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上海市科技教师培训课程. 发达国家 青少年科技竞赛活动的 组织与特点. 华东师大课题组 陈胜庆. 提 纲. 一、概述 二、英特尔国际科学与工程大奖赛 三、国际机器人竞赛 四、头脑奥林匹克竞赛 五、斯德哥尔摩青少年水奖竞赛 六、其它国际性的科技竞赛. 一、概述. 从上世纪后 50 年代以来，欧美、日本等发达国家普遍重视对青少年的科技教育 。随着 “ 冷战 ” 的结束，发达国家之间的经济技术教育的合作逐渐增强，青少年科技教育和科技活动也出现了国际交流的趋势。
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上海市科技教师培训课程 发达国家 青少年科技竞赛活动的 组织与特点 华东师大课题组 陈胜庆
提 纲 一、概述 二、英特尔国际科学与工程大奖赛 三、国际机器人竞赛 四、头脑奥林匹克竞赛 五、斯德哥尔摩青少年水奖竞赛 六、其它国际性的科技竞赛
一、概述 从上世纪后50年代以来，欧美、日本等发达国家普遍重视对青少年的科技教育 。随着“冷战”的结束，发达国家之间的经济技术教育的合作逐渐增强，青少年科技教育和科技活动也出现了国际交流的趋势。 欧美等发达国家开展以青少年为主体的科技竞赛的活动往往先从国内开始，逐步扩展为国际性的活动 。 上世纪90年代前后，随着我国的对外开放的深化与我国基础教育改革的深入，这些国际性的青少年科技竞赛活动逐渐引起我国的关注，国家教育部和中国科协陆续派出了考察团进行了考察，并且组团参加了其中部分的国际性的竞赛活动。
这些竞赛的特点是： 1、一次性到常设性 2、专项性或综合性 3、国际性或区域性 4、社会性和商业化
二、英特尔国际科学与工程学大奖赛 （一）英特尔国际科学与工程学大奖赛的由来 英特尔国际科学与工程学大奖赛的英文缩写是Intel ISEF。 （Intel International Science. and Engineering Fair） 1950年由美国的科学服务社创办了第一届中学生科学博览会 。 1996年前由美国西屋（Westinghouse）电子有限公司赞助冠名。 1996年后由英特尔（Intel）公司投入巨资来发展并推广这一 比赛并获得冠名权。
（二）Intel ISEF的规模和组织机构 中学生科学竞赛的“世界杯”或“奥林匹克” 1200名评委 美国总决赛 1200名选手 美国51个州的预赛 世界40多个国家和地区 各地的预赛 300万—500万项目
（三）Intel ISEF的比赛规则和奖项 15个参赛学科： 行为与社会科学、生物化学、植物学、化学、计算机科学、地球和空间科学、工程学、环境科学、老年学、数学、医药与健康学、微生物学、物理学、动物学以及集体项目。
Intel ISEF奖项： 1、学科奖（大奖） 2、政府奖（政府、军方、大学） 3、专项奖（学会、团体、企业） 共计600多个个人和集体奖项。 每个参赛项目至少要接受四次评审。 每个学科的大奖项分为四个等级， 奖金为3000、1500、1000、500美元。
还有由Intel公司、科学服务社和近70个 赞助企业、科学社团和政府提供的价值超过 150万美元的奖学金、暑期见习研究、野外 科学考察机会和实验设备。每年还有2名竞 赛的优胜者获得去瑞典斯德哥尔摩观摩诺贝 尔奖颁奖典礼的资助。
（四）我国参加ISEF的情况回顾 1、2001年中国首次参加第51届ISEF。 2、2002年在硅谷圣荷赛举行第52届ISEF。 在第52届ISEF中国队取得良好成绩
（五）Intel ISEF对我国青少年科技创新活动的影响 我们派出的代表团有27名选手，得了奖，但这次没有得到高等级水平的奖。美国学生得到的奖在水平上明显超过我们的学生，当然数量上就更悬殊了。问题不在于我们的孩子不优秀，也不在于科协工作人员的组织，他们都很优秀，他们都尽力了，问题在于我们的教育。美国的参赛学生是学校一步一步教育出来的，是水到渠成，有群众基础。我们的参赛选手是靠特例造成的，或是家长，或是教师，或是学校有特殊情况造成的。我开玩笑说，他们是我们教育制度下“漏网”的。 ——原教育部副部长 韦珏
教育部原副部长、中国科学院院士韦珏同志观摩第56届ISEF教育部原副部长、中国科学院院士韦珏同志观摩第56届ISEF
（六）几点感悟 1、政府支持、企业赞助、科学家参与、全 社会重视 2、重视中学生进行科学研究的全过程 3、美国把人才培养和人才竞争提前到中学 生的年段
三、国际性的机器人竞赛 （一）机器人竞赛发展的概况 20世纪90年代初，最先出现在美欧发达国家。 2000年举行我国首届“广茂达杯”中国智能机器人灭火大赛 2002年我国首次参加国际 机器人奥林匹克竞赛（WRO） 2005年我国首次组团参加 美国FLL工程挑战赛
（二）FIRST组织与创始人迪安•卡门 迪安•卡门（DEAN KAMEN） 生于1951年 ，当代最著名的发明家 被称为能够改变这个世纪的未来教 育的12位教育人物之一 他创立的 FIRST组织，意思是 “对科学技术的激励与认知” ，旨在使科技像体育 与娱乐活动那样吸 引孩子们。
“我们必须让孩子们明白，设计一个游戏远比玩一个游戏更有趣。如果我们想不断改善我们的生活质量，我们就必须让孩子们知道，科学家和工程师正是那些使我们的生活质量得以改善的人们——社会弘扬科技，便从科技中受益。”“我们必须让孩子们明白，设计一个游戏远比玩一个游戏更有趣。如果我们想不断改善我们的生活质量，我们就必须让孩子们知道，科学家和工程师正是那些使我们的生活质量得以改善的人们——社会弘扬科技，便从科技中受益。” ——迪安•卡门 2007年4月在美国亚特兰大举 行FLL机器人挑战赛的盛况
（三）FRC、FLL、FVC比赛概况 1、 1992年举行第一届FRC机器人竞赛，由23家公司帮助举办，共有28个竞赛团队参加，2005年有1133支队伍参加这项活动。 2、1998年和LEGO（丹麦乐高公司）合作创立了创立了FLL工程挑战赛 ，2005年有6000支队伍参加了FLL。 3、2005年FIRST又创立了FVC，开始有300支队参加了新的FVC竞赛。 FLL的队伍数量增长图
FLL的理念——改变孩子的一生 FLL是一个由孩子、家长和来自学校、社会组织、企业公司的志愿者们组成的全球性机器人竞赛。志愿者们分 别承担了团队成员、教练、辅导员和竞赛工作人员的角色。 FLL的目标是： ① 弘扬科学与技术 ② 强化团队的精神 ③ 凸显创造与创新 ④ 关心当今世界面 临的问题与机会 中国代表队
2007年挑战题——能源困境 我们如何解决能源问题：房屋供暖、汽车燃油、手机供电、电脑供电，甚至用iPod下载音乐。我们如何利用能源改进我们全球的环境、经济和生活？我们可以使用哪些资源，为什么？例如能源的产品和消耗影响着行星和我们今天、明天和未来的生活。 2006年挑战题——纳米科技 通过一部超强的自动显微镜，我们进入陌生的原子世界，我们如同幻想家和科学家一样，在纳米世界里，开始探索医学、计算机等各领域的新技术。 2005年挑战题——海洋奥德赛 探索地球最宝贵的资源-神秘的海洋，占地球总面积3/4的海洋，对地球上的所有生命教是至关重要的，但是它又是那么脆弱，污染，不合理开发等给它带来无法想象的伤害。现在，它需要我们的帮助。
LEGO（丹麦乐高公司）的角色 LEGO公司总部位于丹麦，成立与1932年，是一家以设计生产销售儿童玩具的著名跨国公司，名列世界500强。产品畅销全球140个国家8千万个家庭。 LEGO认为：虽然我们制造玩具，但我们并不仅仅是一家玩具公司；虽然我们赚了大钱，但我们却不为金钱所驱使；虽然我们因我们的产品而闻名，却因我们的哲学而得以立足。 我们相信“玩”是孩子成长过程中的基本天性，它伴随人的精神成长，并不断激发人的想象力、创造力和概念思维能力。 乐高人所信奉的哲学是 “寓学于玩， 寓开创于玩”。
美国总统布什在白宫和迪安·卡门与获奖的孩子们合影美国总统布什在白宫和迪安·卡门与获奖的孩子们合影
中国参赛选手——华东师大二附中的杨超、王凯凯和徐晓逸获得“绝对挑战奖”中国参赛选手——华东师大二附中的杨超、王凯凯和徐晓逸获得“绝对挑战奖” 各个国家、各种肤色的队员在属于自己的准备区域里，根据自己的意愿，可以任意装饰自己的展台，或新奇，或传统，或夸张，或简洁，真是张扬个性、创意无限。参赛形式灵活多样，竞争十分激烈。FLL既是竞赛，又是文化的交流与盛会，在紧张比赛的同时，各国选手制作各种与本国文化传统相关的小饰品、小挂件与徽章等，并表演代表自己国家文化的传统节目，如韩国学生身着传统服饰，席地而坐击鼓，迎来阵阵掌声与喝彩；也有选手表演精彩的踢踏舞，边跳边唱，整个准备区域一直洋溢着节日般的热烈气氛。 ——三位参赛选手的体会
（四）给我们的启示 一是创设一种张扬学生创造力、想象力的竞赛环境，使学生在游戏般的情景中发挥他们的最大能力，使得机器人竞赛这个有较高科学技术含量的学习过程隐含在欢快的气氛之中，让学生在活动的欢快中热爱科学技术，终身对他们产生深刻的影响。 二是精心选择挑战题，把当今社会面临的一些重大严肃的问题以生动具体的形式展现在学生面前，使得学生就像科学家和工程师一样，用他们的智慧解决成人世界所关注的问题，从而在潜移默化之中提高学生的社会责任感。 三是非常注重和强调团队精神的培养。“做一个机器人只是孩子们面临的挑战之一。团队是一个整体，学会团队合作才能迎接更大的挑战，而且这将影响他们整个人生” 。
三、头脑奥林匹克竞赛 （一）头脑奥林匹克竞赛的由来 1978年由美国教育博士塞缪尔·米 克卢斯（Samuel Micklus）教授发起。 Odyssey of the Mind原意是头脑漫游，简称 “OM”。 现在，美国各州都设立了OM分会，一万多个会员学校， 又推广到加拿大、英国、俄罗斯、日本等十几个国家。 1987年头脑奥林匹克活动被介绍到中国。
OM活动是一项开发学生头脑潜能、全面培养学生创新精神与实践能力的国际性创造实践活动，它要求： 动脑与动手相结合， 科学与艺术相结合， 自然科学与社会科学相结合。 OM的宗旨是： 让我成为知识的探索者！ 让我在未知的道路上漫游！ 让我用我的创新能力把我居住的世界变得更美好！
（二）头脑奥林匹克竞赛的宗旨 （1）团体努力 （2）扩散思维 （3）独立解题 （4）人人出力 （5）学得愉快 （6）正面鼓励 （7）正确引导 （8）鼓励“差生” （9）从小抓起 （10）广交朋友
（三）头脑奥林匹克竞赛的基本规则 三个年龄段 ：<12岁 12—16岁 16—19岁 三部分试题：长期题（满分200分） 即兴题（满分100分） 风格（满分50分） 长期题：共5类：车辆类、工程技术类、 结构类、古典类、表演类。 时间：8分钟，成本：不能超过规定 人数：7人 即兴题：共3类：动手类、语言类、混合类 风格： 幽默与创造性的表演
（四）头脑奥林匹克竞赛的准备过程 10月份公布第二年OM长期题。 11月—12月进行教练培训、报参赛题目 12月— 2月各参赛队作赛前准备。 2月— 3月在各地预赛（上海举行中国地区赛） 5月— 6月在美国进行世界决赛。
（五）头脑奥林匹克竞赛赛题介绍 （1）2004年的“人力漫游者车” 参赛队的问题是设计、制作和驾驶一辆以人力为动力 的漫游者车，用来运输废弃物；同时设计、开发和生产出 一个以废物为材料的最终新产品。漫游者车要从运输部车 库（D.O.T）出发，行驶至废物收集处，在废物收集处采 集废物，然后，将废物送至工厂，漫游者车至少要完成三 次采集和运送的活动。 参赛队要展示该产品的原型，该样品要在表演前做 好，它将是最终产品的样品。 在表演过程中，参赛队要用漫游者车采集并送至生产 区的废料生产出这一产品的五份样品。这些产品的样本要 与产品的原型相似，参赛队还要在商店背景下表演幽默的 “商品推销活动”。
（2）2007年的“小盒子里的大结构” 参赛对的问题是设计、制作并测试一个由轻质木、胶水组成的承重结构。这个结构在装配之前必须放在一个小盒子里。参赛队可以用除轻质木、胶水以外的材料来组装结构。在比赛时参赛队要从小盒子里拿出结构的每一部分然后再组装和测试。在比赛时要体现出特别的效果。 问题的创造性重点在于结构装配所有东西的方法和在装配时用的除轻质木、胶水以外的材料。 问题精神是设计、制作并且测试一个由轻质木和胶水制成的结构。此结构能放在一个尺寸比它小的盒子里，在承重测试时它已经是被装配好的。
（六）给我们的启示 1、OM是科技活动，还是艺术表演？ 融科技与艺术的结合，是OM最大的特点。 科技活动注入人文要素，是科技活动的最高境界。 科技与艺术都需要创新与想象力的支持。 一流科学家都具有丰富的人文与艺术的修养。 科技与艺术的融合，是符合青少年的心理特征。
2、成人化的科技活动和儿童化的科技活动 发达国家的科技活动呈现两种类型： （1） 成人化的科技活动——Intel ISEF为代表 选题切入到当代科技研究的前沿，实验进 入专业的实验室，需要科学家的直接指导。 （2）儿童化的科技活动——OM为代表 选题集中在青少年生活中，用青少年喜闻 乐见的形式，把科技活动融于游戏之中。 两者是“普及”与“提高”的关系。
斯德哥尔摩青少年水奖竞赛简介 （Stockholm Junior Water Prize） 联合国决定2006年至2015年为“生命之水”国际行动 十年。斯德哥尔摩水基金会在1991年成立，每年的8月举行 为期一周斯德哥尔摩水周，特设立了“斯德哥尔摩水奖” ， 奖励为保护水资源作出贡献的科学家和青少年。 这是国际上唯一以青少年为对象、围绕水资源保护和 水污染治理的科技活动竞赛的奖项，至2006年竞赛已经进 行了十届。2006年我国派出上海南洋模范中学三位学生参 赛并且获得了最高奖以及5000美金。
获奖项目介绍 2006年最高奖由 上海南洋模范中学获得
六、其他国际性青少年科技竞赛 1、欧盟青少年科学家竞赛 （European Union Contest for Young Scientist） 1989年举办第一届欧盟青少年科学家竞赛迄今已开展了 18届，现已成为一项与美国英特尔国际科学与工程大奖赛一 样的国际青少年著名科技赛事。中国从2003年第15届开始派队参加。 在第17届竞赛中，我国河南省实验中学学生获得青少年 科学家环境保护类最佳科学论文专项奖。18、19届竞赛均有 我国中学生参赛。
2、其它还有： 伦敦国际青少年科学论坛 丹麦青少年科技竞赛 俄罗斯航天夏令营 德国利用互联网开展环境教育的研讨会 韩国科学节等等。
互动讨论 1、为什么发达国家如此重视青少年科技活动？ 2、成功举办青少年科技活动需要什么条件？ 3、我国青少年科技活动要不要与国际接轨？ 4、你赞同成人式的科技活动还是儿童式的？ 5、你认为科技活动最重要是期望青少年具备哪些素质？ 6、你们开展科技活动面临最大的阻力是什么？
谢谢 chenshengqing@hsefz.com yasoo@citiz.com
