第十五届“北斗杯”全国青少年空天科技体验与创新大赛总决赛包揽冠、亚军 ；WRC2024世界机器人大赛昆明锦标赛包揽冠、亚、季军……近日，在琅琅书声中，云大附中喜讯频传，在2024年的各级各类科技比赛中，云南大学附属中学的13名学子再次取得优异成绩，同学们以卓越的表现和精湛的技艺在多项赛事中再次斩获佳绩，成为了众人瞩目的焦点。截至目前，该校同学们的各类科技竞赛奖状、荣誉证书已经全部收到。当一张张证书送到了参赛获奖的同学手中时，自信和喜悦的笑容洋溢在他们的脸庞上。然而，在比赛前进的道路上虽有鲜花也布满荆棘，一张张获奖证书和一阵阵掌声喝彩的背后是云大附中创客空间、小平科技创新实验室教师张俊和同学们无数个日夜的辛勤付出。

在“双减”背景下，云大附中怎样运用各类科技比赛做好科学教育加法，帮助青少年培养积极的科学探索观念和实践能力？对此，开屏新闻记者进行了探访。

以赛促学，激发学生创造力

云大附中智能机器人社团隶属于云大附中“小平科技创新实验室”，这个社团成立于2005年，先后9次获得全国机器人竞赛金牌、冠军、金奖等，其中包括4次中国科协“全国青少年机器人竞赛”金牌；2次中国电子学会WRC世界机器人大赛昆明锦标赛冠军；1次中国少年儿童发展服务中心第五届全国青少年人工智能创新挑战赛金奖；1次FIRST中国机器人大会一等奖金牌；1次中国科学院空天信息创新研究院第十五届“北斗杯”全国青少年空天科技体验与创新大赛总决赛冠军；以及“WRO奥林匹克世界机器人大赛”国际二等奖等荣誉。

在社团里“一定要找到最佳解决方案”就像一句充满魔力的咒语，云附学子们总是能听到它在社团活动的教室里不断回响。这里以赛促学，就像在知识的海洋里掀起一场充满挑战与乐趣的风暴，极大地激发着学生们的创造力。“每一次机器人比赛都是一个独特的挑战之旅，它是一个充满开放性的问题解决过程，不像我们的学科题目有着标准答案，更不是只有唯一的解题思路。”初二17班的郝亦辰同学说道。

张俊提到，很多青少年的科学创新比赛是开放性的问题解决过程，没有标准答案。比如在一个模拟卫星发射的比赛任务中，机器人压杆使卫星升起的方式有很多种。“从工程结构设计角度考虑机器人结构时，涉及物理知识，如力和工程结构方面的内容。学生要做出第一版结构，老师也不确定效果，需要测试，若效果不好就迭代升级。这个过程中，学生在问题解决、反复迭代升级里收获很大，思维活跃度提高，参与度也很好。”

就在这样以赛促学的氛围中，学生们不仅学会了如何设计和控制机器人，更培养了解决问题的思维方式和创新能力。他们通过不断地尝试和改进，逐渐掌握了复杂的数学和物理概念，如微积分和PID控制的一些基础知识。这些知识不仅在比赛中得到了应用，也为他们未来的学习和职业发展打下了坚实的基础。

兴趣为师，激活学生创新思维

科学比赛可以激活学生创新思维，而老师就是他们好奇心、想象力、探索欲的播种者、引路人。2023年5月，教育部等18部门联合印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，吹响了加强新时代中小学科学教育的号角。“教育是实现高水平科技自立自强的重要支撑。”张俊进一步解释说：“通过科学比赛，学生们不仅能够学到书本上学不到的知识，还能培养他们的创新思维和实践能力。作为云大附中的教师，我们的任务不仅是传授知识，更是激发他们的兴趣和潜能，引导他们走上探索和创新的道路。”

▲北斗电力巡检六足机器人

▲北斗电力巡检组合机器人

在该社团里，同学们在设计机器人结构时，还要编写程序控制机器人。以机器人巡线为例，控制机器人巡线的方法也很多。最初，学生可能用一个光电传感器，根据光值让机器人沿线前进，但这种方式较简单。下一步，可以对光值进行更多分段，如从两段到三段、五段、七段等，精度会越来越高，还可以根据机器人离线的远近调整马达的功率和转动方向。当分段无限增多时，就会涉及到微分思维，进而上升到大学自动化学科里的相关知识，这个时候，张俊就得想办法让同学们理解比例、积分和微分控制器。他表示，过程比结果更重要。通过参与机器人比赛，学生们以兴趣为出发点，不断解决遇到的问题，从而提升自己的综合能力。尽管有时会遇到挫折，但最终的成功带来的成就感和喜悦是无与伦比的。

对此，初三15班葛一娴认为，参与机器人制作和编程极大提升了她的动手能力和思维能力。通过搭建和改进机器人，她学会了将理论知识应用于实践；设计程序时严谨的逻辑思维，提高了她的思维能力，使她在解决数学和物理问题时更加得心应手，能够全面思考问题。

运用比赛，做好科学教育加法

云附学子在这些竞赛中取得骄人成绩的背后，反映了学校在科学教育方面的探索与投入。“校内课程是科技竞赛的敲门砖。”在云大附中校长高云飞看来，科技比赛中取得的这些成绩，并不是云大附中科技教育的最终目的。学校的目标是通过科技教育，培养学生的创新思维和实践能力，使他们在未来的科技领域中能够独立思考和解决问题。为了实现这一目标，云大附中不仅注重课堂教学，还积极推动科技竞赛与校内课程的结合。

一直以来，云大附中以“加快实现高水平科技自立自强”为核心办学理念，加大科学教育力度，充分发挥中小学校科学教育主阵地作用，致力于培养具有科学家潜质的青少年。学校开设了一系列与科技竞赛相关的选修课程，如机器人编程、电子电路设计等，让学生在课堂上就能接触到前沿的科技知识。同时，学校还组织了多次科技讲座，邀请专家和学者为学生讲解最新的科技成果和趋势。高云飞坦言，通过社团活动、科技比赛，专家讲座让学生科学素养得到提升，这才是学校最希望看到的。

不仅如此，近年来，云大附中还高度重视多课程学科的融合教学，在培养学生创新思维的同时，更加注重实践教育。学校鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，并以竞赛为切入点，设计制作机器人、编写程序、优化迭代；同时也会设计一些创意机器人，如“太空牙刷”“智能医护机器人”“智能存钱罐”“AI野生菌识别仪”等。其中，“用于飞行器的高能粒子探测装置”“一种新型太空牙刷用废液收集装置”，还分别获得了国家知识产权局颁发的“实用新型专利证书”。

“我们希望通过这样的方式，培养出一批具有创新精神和实践能力的新时代青少年，为国家的科技创新和发展储备人才。”张俊表示，这也是他作为一名教育工作者的使命和责任。

科技教育不止是教育方式的进步，更是时代的需求。高云飞认为，科技竞赛一定是和课堂教学紧密联系的，竞赛考察学生对某些学科基本理论知识的运用，以及解决实际问题能力，每一次竞赛都是一场综合性教学活动。而教师则是这场科学探索旅程中的引路人，帮助学生们找到属于自己的科学之路。

云大附中智能机器人社团
2024年所获奖项

●2024年4月，云南省第38届青少年科技创新大赛机器人竞赛，荣获全省一等奖，“优秀教练员”称号。

●2024年6月，全国中小学信息技术创新与实践大赛云南省选拔赛，荣获全省第1名、第2名、第3名、第4名、第5名、第6名、第7名、第8名、第9名，包揽冠、亚、季军。

●2024年6月，昆明市第四届“新华杯”学生机器人竞赛，荣获全市第1名、第2名、第3名，包揽冠、亚、季军。

●2024年7月，WRC2024 世界机器人大赛昆明锦标赛，荣获全国第1名、第2名、第3名，包揽冠、亚、季军。

●2024年8月，第十五届“北斗杯”全国青少年空天科技体验与创新大赛云南省选拔赛，荣获省级第 1名、第2名、第3 名，包揽云南省冠、亚、季军。

●2024年8月，全国中小学信息技术创新与实践大赛荣获全国二等奖。

●2024年8月，第十五届“北斗杯”全国青少年空天科技体验与创新大赛总决赛，荣获全国第 1名、第2名、第4 名，包揽全国冠亚军。