
图为吕宬潇、师烨华获得“中国科协主席奖”后合影留念。
临汾新闻网讯 蝉鸣裹着暑夏热浪,喜讯传遍三晋大地。
7月29日,第40届全国青少年科技创新大赛在西安落幕。临汾两名高中生吕宬潇、师烨华双双上榜,获评最高荣誉“中国科协主席奖”,全国仅19名中学生获此奖项。二人不仅成为山西省参赛史上首对同摘该奖项的学子,还同步拿下“格科专项奖”,创下我省青少年科创赛事全新纪录。
近日,记者分赴临汾第一中学校、临汾第三中学校,近距离聆听两位少年的科创逐梦故事,探寻两枚国赛大奖背后的青春求索与成长密码。
一台火箭试车平台
守护探索求知热望
8月4日,临汾一中电学实验室内,吊扇轻轻转动,带来丝丝清凉。
高二2405班学生吕宬潇站在操作台旁。桌面有序摆放着全套火箭发动机测试架、集成电路板与缠绕整齐的导线。少年身形清瘦,言语不多。谈及国赛夺冠感受,他淡然表示“这是一次很棒的体验”,谦逊内敛。但当目光落在自制设备上时,他瞬间神采焕发、侃侃而谈,眼底满是星光。
“我的参赛课题是《试车推力采集系统——火箭发动机试车平台及基于Arduino的推力采集系统的研制》。”
从市级初赛、省级比拼,一路闯到全国赛场,整套设备主要由吕宬潇自主完成。CAD绘图、PCB制板、金属零件切削、电路调试等每一道工序、所有核心环节均由他独立设计、亲手落地。
这份热爱,始于儿时的好奇心。
小时候,爷爷奶奶家中的老旧风扇、老式收音机都是吕宬潇的玩具。他时常拆了装,装了拆。面对孩子这种特殊的爱好,祖辈们经常劝阻,而父母却始终包容尊重、鼓励探索。
“亲手摸索得出的答案,远比书本上的文字来得真切。”父母的这句话,成了吕宬潇最早的科创启蒙。
小学三年级,他用攒下的零花钱买下人生第一台微型电机。课余时间,吕宬潇常常四处搜集各类电动零部件,沉浸在机械拆装与原理探索之中。随着认知增长,他对电气、机械领域的兴趣愈发浓厚。吕宬潇和父母约定:“如果中考考出满意成绩,就送我一台小型机床!”
2024年中考成绩公布,小型机床如约而至。
吕宬潇第一时间邀约志趣相投的同学,合力把机床搬到自家阳台。一群少年挤在狭小空间,钻研发动机构造,用心组装微型发动机。
发动机点火瞬间,火苗蹿起,欢呼过后,新的疑问涌上吕宬潇心头:“发动机点火后,推力变化轨迹如何精准捕捉?”这个问题,推着他开启新一轮漫长而艰难的求索。
进入临汾一中后,学校科创小组为他的探索实践提供了良好平台。学校配备了专职科创指导教师,并常态化开展课题研究、模型制作与赛事训练等活动,引导学生从生活中发现问题、在实操中锻炼科学思维。浓厚的科创氛围,为吕宬潇开展项目研究打下坚实基础。
为攻克技术难题,吕宬潇线上求教行业前辈,课余泡在图书馆翻阅专业书籍。指导教师郭亮全程跟进,陪伴他反复开展试验、优化线路、调试参数。同时,一名信息竞赛同学协助编程,二人分工协作,搭建初代试车测试架。历经无数次拆装调试,点火实验终于能够完整记录发动机动力变化曲线,解决了长期制约项目推进的核心难题。
全程见证吕宬潇科研成长的郭亮老师坦言,本届全国青少年科技创新大赛赛事难度、专业门槛大幅提升,赛制迎来重大变革。“以往赛事允许选手携带成品作品参评,自2024年起,赛制全面优化,入围选手需现场随机抽题、限时独立实操,重点考核选手的临场应变、独立研发与创新实践能力,对综合素养要求极高。”郭亮介绍。
本届国赛设置团体协作、个人实操两大竞赛板块。
团体赛中,吕宬潇与云南、四川等地的4名陌生选手临时组队,高效协同、沉稳应战,圆满完成综合科创任务。个人赛环节,他抽中一道高难度考题:具身智能机器人关键部件搭建与功能调试。
“这个项目看似类似模块化搭建,实则技术标准严苛,需要结合硬件组装与程序编程,精准调控零部件运行参数,最终实现机械臂精准抓取功能。”吕宬潇介绍,赛事要求机械臂精准抓取三种不同尺寸球体,成功抓取其一即可完成任务。
凭借扎实的实操功底与稳定的心态,吕宬潇在规定时限内高效完成搭建调试,精准抓取全部三类球体,拿下本届国赛个人赛全场唯一满分,展现了出众的科创实力。
在三小时的采访里,他近两个半小时都在细致分享科创细节。他很少提及光鲜的荣誉、探索的困难,只专注讲述实验、设备与反复调试的过程,言语质朴简单,满是少年纯粹的热忱和执着的坚持。
一套生物动态模型
活化晦涩书本知识
如果说吕宬潇的科创之路,是拥有家庭器材、依托专业社团培育的稳步生长,临汾三中高一学子师烨华则是依靠内生热爱,走出一条自主探索的突围之路。
师烨华的科创起点,受县域资源条件所限,小学至初中阶段,他就读于洪洞县本地学校,校园无常态化科创社团,校外无专业科创、编程培训资源,身边鲜有同龄人接触模型制作、电子硬件研发。身处以刷题为主的学习环境,师烨华却从常规生物课堂捕捉到创新契机,确立《蛋白质翻译过程的动态模型研究》课题,将高中生物抽象微观的理论知识,转化为可动态运转、可直观观测、可辅助教学的实体创新装置。
高一后半学期,生物课堂学到蛋白质翻译完整动态流程。mRNA(信使RNA)、核糖体、tRNA(转运RNA)、起始密码子、终止密码子等一系列微观专业概念堆砌在课本上,静态插图不能完整展示连贯的流程,知识点晦涩难懂、学生理解难度大。基于此,师烨华萌生想法:搭建一个动态模型,让微观的过程可视化、具象化。
想法虽好,落地不易。
没有现成的成套教具材料,他便利用周末跑遍本地五金店、文具店、模型商铺,一点点采购亚克力板材、彩色塑料构件、纸箱、传动齿轮,自费凑齐初代模型外壳。
初稿搭建完成后,新难题接踵而至:整套模型需要步进电机带动mRNA轨道、核糖体同步匀速移动,才能完整还原蛋白质翻译的连贯动态。可他手中没有动力硬件,市面上也难以买到适配小型教具的微型电机。于是,他向有科创器材的同学临时借用设备。
硬件难关稍有缓解,编程难题又横亘在前。掌控板是整套模型的“大脑”,需要编写配套程序控制多组电机同步启停、调速、定点停顿,精准对应翻译起始、延伸、终止三个阶段。
此前从未接触过程序编写的师烨华,依托网络公开学习资源碎片化自学,在线请教行业技术达人,从零搭建编程知识体系。无数个周末与深夜,他对照电路接线图核对引脚排布,反复调试代码参数、校准电机转速,持续优化模型运行精度。
“那段时间,我一遍遍对照生物课本梳理蛋白质翻译的完整时序逻辑,结合生物原理调整电机运行步数与节奏,最终让整套传动系统精准联动、同步运转。”师烨华回忆道。
在师烨华自主攻坚的过程中,临汾三中生物教师张静给予他极大的支持和鼓励。硬件组装、程序编写可以自主自学,但生物专业逻辑容不得半点偏差。每一次模型改版,师烨华都会带着半成品、程序逻辑找到张静。张静对照生物教材、教辅资料,逐一核对碱基配对规则、核糖体位点运转顺序,修正模型中违背生物原理的设计缺陷,确保创新教具兼具可视化教学与严谨科学性。
8月6日,记者电话采访张静,谈及师烨华,她评价道:“这孩子最大的特点就是执着、爱较真,遇到疑难问题定要刨根问底、深究到底,绝不浅尝辄止,这种钻研精神难能可贵!”
从创意萌生、方案设计、模型迭代到最终落地,历时两个月,三次推翻重建模型,《蛋白质翻译过程的动态模型研究》项目最终完善成型。凭借这套自主研发的可视化科教创新装置,师烨华从市级、省级赛事层层突围,成功拿到国赛入场券。
与多数结伴备赛、有家长陪同的参赛选手不同,师烨华独自奔赴外地赛场,一人完成答辩、现场实操、课题问询全部环节。孤身赴赛的历练,也让他对科创精神有了更深一层理解。
“科创不只有团队协作,也要学会独自面对难题、独自扛下压力。这段独自前行、敢于追梦的经历,远比奖牌更珍贵。”师烨华说。
一条完整育人体系
托举少年科创梦想
两个截然不同的科创作品,两条完全不同的成长轨迹。
两名少年,一名痴迷机械电气研究,一名潜心生物教具钻研,却同时站上全国科创赛事最高领奖台。
获奖的背后,不是偶然的天赋爆发,是家庭包容、学校托举、系统培育以及城市优渥科创环境层层叠加的结果,也是临汾青少年科普教育、科创人才培育多年沉淀的直观成果。
近年来,临汾市科协持续深耕青少年科创培育工作,参照省、国赛规范打造标准化市级科创赛事,不断完善选拔培优模式,着力锤炼青少年动手实践能力与跨学科创新思维。依托校地协同育人模式,打通课堂学习与社会实践壁垒,搭建常态化科学实践阵地,稳步提升全市青少年科学综合素养。
一座城市的科创培育沃土,一套分层分类的育人体系,一群愿意俯身托举少年梦想的教师和尊重孩子好奇心的家长,共同催生了山西科创赛事史上首次“双主席奖”纪录。
两所中学,两种育人模式,殊途同归。
临汾一中依托完善科创社团、专职导师团队,深耕工程、机械类创新课题,坚持举办校园科技节,走专业化、梯队化培育路线,先后十余年输送学子参加各类科创大赛;临汾三中立足常规课堂,推动学科与创新融合,鼓励学生从课本知识点挖掘研究方向,让学生拥有更多探索空间。
一校重专业深耕,一校重普惠普及。两类模式并行,覆盖不同特质、不同基础的少年学子。无论擅长机械编程,还是偏爱理科教研的学生,都能找到适配自己的探索渠道。
诚如临汾三中生物教师李文艳所言,科创训练的最终目的,不是赛事奖牌,而是培养学生细心观察、独立思考、不惧失败的品格,让创新成为思维习惯。
国赛舞台之上,二人交出亮眼答卷。
吕宬潇在陌生团队协作、限时实操挑战中稳住心态,拿下个人赛满分;师烨华孤身赴赛,独立完成课题答辩、现场考核,把课本知识转化为创新成果。赛事锤炼的,不只是技术与动手能力,还有抗压心态、协作意识、独立解决难题的综合素养。
心怀热爱,志存星河;求索不止,终绽锋芒。愿更多的追梦少年带着这份敢闯敢拼的底气,脚踏沃土、仰望苍穹,将青春的无限潜能,融入时代创新奔腾不息的洪流,奔向更辽阔的远方!
记者 赵 俊 王 凯
(图片由受访者提供)

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