智汇实验探真知，AI赋能创未来——高二年级“物化生问鼎杯”实验大赛圆满落幕

为发展学生科学探究与创新意识，践行“做中学、智用AI”的理念，北京市第二十中学高二年级于近期成功举办物理、化学、生物三大学科“问鼎杯”实验大赛。本赛事历时一个月，包含单摆测重力加速度、淀粉水解产物检验、酵母菌密度测定等融入AI的经典实验，展现了二十中学子扎实的学科基础、严谨的实验态度与勇于创新的科学精神。

物理：经典实验显功底，创新方案展思维

在物理学科“问鼎杯”实验创新大赛中，同学们经历了预赛、复赛与决赛的层层选拔。4月17日的预赛与复赛阶段，选手们依次完成了单摆测重力加速度、测定玻璃折射率、油膜法估测分子大小及双缝干涉测波长等经典实验，展现了扎实的理论功底和严谨的操作能力。

5月15日的决赛中，同学们提交了精心设计的物理实验报告，并提供了多种测量重力加速度的创新方案。从传统单摆到智能传感器辅助测量，从简单装置到多方法交叉验证，选手们在方案设计中体现出敏锐的物理直觉与出色的创新能力。大赛不仅激发了学生对物理实验的热情，更培养了科学探究精神与创新思维，充分彰显了二十中学子在物理学科上的卓越素养。

化学：从水解控制到AI电镀，智能设计融入实践

高二年级化学实验竞赛“问鼎杯”由高二年级与化学备课组联合举办，历时一个月，旨在通过实践与理论知识融合，提升学生科学探究与创新思维能力。

初赛围绕实验设计、现象推理及数据分析展开，300余名学生参与笔试，50余人成功晋级。复赛依托课本必做实验“淀粉水解”，选手需完成水解条件控制、产物检验及过程记录，评委依据操作规范性、现象观察精准度及结论严谨性综合评分。

决赛阶段引入AI辅助设计环节，成为本次化学竞赛的最大亮点。选手利用生成式AI工具检索电镀原理、优化镀液配方，并自主设计装置实现铁钉镀铜。参赛学生需提交实验报告，阐释AI提供的方案逻辑、人工修正步骤及最终镀层效果。现场测试显示，多数装置镀层均匀、结合力良好，充分展现了学生将人工智能与化学实践深度融合的高阶思维能力。

生物：AI辅助显微计数，人机协同探秘微观世界

生物学科决赛以“人工智能辅助酵母菌计数挑战赛”为主题，经过初赛激烈角逐，21名同学进入最终比拼。选手们化身“微生物检测工程师”，在30分钟限时内完成测定未知酵母菌悬液细胞密度的核心任务。

与传统实验不同，本次大赛创新性地引入AI辅助技术。同学们需同时运用手工法（显微镜下计数）和AI辅助法（手机拍照+AI图像识别工具，如“豆包”APP、微信小程序“AI计数助手”等）两种方式分别计数，并将结果对照分析。赛场上，选手们既熟练操作血球计数板严谨逐格计数，又利用手机拍摄显微镜视野照片、上传AI工具快速识别酵母数量，再换算为细胞密度。

参赛同学们不仅展现了扎实的显微操作功底，更在AI辅助实践中有了深刻体会。一位参赛同学分享道：“AI识别速度极快，几秒钟就能给出计数结果，但在细胞重叠、杂质较多的情况下，AI容易出现漏判或误判，还需要人工校正。”大家总结认为，AI适合作为初步筛查和快速估测的工具，但在高精度要求的科研场景中，仍需结合人工复核，发挥“人机协同”的最大优势。本次“问鼎杯”实验大赛，既是对高二学生生物学科核心素养与实验技能的一次全面检验，也是学校推动人工智能与科学教育深度融合的生动实践。

总结：以赛促学，AI赋能，打造科学教育新平台

本次高二年级物理、化学、生物三科“问鼎杯”实验大赛中，物理学科的创新方案设计、化学学科的AI辅助电镀、生物学科的AI图像识别计数，三大学科异曲同工地诠释了“以赛促学、以学促用、AI赋能”的育人理念。

作为我校特色学科活动的深化实践，“问鼎杯”正逐步成为培养创新型人才的特色平台，引导学生在真实任务中理性看待AI技术——既善用其高效便捷，又清醒认识其局限，培养严谨求实的科学态度与创新实践能力，为校园科学教育注入新动能，助力学生全面发展。

编辑：程磊，邢小晨

审核：吴刚，檀玉婷

总编：孙玉柱