科技创新
山区学校“三化六有”科技创新 教育模式的探索与实践
清流一中科技组(执笔:罗伟彬)
【摘要】创新实践能力是在智力发展的基础上形成的一种综合能力,是人们发现
新问题、解决新问题、创造新事物的能力。由于众多原因,山区学校的科技创新教育
不容乐观。清流一中以“三化六有”为模式的山区科技创新教育研究十余年,先后经
历模式探索、模式构建、模式成型和模式实践四个阶段,初步形成系统的理论主张、
实践模式及多元应用途径。该模式实践效果表明:其对山区学校学生多元智能开发、
学生个性发展,学生自学能力、独立思考能力和创新实践能力的提升,发挥了重要影
响。
【关键词】“三化六有”;科技创新教育;模式
问题的提出
教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。当前,教育在改革,教育也在创新。由于众多原因,山区学校学生的创新精神和创新能力的培养不被重视。上世纪80年代,教育部就提出要在学校开展科技教育,但在应试教育的大背景下发展缓慢,特别是山区学校,受到设备设施、师资力量、可参考的经验等条件的制约,在科技教育的实践方面很迷茫;有的学校没有科技活动教室,科技活动课程只是进课表不进课堂;社会对科技教育关注不大,学校对科技创新教育活动经费投入不足,没有科学的激励评价机制……
基于此,我校试图建构一种有效的科技创新教育模式供同类学校参考。山区学校科技创新教育模式的“三化六有”是指:科技组织“规范化”、科技活动“常态化”、科技实践“课题化”;科技创新教育要“有队伍”“有场所”“有课程”“有活动”“有经费”“有机制”。此模式研究与实践借助县、市、省立项的三个课题,根据清流一中制定的《科技创新教育特色发展项目实施方案》,利用山区得天独厚的环境资源、方便实用的基地资源、丰富多彩的学校资源和各具特色的家庭资源,因地制宜地对学生开展“形式多样,丰富多彩”的科技创新教育活动;完成从“科技创新实践活动”到“科技创新特色教育”,从“科技创新特色教育”再到“科技创新教育模式”的主题研究。
解决问题的过程与方法
自2006年9月开始,清流一中科技创新教育经过十余年的探索和实践,构建了学科拓展类、实践活动类、专题教育类等结构多样化的科技创新教育课程资源,初步形成了培养学生的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育教学方法体系,树立教师的创新教育理念,构建学生的自主创新学习的策略与模式。学校依托山区优势资源,因地制宜地组织学生开展科技创新实践活动,有效提升学生自学能力、思维能力、研究能力和创新能力,丰富了学校的办学内涵,形成了勇于探索、敢于创新、严谨求真的校园文化。
(一)模式探索阶段(2006—2011年)
2006年9月和2008年9月,清流一中先后围绕市、县级立项课题“培养山区高中学生科学精神和科学素质的研究”“学科教学中渗透创新思维,促进综合实践活动的研究”,开展以促进学生的全面发展和提高学生的科学精神和科学素质为核心,以培养学生的科学态度、情感与价值观为主导的课题研究,对山区学校的科技创新教育模式进行了探索。通过学科教学中创新思维渗透,培养学生探索新知识的理性精神,实事求是的严谨精神,批判、创新的进取精神,团结互助的协作精神。
(二)模式构建阶段(2011—2014年)
2011年9月,清流一中围绕市级教育教学试点项目“科技教育与实践创新能力的培养研究”,构建以培养学生创新精神和创新能力为基本价值取向的教育教学方法体系,树立教师的创新教育理念;构建学生的自主创新学习策略与模式,让学生在学习中走向成功;正确认识科技教育的“有形效果”和“无形效果”的辩证关系,建立和完善创新教学评价方案,开创自主创新教育的新局面。教师用新的教学思路调整自己的教学行为,让学生不断构建与发展相适应的学习方式,让教学为学生的发展服务,使教师与学生得到共同发展,并初步构建山区学校的科技创新教育模式。
(三)模式成型阶段(2014—2016年)
2014年8月,清流一中申报的“山区学校科技创新教育课程体系建设的研究”课题成为福建省教育科学“十二五”规划课题。该课题的研究是对我校的市级教育教学试点项目——“科技教育与实践创新能力的培养研究”的深化,同时也符合我校办学特色建设的现实要求。科技创新教育课程体系建设的研究就是创新科学教育内容,通过编写与科学新进展相关的校本教材、举办科学家讲座、开展媒体科学新闻阅读、组织科技场馆主题展览参观、联系高校和科研院所实验室开放等多种形式,将前沿科学中的新知识、新成果和新应用,及时传播给青少年,以促进学生对不断发展的科学体系的理解和应用,进而形成山区学校科技创新教育的一种模式。
(四)模式实践阶段(2016—2021年)
清流一中积极围绕各级立项课题开展研究,初步形成了山区学校科技创新教育“三化六有”模式。科技创新教育的“三化六有”是指:科技组织“规范化”、科技活动“常态化”、科技实践“课题化”;科技创新教育要“有队伍”“有场所”“有课程”“有活动”“有经费”“有机制”。同时通过课题研究构建了资源库,这些资源(如教学案例、课件、活动记录、教学反思等)记录了课题研究的全过程,它们既是成果,也是重要的参考资料,既丰富了学校的档案资料,也可供其它学校借鉴参考,实现资源共享,起到推广辐射作用。
多年来,清流一中科技创新教育坚持“三化六有”模式,尽可能利用现有的教学资源,适时地寻找切入点,引导学生从大处着眼、小处入手,关注自然、关注生活,探究身边的人和事,通过参与内容丰富、形式多样的科技创新活动,使他们初步领会和掌握科学的方法论,提高观察、思维和实践能力,从而促进科学素质的全面提升。
成果的主要内容
(一)理论主张
1.科技教育“课堂渗透为先”
课堂教学是科技教育的主要阵地,学校通过课堂渗透来培养学生的创新思维能力。教师要充分挖掘学科教学中科技教育元素,结合教材内容,创设情景介绍一些对科技发展起重大作用的历史事件和人物,反映科技在人类社会进步、人类文明建设中的作用。理科教师加强对学生的实验操作能力的培养,文科教师加强对科技成果、科技现象的总结归纳能力、辨证分析能力和透过现象看本质的能力的培养。
2.科技活动“手脑并用为要”
研究性学习活动为科技教育搭建训练的平台,学校寓科技教育于研究性学习活动之中,让学生在活动中求创新,在创新中扬个性。要求学生全员参与,鼓励学生去制定一个合适的研究目标,参与课题的方案设计,强调原始材料的完整性、活动过程的真实性;加强指导比较独特的、新颖性强的课题,让学生在自由选择、自主探究和自由创造的氛围中体验科学研究的过程,培养学生的探究能力和合作意识。
3.科技竞赛“思维创新为法”
创新人才的培养最重要的是保护学生好奇心,培养学生创新性的思维品质,发展学生的探究、发现和初步的创造能力。学校让教师发挥专业特长和学科优势,充分利用“创新思维讲坛”平台,向学生传授科学研究的新进展、新理论、新技术;积极引导学生参加相关学科竞赛,使学生形成探索新知识的理性精神,批判、创新的进取精神。
(二)“三化六有”模式
多年来,清流一中根据山区学校的校情、学情,因地制宜地组织学生开展科技创新实践活动,探索出山区学校科技创新教育“三化六有”模式,引领师生学习与生活的新思维、新方法、新观念,促进了学校教育教学水平的提高。
1.科技组织“规范化”
学校深入贯彻《国家知识产权战略纲要》《全民科学素质行动计划纲要》,落实《关于加强中小学科技教育工作的意见》、《关于进一步加强中小学科普教育工作的通知》等文件精神,把青少年科技教育工作纳入学校工作计划,纳入德育教学工作中,成立了科技教育工作领导小组、清流一中科协和科技教研组;建立健全《清流一中科协章程》《清流一中科技辅导员工作制度》《清流一中科学工作室管理制度》等制度,对科技教师工作进行量化管理,在职称评审中视同班主任工作进行推荐,从组织上、制度上确保科技教育骨干队伍的稳定性和可持续发展。
2.科技活动“常态化”
定期组织开展不同主题的科普挂图展活动,充分发挥科普挂图的教育功能,提升了学生的科学素养;结合科技活动周、校园科技文化艺术节和“世界知识产权日”“环境日”“科普日”等活动,联合相关职能部门开展专题讲座、知识产权知识竞赛,开阔了学生视野,激发了学生学科学、爱科学的浓厚兴趣;开展科普手抄报、墙报设计比赛活动,促使学生去找报、读报,让学生了解科学在现代生活和技术中的应用及其对社会发展的意义,增强他们的社会责任感。同时,学校定期向学生征集奇思妙想(“创新金点子”),培养学生的观察能力、思维能力,培养学生敢于质疑、敢于创新的科学态度;定期举办学生作品展览,如“研究性学习优秀成果展”“科技创新大赛获奖作品展”“学生自制标本、教具、学具展”等,开发学生自我实现创造力,满足学生的成就感。
3.科技实践“课题化”
为了使科技教育更具科学性、针对性和实效性。学校在实践的同时让科技辅导员队伍承担省、市、县级科技教育教研课题。科技活动教研组先后承担2个省级课题、3个市级课题、5个县级课题;为了能及时把有关科技活动和课题活动的内容与大家共享,使学校的青少年科技教育工作与时俱进,创建了“清流一中青少年科技教育网”,设“信息快递”“创新大赛”“电脑机器人竞赛”“校园科普”“活动成效”等栏目,开设科技教育论坛。通过课题研究和论坛,教师们从理论高度对科技教育的内涵、方法及与素质教育的关系等问题进行重新认识,对学校的科技实践进行全面反思。努力提高科技辅导员的能力和水平,也使科技教育步入科学化轨道。
4.科技教育“有队伍”
(1)组建名师团队:学校高度重视科技教育队伍建设,成立了清流一中科技教育名师工作室,形成一名专职、多名*、全员参与的辅导员队伍模式,充分发挥优秀科技骨干教师的引领示范作用。(2)成立科技社团:学校有各类科技社团16个,学生的参与率超过60%,围绕主题科普宣传及科技创新开展特色活动,在省、市科技创新竞赛中都取得了不斐的成绩,进一步带动了学生参与科技活动的热情。
5.科技教育“有场所”
(1)学科教学渗透:课堂教学是科技教育的主要阵地,学校通过课堂渗透培养学生的创新思维能力和科技创新意识,引导学生形成科学思想、科学意识。(2)创思讲坛渗透:创新思维讲坛是第二课堂的创新,以“创新思维讲坛”为抓手,促进“积极探索促进学生自主学习、独立思考、勇于创新的教育教学模式”教改目标的达成,构建“培养学生创新精神和创新能力为基本价值取向”的教育教学方法体系。(3)优化科教环境:学校突出“科技创造未来”为主题的校园文化环境的设计和布置,发挥校园网络、广播、海报、板报等的宣传教育功能,开辟科技教育长廊、科技阅览室、科技作品陈列室、科技实验教室等一系列学习活动场所;布置有关科技方面的名人名言,定期展出科技图片、活动照片、获奖证书、学生作品等,让校园处处闪耀科技之光,学生时时受到科技教育的熏陶,从而树立良好的科学态度,养成良好的科学品质。
6.科技教育“有课程”
(1)做好科技教育的课堂渗透:各科教师在课堂传授知识的同时,结合学科特点充分挖掘学科教育中科技教育的元素,注意培养学生的科学精神和科学素质。(2)将科技教育与研究性学习有机结合:教师通过对学生研究性学习选题、方法等方面的指导,使学生在自由选择、自主探究和自由创造的氛围中体验科学研究的一般过程,使创造潜能得以充分释放,从而培养了学生的探究能力和合作意识。(3)开设科技校本课程,开发了学生的多元智能,让部分学生的的个性得到发展,使一部分科技人才脱颖而出,也有力地推动了课程改革。
7.科技教育“有活动”
(1)活动多样化:学校通过校本课程和社团活动来引领研究性学习,解决学生和教师在研究性学习活动中遇到的问题。在开展科技创新实践活动时,总是努力践行陶先生“六个解放”的教育思想,力求最大程度地给学生提供空间和时间,给学生提供更多的独立感知、思考、操作的条件和机会,启发学生的想象力,让学生在活动中充分展现聪明才智和创造力。(2)辅导差异化:世界上没有完全相同的两片树叶,学生必然存在差异。在开展科技社团活动时,考虑学生的学习兴趣和爱好,尊重学生的想法,针对不同学生的性格、能力、智力的差异应采取不同的措施,使他们在各自基础上获得发展。通过“创思理论渗透”和“创思活动实践”服务于研究性学习,推动科技创新实践活动的有效实施和可持续发展。
8.科技教育“有经费”
学校划出专项资金460余万元,用于添置科技制作、创造发明等科技创新活动的软、硬件设施,支持有关科学体验教育和创新实践活动。现已投入400万元用于理、化、生实验室和电脑室建设;投入37万元用于科学工作室、通用技术教室等动手实践设备和科技类校本课程器材配件;投入13万元布置科技教育环境及订阅科普宣传挂图和有关的科技教育书籍;投入10万元用于科技教师外出观摩、培训学习,以及奖励科技活动成绩优异的学生和辅导教师等。
9.科技教育“有机制”
学校建立科技教师激励机制,制定教学研究与教学工作有机融为一体的管理方法;鼓励师生将科技创新成果和创新设计申请专利,取得知识产权,对申请专利的费用给予全额资助,激发师生的创新热情,营造出一个积极活跃的校园自主创新氛围。学校坚持科学发展观,每年都安排科技教师外出学习,提高科技教师的业务水平。
(三)应用实践
山区学校开展科技创新活动要积极挖掘身边的优势资源,适时地寻找切入口,引导学生因地制宜,仔细地观察,深入地琢磨,融学生的创新精神和实践能力的培养于具体活动之中,与社会生活相结合,为社会生活服务;丰富了学校的办学内涵,逐步形成了勇于探索、敢于创新、严谨求真的校园文化。
1.营造氛围,鼓励求索创新
现行教育观念过于关注试卷成绩,束缚着学生的创新思维,导致很多学生对科技创新活动缺乏认识和热情。针对这种情况,我校采用“课堂教学与课外活动相结合”为主的方式,积极组织学生开展系列科技创新活动。课堂教学是科技教育的主要阵地,结合学科特点充分挖掘学科教学中科技教育元素,引导科技教育从教学的微观层面走向宏观层面。如文科教师注重引导学生阅读科普书报、撰写科普小论文,在课堂中以浅显易懂的事例向学生宣传科学家事迹、科学发明的事例,激发学生热爱祖国、热爱科学、献身科学事业的精神。
2.兴趣选题,用好山区资源
科技创新教育选题的渠道有很多,可以从课本学习、日常生活、社会实践、专家报告等活动中发现。山区有山区独特的优势,我们指导学生充分利用好本地资源,引导学生因地制宜,仔细地观察,深入地琢磨,走“乡土气息、地方特色”或实用型小发明的路线,学生会觉得实用、有趣,且也容易得到当地政府和群众的支持。所以,要让学生参与科技创新活动,就要激发学生的好奇心,让他们喜欢提出问题、思考问题、并尝试去解决问题。
3.技法培训,科学循序推进
课题研究方向确定后,我们要对课题成员进行必要的技法培训,以保证课题研究的科学性、新颖性、可行性。如:如何利用文摘、百科全书等工具书,如何使用视听媒体,如何进行访谈;一个完整的调查步骤应该怎样设计,一个规范的调查报告基本格式是怎样的,如何对资料进行整理和分析等,以帮助学生做好调查前的准备工作。
效果与反思
(一)效果展示
多年来,清流一中科技创新教育坚持“三化六有”模式,尽可能利用现有的教学资源,适时地寻找切入点,引导学生从大处着眼、小处入手,关注自然、关注生活,探究身边的人和事,通过参与内容丰富、形式多样的科技创新活动,使他们初步领会和掌握科学的方法论,提高观察、思维和实践能力,从而促进科学素质的全面提升。
1.学生层面
积极指导学生参加各级各类竞赛活动,转变了学生的学习方式,促进了学生综合实践能力的发展。自2008年来,我校每年都有200余人次学生分别在学科的奥林匹克竞赛、网络应用技能大赛、英语能力竞赛、环保创意大赛、机器人竞赛、以及科技创新大赛等方面,获国家、省、市、县各级表彰。特别是在青少年科技创新大赛方面,每年都有优秀学生科技项目获省级表彰(3金12银39铜共54块奖牌)。2019年11月,第35届三明市青少年科技创新竞赛落下帷幕,三明市推荐入围送省的高中学生作品21项,清流一中占9项,成绩名列高中校第一。
2.教师层面
教师在学科教学中,结合学科特点,言传身教,向学生渗透科学方法、科学精神、科学世界观等;同时提高自身专业素质,形成自身特色的教学方法,培养出一批富于创新的科研型教师骨干。近10年共有16人次的科技教师获省、市、县级“优秀科技辅导员”等荣誉称号(省级3人次)。
3.学校层面
学校先后获得三明市青少年科技创新大赛优秀组织单位、三明市青少年科技教育先进集体、福建省知识产权普及教育试点中学、第十二届福建省青少年科技教育突出贡献奖先进集体、第28届全国青少年科技创新大赛基层赛事优秀组织单位奖等荣誉、三明市首批普通高中(科技教育)特色发展项目学校、第34届福建省青少年科技创新竞赛荣获优秀组织奖和福建卢嘉锡优秀组织奖。
4.工作室建设
清流一中科技创新教育工作得到清流县教育局的充分肯定。为了更好地发挥名师的示范、引领和辐射作用,2019年4月,学校推荐申报的“清流县罗伟彬综合实践名师工作室”获清流县教育局批准并挂牌。这是教育主管部门对清流一中科技创新实践活动的重视,也是对我们的信任和期许,希望通过建设综合实践活动名师工作室,进行清流县中小学综合实践活动基础教育一体化研究,有效促进我县中小学校综合实践教师的专业成长,带动科技创新实践活动课程的常态实施,提升全县学生的实践创新能力。
(二)改进与完善
当前我国正在深化高中课程改革,发展学生核心素养被置于这一改革的基础地位,各学科都把促进学生核心素养发展作为改革目标。科技创新教育在培养学生核心素养方面具有独特功能和作用。为了使新课程改革精神真正得以落实,山区学校根据自身地域特点,因地制宜地对学生开展“形式多样”的科技创新活动。这是培养学生的创新精神和实践能力的一项重要举措。新形势下,我们认为山区学校科技创新教育的可持续发展要靠两种“力”。
1.山区学校科技创新教育可持续发展要靠行政推力
科技创新教育内容隶属于综合实践活动课的范畴,综合实践活动课是新课程体系中设置的必修课程。国家及省教育行政部门已相继出台了关于实施综合实践活动课程的有关政策。这就要求学校领导一定要认清形势,健全机构,明确责任。要完善综合实践活动课程实施领导小组、综合实践活动课程实施工作小组和综合实践活动课教研组,制订切实可行的综合实践活动课程实施方案,对课程内容、实施方式、教师安排、资源建设、师资培训、课程评价、学分认定等方面工作做好整体规划,安排好综合实践活动课教学进度,有序推进综合实践活动课的实施。教育行政部门和学校还要定期进行检查评估以确保综合实践活动课的真正落实,避免出现综合实践活动课在学校工作中说起来重要,干起来次要,忙起来不要的情况。
2.山区学校科技创新教育可持续发展要靠教师给力
这里说的教师给力,是说综合实践活动课专*教师和指导教师应按相关政策要求,做好“份内”和“份外”工作,既要注重熟悉和掌握有关政策,又要注重巧妙传递各方面的政策和信息,要充分运用各级教育行政部门的政策为自己的工作鸣锣开道,要力争做到“四个一”,一个是培训学生,宣传政策,传授方法;一个是督促检查,关注细节,完善过程;一个是学习经验,典型引领,推进活动;第四个一是强化教研,加强交流,带头实践。只有这样才能助力山区学校科技创新教育的可持续发展。
科技创新教育永无止境,我们要将创新性教学与创造性学习结合起来,把山区特有的环境资源、源远流长的文化资源、纷繁淳朴的乡愁资源、方便实用的基地资源、丰富多彩的乡土资源和各具特色的家庭资源,进行开发、整合,构建更为丰富又贴近山区学校实际的科技创新教育新模式。