中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊(記者 梁丹)“帕金森病腦起搏器可以有效緩解患者病癥,但散熱是個問題。外殼刻成什么樣的花樣,能讓起搏器的散熱效率最高?希望同學(xué)們挑戰(zhàn)回答?!苯?,在北京市拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地創(chuàng)新實(shí)踐研討會暨2026年北京市中小學(xué)“數(shù)學(xué)節(jié)”推進(jìn)會上,來自清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國人民大學(xué)等高校和中國移動通信研究院、抖音集團(tuán)等研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的教授、工程師,帶來了8個緊密結(jié)合數(shù)學(xué)和工程的問題,向中小學(xué)生發(fā)問。
“這是一個特別棒的問題,需要結(jié)合到數(shù)學(xué)、物理知識,答案也不是唯一的。”帶來帕金森病腦起搏器溫度控制問題的,是清華大學(xué)教授殷雅俊。從自身研究出發(fā),他表示,這個問題不僅來源自真實(shí)的醫(yī)療需求,而且只需掌握面積、簡單的熱傳遞等知識,就能提出解決方案,是一個很適合中小學(xué)生進(jìn)行探究的開放性問題。
欒春陽來自中國移動通信研究院,是一名量子計(jì)算領(lǐng)域的研究員。站上講臺,他給學(xué)生們出了一個來自生活的計(jì)算問題:一個快遞員要給30個地點(diǎn)送貨,怎樣安排路線,才能讓總路程盡可能地短?
“30個地點(diǎn)的訪問順序有30的階乘這么多種可能,按照經(jīng)典計(jì)算,很難窮舉。大家不妨試試用量子計(jì)算進(jìn)行快速篩選。”欒春陽提示道。
京滬高鐵是全國最繁忙的鐵路路線,如何安排車次能更優(yōu)更快?將算力搬上太空能避免星地傳輸?shù)男诺榔款i,太空算力的能源供給如何解決……一位位科學(xué)家和工程師站上講臺,將緊密結(jié)合工程實(shí)踐、頗具挑戰(zhàn)難度的真實(shí)問題,拋給在座的小學(xué)生和中學(xué)生,引發(fā)了他們的挑戰(zhàn)欲。
“我想試試用量子計(jì)算為快遞員設(shè)計(jì)出最優(yōu)的投遞路線,這一定很有趣?!北本┦械诎耸袑W(xué)高一學(xué)生田沐杉說。今年1月,她參加了北京市青少年“脫穎”培養(yǎng)“量子計(jì)算”主題創(chuàng)新冬令營,對量子科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
把高水平問題作為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的“黃金資源”,北京教育科學(xué)院院長、北京市青少年創(chuàng)新學(xué)院院長馮洪榮表示,“創(chuàng)新源于提問,要讓大腦啟發(fā)小腦,推動學(xué)生主動解決真實(shí)問題,從知識接受向創(chuàng)新實(shí)踐進(jìn)階?!?/span>
“我想去碰更大的問題?!边@是一位學(xué)生對馮洪榮說的話。不滿足于對身邊生活中問題的關(guān)注和探究,這名學(xué)生說,自己想去觸碰類似于哥德巴赫猜想這樣更艱深的科學(xué)問題。
“既然學(xué)生想試,那就讓他試。”馮洪榮說,從身邊發(fā)現(xiàn)問題解決問題固然重要,但是一些科研工作者站在前沿給出的問題也很寶貴,“在為拔尖創(chuàng)新人才‘壘土’的階段,我們要把好的問題資源放在突出位置上,邀請科學(xué)家來出題和指導(dǎo),讓孩子們揭榜掛帥。”
北京教育科學(xué)研究院正高級教師,特級教師,北京青少年創(chuàng)新學(xué)院主任張毅表示,目前,北京市已經(jīng)為拔尖創(chuàng)新人才提供了豐富的課程、教學(xué)和科技等資源,“下一步,我們要把那些來自真實(shí)工程問題的‘好問題’作為核心資源,持續(xù)搭建科學(xué)家與中小學(xué)生對話的平臺,讓學(xué)生在解決問題的過程中真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新成長。”
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