说。他以初中组手掷模型竞距赛与初中组水火箭打靶赛为例，建议学校补足“基础硬件”，可在实验室或操场角落搭建“航模实践角”，配备手掷模型所需的切割刀、量角器、砂纸等。强化“师资支撑”，邀请本地航模协会专家、高校航空航天专业教师进校，开展“手掷模型气动设计”“水火箭压力控制”等专题培训，同时组织科学教师参与省级航模教学研讨会。此外，可将手掷模型竞距赛、水火箭打靶赛纳入初中“科学实践课”，每学期安排4至6课时，形成“原理学习（2课时）→模型设计（1课时）→组装调试（2课时）→校内迷你赛（1课时）”的完整流程。
从专注的赛场到常态的课堂，从技能的比拼到素养的培育，河北省首届中小学科学运动会不仅点燃了孩子们对科学的热爱，更照亮了科学教育改革的前路。
■文/本报记者李懿璇
■摄/本报记者崔华瑞、王勇博 实习记者巩贤涛