成绩好和懂创新能不能兼得?厦门一中走出自己的特色教育之路

1984年

厦门一中花费一年办公经费,购置全市中小学第一台电脑

20世纪90年代

厦门一中在全省中学中率先建成计算机校园网

2020年

厦门一中建成科创中心,清华北大等18所“双一流”高校加盟建设

厦门一中无人机社团每周开展飞行控制编程训练。

厦门一中的第一台电子计算机。

在厦门一中,AI既是“教学伙伴”,也是“学习搭子”。

厦门一中老师在数学课里引入AI助手。

厦门网讯(文/厦门日报教育工作室首席专家 佘峥 通讯员 黄经纬 图/厦门一中 提供)厦门一中捷中图书馆大楼,五楼的展览厅,一台48K内存的计算机被玻璃罩保护着,它年过四十;

五楼,厦门一中版的“豆包(全能型AI助手)”在高速运转,处理着全校数千名师生的教学、办公数据;

七楼,无人机实验室的学生正指挥几台无人机悬停半空;人工智能实验室里,机器人随着学生编程指令灵活运动……

从48K内存计算机到厦门一中版“豆包”,这几层教室高度浓缩了百年老校厦门一中的科技教育“突围”实验——中学学校往往面临这样的选择:是要高考分数,还是投入时间搞科技创新?显然,厦门一中用自己的方式打破了“二元对立”。

今年10月,厦门一中将迎来120周年校庆。40多年来,这位优等生进行的科技教育“突围”实验,回答了一个核心问题:如何在中学阶段,就为未来的创新拔尖人才奠定基础?

一个创新探索

建起全省首个中学计算机校园网

厦门中小学科技创新的纪录,相当一部分是厦门一中创造的。

厦门中小学第一台电脑,是在厦门一中。1984年,时任厦门一中物理老师的庄岩,到厦门计算机厂打印出一张学生成绩表。他特意拿着它向时任厦门一中校长黄种祥“炫耀”,果然征服了校长的心。学校四处筹钱,经过一番讨价还价,以1.4万元买下这台型号为TRS-80、48K内存的“大块头”,这相当于当时一中一年的办公经费。

48K内存只能存下现在一张普通照片的几十分之一,但是,它被认为是那个时代的厦门一中教育者对未来的“赌注”。当时,厦门只有厦大和研究机构有电脑。

厦门一中校长卞祖华说,当时的一中教育者是否已经精准预测到计算机的未来,不好说;但可以肯定的是,他们看到的是学生的未来。

卞祖华说,这也是厦门一中的育人理念:“我们要为学生提供最好的和最先进的教育,而最好教育不应该只有分数。”

凭借一台计算机,厦门一中开设30人兴趣小组,不过,因为只有一台电脑,老师只好让学生排队上机,每人20分钟,一直排到晚上。

时隔30年,2014年,兴趣小组再相会时,大家发现,48K内存的电脑改变了很多人的人生,不少人进入海内外有名的电脑公司、网络公司。有位同学凭借当时每天登台阶冲刺抢电脑练就的本领,高三时打破学校5000米纪录,最终被保送大学。

厦门一中也从此奠定自己在厦门中小学计算机教育中的地位,20世纪90年代,只有高校才建立计算机网络,厦门一中建起了全省第一个中学计算机校园网。

一个秘密基地

18所“双一流”大学加盟中学实验室

厦门一中图书馆大楼七楼,有个“秘密基地”,藏着学校科学创新的新“引擎”——它就是厦门一中科技创新活动中心(简称“科创中心”)。

科创中心成立于2020年,占地1000平方米,包括五个实验室:开源创客实验室、3D打印实验室、人工智能实验室、机器人实验室、无人机实验室。

中学里建设这么完备的实验室,在福建应该是第一家,全国也不多,而且,科创中心还“傍大牌”:墙上挂的合作牌匾,清一色是北大、清华、复旦、上海交大、西安交通大学、哈工大、北京理工等18所中国“双一流”大学建设高校——在科创中心成立的消息传出后,这些大学找上门来,根据自身办学特色,“承包”了五个实验室,例如,机器人实验室和清华大学合作。

这些高校陆续通过提供软硬件设备,选派优秀老师和学生到校指导和教学,开通远程线上课程,选拔优秀学生到高校集训、联合进行课题研究等形式,与一中开展深度合作。

科创中心成立时,北京大学一位连姓教授告诉《厦门日报》,大学和中学合作,肯定也有生源的考虑,更重要的是,大学认同一中的想法:顶尖中学不应该只看到高考成绩,不能只是把孩子送到大学就了事,而应该为他们更长线的表现或是后续发展负责,即给予孩子能带走的综合素质。他认为,厦门一中科创中心的意义在于:能在孩子心里种下科学研究的种子,而且,借助大学平台,可以帮助中学生看到科技前沿。

对于厦门一中来说,科创中心也是学校聚焦“建设创新文化、培育创新精神、搭建创新平台、锤炼创新本领、坚定创新信念、激发创新意识”等六大创新任务,借助大学实验室与导师资源,中学生得以触摸科技前沿,将“学”与“用”真正连接起来。

在一中的教育者看来,逻辑很清晰:如果中学生只忙于做题,可能会误以为学习就是为了考试。但在科创中心,学生不仅学习编程,还要进行数据分析、工程设计、实验验证——他们发现,物理、数学等学科并非只为解题,而是解决真实问题的工具。

校方认为,从国家战略角度看,优质中学有责任通过“中学版强基计划”,为关键领域培养未来拔尖人才。

在这方面,厦门一中已经有数以百计的案例。被《人民日报》称为“六边形战士(网络用语,形容实力很强,能力撑爆六边形)”的浙江大学计算机科学与技术学院图灵班学生袁泽清就是其中之一。他2000年考入浙大,大一进入国家重点实验室,身高1.93米的他是羽毛球一级运动员,还与老师合作开发虚拟现实羽毛球可视分析系统,帮助运动员沉浸式理解战术。

袁泽清的科研启蒙,始于厦门一中。对地理感兴趣的他,曾利用无人机航拍监测赤潮,发现无人机姿态不稳导致图像畸变,便确立了“无人机航拍图像处理”这一研究方向。从发现问题到动手解决,他在中学阶段就走完了完整的科研小周期。

一个专属“豆包”

学校装上数据“大脑” 老师利用生成式AI教学

厦门一中有自己的“豆包”,它是图书馆大楼五楼校园大数据中心。AI时代,百年名校怎么用AI赋能教育,大数据中心是一个看点。

厦门一中信息中心主任蔡智说,这相当于学校数据中枢,就像给学校装了一个专属的“大脑”,全校师生都可以安全地调用这个大脑的数据来辅助教学、科研和办公。

他说,现在,AI是一中老师的“教学伙伴”。

高中物理很多概念晦涩难懂,譬如,力学中的“力”和“能量”,电磁学中的“电场”和“磁场”等,都是看不见摸不着的抽象存在。厦门一中高中物理教师李佳泓借助AI改变了这种现状。

在一节“带电粒子在磁场中的运动”课上,李佳泓带着学生利用AI大模型编程模拟带电粒子的运动轨迹。学生只需输入指令,AI即能生动呈现。他们还可以自主调节磁场大小与方向、粒子速度的大小与方向等参数,深度参与实验过程,直接观察不同条件下粒子轨迹的变化。

厦门一中教务处主任陈文虎认为,这种互动式学习让学生从“理解公式”进阶为“模拟物理”,课堂氛围更加活跃,提升了学生的科学思维能力和建模能力。

从48K内存计算机到生成式AI,厦门一中所走过的信息化发展之路,不仅是技术层面的更新换代,更是教育理念与教学模式的深刻重构。卞祖华说,“我们始终坚信:唯有勇敢接纳新技术,才能走出属于自己的创新之路!”

【佘峥说事】

天上有颗以厦门一中老师命名的星

在天空中,有颗小行星以一名厦门一中生物老师曾国寿的名字命名的——这颗编号为21398的星叫“曾国寿(Zeng GuoShou)”。

2003年,曾国寿在美国获得“英特尔杰出教师奖”后,麻省理工学院林肯实验室用他的名字为小行星命名。曾国寿也是中国大陆第一位获得“英特尔杰出教师”的教师。

当年,曾国寿获奖后,人们提出最多的问题是:为什么这样的大奖会落在厦门?为什么是厦门一中?

曾国寿的学生、厦门一中生物老师叶昀莹知道答案。上周,他回忆起自己当年跟着曾国寿到黄厝采集文昌鱼的故事。

他们通常在清晨跟着老师骑车到黄厝,还要经过100多米齐腰深的海水带,才能到达可能有文昌鱼的沙洲,海水温度大约只有9摄氏度。

上了沙洲,冷风更加刺骨,他们几乎是在发抖状态下采集到标本的。本以为大功告成,不料,送到海洋三所检验后被告知:这不是文昌鱼,是蠕虫。还得再下海采集一次。

这场失败的采集,让中学生们记住科学探索的严谨和艰辛。

叶昀莹后来上了清华大学,硕士毕业后回到厦门一中。去年,叶昀莹带着学生登上厦门大学“嘉庚号”科考船,这是学校和厦门大学合作项目之一。

叶昀莹说,科考船上,当他在TW02点位沉积物采样的底栖生物筛网中看到一只幼龄文昌鱼的时候,恍惚间仿佛形成了一个闭环。

从曾国寿带着学生越过齐腰甚至更深的海水到沙洲上采集,到叶昀莹通过更先进的绞车抓斗采样,这是40多年来厦门一中科技教育变迁的缩影。除了文昌鱼的栖息地保护,还有海洋微塑料的污染治理、赤潮的无人机监测……都是厦门一中师生开展的科研探索。

厦门一中校长卞祖华说,厦门一中的科技教育从不让学生停留在刷题与空想,而是把他们带到真实的解题现场,一代代学子在解决这些实际问题的过程中,不仅锤炼了科学思维与工程能力,更在心底种下了一份“科技报国”的深沉情感。

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