13岁初中生在上海科技馆“开讲”，“科学小子”是如何养成的？

“大家可以看到，这里是发动机的核心机，前面分别是低压压气机和高压压气机，接下来是燃烧室，后面则是高压涡轮和低压涡轮。”

8月2日下午，上海科技馆一楼大厅的科学实验秀舞台上，一台长一米多的涡喷发动机实验装置被搬上舞台。站在模型旁讲解的，并非科技馆的专业讲解员，而是上海市进才中学北校初二学生段砚觉和他的爸爸段昌志。

段砚觉（右）与父亲段昌志在上海科技馆“开讲”

舞台被孩子和家长围得里三层外三层。“我们准备点火了。”伴随着叶片转动和点火的轰鸣声，台下的孩子纷纷踮起脚尖、探着脑袋。

当天，父子俩一口气展示了十余件亲手制作的模型。航空发动机剖面模型、涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、涡轴发动机、矢量喷管、反推装置和风洞设备在舞台上依次排开，组成了一场长达45分钟的航空发动机科学实验秀。

段砚觉讲解发动机构造

实验秀结束后，孩子们仍围在舞台旁不愿离开，近距离观察发动机剖面、涡轮叶片和风洞装置。

一个初中生，为什么能把复杂的航空发动机讲得头头是道？“科学小子”是如何养成的？

事实上，科普早已成为这对父子生活的一部分。

段砚觉讲解航空发动机原理的短视频，单条播放量超过345万，点赞10万，引起网友热议；手搓和讲解航空母舰电磁弹射器的科普视频播放超过135万，今年4月他和爸爸因此在海军节被人民海军邀请登上舰艇参观。

段砚觉与父亲将实验过程做成科普视频

段砚觉在海军节被人民海军邀请登上舰艇参观

在此之前，他和爸爸耗时大半年制作的2米多长的电磁弹射器模型，在上海市科委主办的2025年科学实验展演中获得第三名。2026年，他们带着航空发动机斩获了浦东新区科学实验大赛第一名，又再次获得上海市的第三名。

段砚觉和爸爸妈妈组队参加科学实验展演

此次，父子俩受邀成为上海科技馆第一批家庭志愿者，带来航空发动机科学实验秀，在展区讲解自己亲手制作的模型。

在上海科技馆展教中心副主任刘哲看来，父子俩能做出这样的科学探究非常了不起。今年科技馆首次尝试招募家庭志愿者，"希望他们作为榜样，后续可以带动更多家庭一起参与到科学教育中来。”

市面上的航空发动机模型大多尺寸较小，适合静态观看，却不方便观察内部结构。为了让孩子们深入理解航空发动机的工作原理，父子俩又做了一个可以点火启动的带加力燃烧室的发动机来演示工作过程，发动机壳体采用耐高温玻璃，孩子们可以看清叶片怎样旋转、气流如何通过。

涡喷发动机实验装置

这些“庞然大物”有的重达几十斤，段砚觉使出全身的力气才能搬得动。模型越做越大，运输更是成了难题。这次来上海科技馆，部分装置需要提前拆开，分别装进两辆车；到达现场后，父子俩光是组装和调试就用了一个小时。

小涵道比涡扇发动机模型

风洞模型

2024年，听说海军福建舰搭载了电磁弹射系统进行海试，父子俩决定要亲手做一个电磁弹射器。而这个决定，也最终让家里多了一个十平方米的“家庭实验室”。

他们从绕线圈、接电路起步，逐渐加入轨道、传感器、弹射和减速系统。模型越做越大，最终达到两米多长、约130斤重，一张书桌再也放不下。于是，家中的一个房间被正式腾出来，逐渐变成横跨电学、机械、化学和航空航天等领域的家庭实验室。

十平方米大小的实验室，操作台、工具架和置物柜井然有序，钳子、螺丝刀、电烙铁、导线、传感器和电子元件被分门别类地收好。

每天放学后，段砚觉都会雷打不动拿出半小时，泡在家里的科学实验室里搞研究。

父子俩确定好研究主题后，一起查资料、找图纸、讨论方案、购买材料，再反复制作和调试。拧螺丝、装配零件、检查线路、维护设备，只要孩子能够完成，段昌志便会有意留给他来尝试。段昌志坦言，成年人动手能力更强，但如果家长包办了所有困难和耗时的环节，孩子最终可能只是在成品旁边拍一张照片，这样就失去了一起“玩科学”的意义。

他们的探索也并非一帆风顺。线圈参数不对，装置无法运行；电流稍有不慎，线圈便可能烧焦冒烟；3D打印中途翘边、断料，连续打印十几个小时的零件也只能报废。不过，凭借着对科学的热爱，父子俩的家庭实验室始终忙碌着。

过去几年，他们带着满腔热情走进周边社区，开展公益科学讲座近300场，累计惠及居民上万人。家庭科学实验室也会不定期举办开放日，通过科普交流群向来自上海不同区域、热爱科学的亲子家庭发出邀请。本月月底，他们的科学实验室又将迎来开放日。

“带一个也是带。”段昌志说，既然已经为自己的孩子买了设备、查了资料，也花时间把知识研究明白，就可以让更多孩子一起受益。

从段砚觉3岁起，段昌志就带着他学科学知识、玩科普。最开始，段砚觉对星空非常着迷，他们就从天文科普入手，段昌志还专门购置了天文望远镜。后来慢慢地，还吸引了社区里的孩子一起观星。

段昌志毕业于同济大学计算机专业，在校期间还学习过法律和天体物理，后来从事芯片相关工作，并取得知识产权律师资格，是一位“学霸”父亲。不过起初，他对航空航天知识也并不精通。采访中，他多次提到一句话：“我也不懂，那就和孩子一起摸索。”

段砚觉与父亲段昌志认真钻研

很多家长带孩子接触科学时，最先担心的是“我不会教”。但在段昌志看来，家长并不需要成为一本随时给出标准答案的百科全书。孩子更需要看到的是，一个成年人遇到陌生问题时，如何查找资料、提出假设、动手验证，再根据结果修改方案。面对陌生问题，父子俩会共同查找资料、讨论方案。在家庭实验室里，父亲与其说是负责提供所有标准答案的老师，更像是孩子的“实验合伙人”。

“家庭实验室建成后，家里的快递也几乎没有停过，各种元器件和实验材料不断被送上门。”段昌志算了一笔账，这些年来，他投入在家庭实验室和科普讲座上的资金，已不少于20万元。对此，妻子李子花很是支持：“这些钱都是我们自己的积蓄，甚至还拒绝了很多企业和社会机构的投资与捐赠。”

但段昌志觉得，给孩子的科普起步并不一定需要多么大的投入，哪怕是从一张小桌子开始。“我也了解到很多家庭的科学启蒙，其实都是从一个小小的‘科学角’开始的。”在他看来，家长带孩子“玩科学”可以采用项目式学习。实验设备并不需要一次配齐，而是跟着项目一点点增加、一步步完善。比如需要剪导线，就添置一把剪线钳；需要焊接电路，再准备电烙铁；遇到特殊零件买不到，才考虑添置3D打印机。

在爸爸的影响下，段砚觉也成了一个爱科学、爱分享的孩子。在学校里，他喜欢给同学做科普、带队开展课题研究；国旗下演讲、科创比赛主持等活动中，也经常能看到他的身影。

而他就读的上海市进才中学北校，也是一所科技教育氛围浓厚的学校。学校以“少年科学院”为主阵地，将课外科技教育融入日常教学，打造了“一院四所”的全覆盖体系——下设工程所、生物所、社科所和文创所，实行学生自治运行模式，打造“研究所特色月” 特色活动体系，依托创新实验室与馆校合作资源，开展自然探究、工程创造、社会调研、文创科创等项目化实践，组织学生参与各级科创赛事。无论是像段砚觉这样痴迷于航空航天、动手制作的学生，还是对其他领域感兴趣的孩子，都能在少科院找到属于自己的研究方向。

和爸爸一起“玩科学”的过程，也让段砚觉习惯了规划学习和时间，是一个十分有“自驱力”的孩子。除了和爸爸一起做实验，段砚觉十分热爱阅读，订阅了多本科普杂志，一空下来就喜欢读书。科普杂志《十万个为什么》《问天少年》《好奇号》《舰船知识》等都是他的最爱。“每一本书，每一篇文章，都在悄悄为我打开科学世界的大门。”

谈及孩子的未来，父母表示更愿意尊重儿子自己的选择。比起一时的成绩，他们更关注能否把孩子培养成为一个对国家、对社会有用的人。对此，段昌志坦言，希望他考个军事科技类的院校将来保家卫国。