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县城高中科技教育的认识与实践

 

【作者】 林 斌

【机构】 福建省霞浦第一中学

【摘要】 科技教育和科技创新是提高整个中华民族创新能力的基石,是中华民族伟大复兴的不竭动力,新时期的教育要求我们培养未来公民自主学习、独立思考、勇于探索、积极创新的科学素养和人文精神,本文从科技教育方面谈谈我校的一些做法和尝试。

【关键词】 科技;创新;教育;发展;
【正文】2015年10月5日,中国女医药家屠呦呦获得了诺贝尔生物或医学奖,她发现的青蒿素挽救了数百万人的生命。她是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家,她的获奖,再次掀起了神州大地的科技热潮。
  当今世界科学技术的飞速发展,使21世纪成为是一个科技竞争的时代,一个充满机遇和挑战的时代。随着知识经济浪潮的到来,知识创新成为未来社会文化的基础和核心,科技创新人才将成为国家竞争力的关键。教育能否适应潮流,能否培养学生创新意识、创新精神及创新能力,是否使学生迸发科学和创新的思想火花并且成为科技创新型人才,将是衡量教育成败的一个关键。?
  那么,如何将一所百年老校打造成科技创新型名校呢?
  1.优先确立科技教育理念
  霞浦一中创办于1902年,是闽东最早的公学。一百多年的办学,给了我们深厚的历史积淀,在新的时期,更需要我们注重内涵发展,提升办学质量。科技教育是以培养人的科技创新精神和实践能力为基本价值取向,以培养科技创新型人才为主要目标的教育,已经成为当前教育的一种必然趋势。
  我们认为,要想推广科技教育,必须优先确立科技教育的办学理念。科学教育是培养未来公民——青少年具有科学素质、人文素质和其他心理品质的特定教育活动,同时也是使他们参与社会科学决策的一个学习过程。只有在校园内营造一个浓厚的爱科学、学科学、用科学的氛围,让学生积极广泛地参与其中,才能让科技意识如春风化雨般深入人心,让科技之风吹遍整个校园。
  著名教育家陶行知先生提出的“教学做合一”,指出“做是发明、是创造、是实验、是建设。”学校确立科技教育的理念,就是让学生们从象牙塔中走出来,用科学引领智慧,知行合一,手脑并用,在创造、发明中去享受探索的乐趣。
  2.积极完善科技教育课程
  2.1校本课程
  科技教育首先要从课程上着手。我校开展科技教育的课程构建,除了完成国家规定的物理、化学、生物等科学课程外,还积极开发校本课程,由教研室牵头,组建校本课程研发小组,组织教师开发编写适合我校实际的校本课程,主要编写了科学史话、电子技术、机器人制作、物质科学、化学科学、生命科学、地球科学等科技类校本教材,供师生们使用。这套自主编写的校本课程成为我校科技教育的百花园,百花争奇斗艳,一片姹紫嫣红,成为我校特色教育道路上一道亮丽的风景线。这套校本教材的编写还规范了我校科技教育的内容,避免其随意性、片面性,成为我校科技教育的风向标。
  教务处的课程安排,每周均排出相应的课程,由学生们自愿报名,对科技活动兴趣浓厚、动手能力强的学生,分别选择自己喜欢的校本课程,到相应的班级上课。校本课程的实施,调动了每一位学生的积极性,激发了学生对科学的热爱,为学生个人能力的发展提供了一个广阔的舞台。经过几年的推广,积极了一大批丰富的素材,培养了一大批有经验的教师,科技教育校本课程已经成为我校的一个特色。
  2.2研究性学习课程
  我校班子对研究性学习课题高度重视,成立了以校长为组长,分管副校长为副组长,各科骨干教师为组员的研究性学习专项工作组,定期召开专题研究会议总结并部署工作。经深入研究,结合本校实际情况,确定了以霞浦本地的人文科学问题为重点并涵盖社会热点和自然科学等方面的课题为方向,确保每周一节课的教学时间,有重点地逐步推进研究性教学进程。
  学校认真实施研究性学习课程,在初中部和高中部分别开设了课程,由各学科教师担任导师,使得研究课题涉及面广泛并且指导更全面。每学年成立的研究性学习课题小组均达到100个以上。在课程的实施中学生自主选题,教师参与指导,共同确立课题,定期合作研讨,并筛选优秀课题在每年科技节进行研究性学习课题答辩及成果展示。
  历年来的研究展示,呈现出许多优秀的作品,例如:《关于别致的畲家风俗的研究》、《关于潮汐变迁的研究》、《关于风筝文化的研究》、《关于风力发电的研究》等。课题的研究,为学生提供了一个多渠道获得知识并将知识与实践相结合的平台,为学生构建了一个开放的学习环境,培养了学生的创新精神,提升了学生的实践能力,同时也培养了学生热爱祖国,热爱家乡,热爱科学的情怀。
  3.大力创建科技教育场所
  科技教育不是纸面上的教育,不能仅从理论上给学生以指导,必须通过实际的场所和器材,提供必备的条件,才能给学生以真实的体验,确保活动的开展。没有必备的仪器、设备、场所,科技教育就是无源之水、无本之木。
  在这方面,学校舍得资金投入,注重硬件方面的建设,除了物理、化学、生物等实验室外,还组建了生物园、地理园、历史专用教室、地理专用教室,建设了车辆模型、机器人、航模、3D打印专用室、木工车间、电子仪器装配室等科技实验室。同时与县科技馆、县博物馆、县消防中队、江边村蔬菜基地等建立了长期的合作关系,使其成为我校的校外科技教育基地。学生们通过课内外科技活动的开展,直观地感受到自然科学的魅力,丰富了学生的创造力和想象力,激发了爱科学、学科学、用科学的热情,也培养了学生严谨、认真、求实、创新的科学精神。
  4.全面开展科技教育活动
  4.1机器人
  2012年,我校开展乐高机器人兴趣小组,目的是激发青少年对科学与技术的兴趣,为参加FLL比赛做准备。起初,教师的教学经验不足,也没有系统的教材,之后辅导教师通过开设选修课,加深了学生对于机器人结构的认识以及激发了学生程序设计方面的兴趣,教师教学经验和比赛经验也得到进一步的丰富,努力形成了一套适合自己的,能够培养学生动手能力和创新精神的教学内容。
  机器人知识的特点决定它不适用于一般讲授的教学形式,应主要采取任务驱动的形式完成知识的教学。所以教师的教学内容主要布置一个个和知识相关的循序渐进的小任务,在任务的设计上,注重任务和知识之间的联系,使学生通过问题去学习知识,应用知识去完成任务。
  经过几年来的机器人兴趣小组,培养了一批乐于动手,勇于创新的青少年爱好者,不仅了解传感器、EV3编程软件等机器人知识,也能够自己动手搭建机器人,并进行调试和应用,在一些比赛中获得好成绩,取得了初步成就。
  4.2航模小组:
  航模活动作为一项集知识性、趣味性、实践性并寓教于乐的活动,深受青少年喜爱。航模活动给学生提供了一个充分展示才能和想象力的舞台,为学生提供了一个开发智力和培养能力的好机会,也激发学生参与劳动实践活动的积极性,并使学生逐步形成喜爱质疑,乐于探索,努力求知的心理倾向。 
  我校以素质教育为核心以增强科技创新能力为宗旨,开展航模科技教育。经过近三年的学习、钻研,航模小组取得了很大的进步,积累了较为成熟的经验。目前我校已把航模活动定为我校的校本课程,通过航模校本课程的开发、实施,探索一条基于我校校本特色的开展科技教育的有效路径,实现由“活动”向“课程”的提升,全面提升了学生的科学素养。
  通过近几年航模活动的开展,自2011年以来,我校共获得航模国家体育总局全国一等奖、全国二等奖和全国优胜奖各一项,省级个人奖和团体奖共19项,市级奖项42项。
  4.3  3D打印技术
  3D打印技术是一项新兴的打印技术,它的到来掀起了打印世界的一场革命,它实现了虚拟世界与实体世界的有机结合。3D打印机进校园,让校园成为这项新型技术的着陆点,是我校领导明智的选择。它将学生的创意、想象变为现实,使学生的创新能力和实践能力得到了很好地锻炼。2014年,霞浦一中从三维泰柯(厦门)电子科技有限公司购买了一台3D打印机,并获赠两台,前期初步成立了3D打印实验室,有专门的指导老师负责,并利用课余时间组织感兴趣的同学们对其进行三维软件学习和3D打印机使用的培训。
  此外,将通过开设3D打印选修课程,编写一套适用于本校中学生的3D打印校本教材,指导学生进行3D作品的设计与制作,通过系统地教学让更多的同学了解3D打印的魅力。下一步,计划将实验室和3D打印机面向全校开放,学生向实验室提交申请即可在指导老师的指导下使用。将校园作为3D打印技术普及的始发站,进一步推广3D打印教学,实施创新教育,让更多孩子感受3D打印的魔力。
  4.4科技节
  从2002年开始,我校以“营造健康、和谐的校园科技文化氛围”为宗旨,以培养和提升学生的科技创新能力和综合素质为目标,举办一年一届的校园科技节。设计的项目有科技艺术校史知识竞赛、研究型学习成果汇报、网页、动画作品设计比赛、学科科学竞赛、航模比赛和科普讲座、科普墙报、科学影片等。
  我校每年的校园科技节都设立一个主题,并围绕其主题,开展形式多样、内容丰富的科普活动。同学们热情高涨,踊跃参加,形成了人人学科学爱科学的良好氛围。我校科技教育通过科技节的实施,充分激发了学生的学习科学的兴趣,有效培养了学生的人文素养和创新精神,进一步营造了校园积极健康、高雅文明的人文环境,大力推进了素质教育的发展。
  通过多年的实践,我校在科技教育方面取得了明显的成效,大大提高了学生的科技素养,近几年,我校参加理、化、生竞赛、航模比赛、创新大赛、机器人比赛等,屡屡摘金夺银,取得佳绩,学生的科学素养、创新理念、动手能力、精神面貌等均有了显著提升。
  5.结语
  邓小平同志说,“科学的未来在青年”。是呀,一个追求科学的民族才是有希望的民族,一个追求科学的青年才是有前途的青年,志存高远,锐意创新,让我们的民族我们的国家奔走在希望的田野上!我们相信,通过对科技教育的推广,必将在学生的心中燃起熊熊的科技之火,在新的历史时期,必将会涌现出越来越多的的“屠呦呦”。
  参考文献:
  [1]廖仁华.从科技教育到科技特色学校[J].基础教育参考,2014(15)
  [2]张 琳.学校科技创新教育的探研[J].中小学实验与装备,2014(10)
  • 【发布时间】2018/3/12 11:14:36
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