时间:2023-02-27 11:16:28
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇青少年科技论文范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
1.对全面推行科技素质教育缺乏认识
科技素质教育的开展离不开全面的科技素质教育课程的支撑。全面的科技素质课程应包含科技知识理论课程以及科技应用实践课程。然而,当前科技素质教育课程大多数是传授科技理论知识的课程,涉及科技应用实践的课程少之又少。其主要原因在于大多数学校没有认识到仅设置科技理论知识的课程难以真正培养青少年的科学素养。学生仅通过“死记硬背”的方法掌握科技知识,这种课程设置不全面的状况难以促使科技素质教育全面推行。青少年科技素质教育应该是面向全体青少年学生开展的。然而,大多数学校在科技素质教育过程中只重视对少部分优秀学生进行科技素质培养,目的是培养他们去参加各种科技竞赛,为学校争荣誉。这种做法明显是对全面普及科技素质教育的精神缺乏必要认识,导致青少年学生科技素质整体偏低,影响科技素质教育的全面推行。
2.教学资源缺乏
人力资源方面,高水平科技教师短缺。在我国,高水平的科技教师非常短缺,这主要是由于大多数年长教师过去因条件限制,并没有接受过专门的科技素质教育。大部分年轻教师虽然受过一定程度的科技素质教育,但科学技术的发展日新月异,他们也没有及时补充新的科技知识。高水平科技教师短缺,使得青少年想要接受良好的科技素质教育非常困难。科技教育专用实验设施设备欠缺。科技教育专用实验设施设备是保障科技素质教育正常开展的必需品。调查发现,大多数学校在开展科技素质教育活动时并没有专用的实验设施设备,其所使用的实验设施设备均是与物理、生物、化学等其他学科共享的。由于物理、生物、化学等均为升学必考科目,实验设施设备会被优先安排给这些学科使用。专用的实验设施设备欠缺无法保障科技教育实践活动正常开展,科技素质教育也达不到应有的效果。数字化科技教学新资源不足。随着科学技术不断发展,科技知识时刻都在更新,数字化科技教学资源也在不断更新。一直以来,我国的科技素质教育所使用的数字化教学资源大多比较陈旧,与青少年学生的现实生活严重脱节。在科技与生活高度融合的今天,陈旧的数字化科技教学资源无疑难以提高学生学习科技知识的兴趣,科技素质教育也难以高水平地开展。
3.教学方法单一
近年来,我国一直主要采用“讲授法”对青少年学生进行科技素质教育,传授科学技术相关概念和原理、科技符号术语和公式、科技规律和规则等科学知识。这些相对抽象的知识与学生的实际生活严重脱节,仅靠老师的讲授难以对这些知识深入理解,导致青少年学生的学习完全处于被动状态,进而出现上课“抄科学”、课后“背科学”、考试“答科学”的状况。在这种状况下,青少年学生只好用死记硬背的方式来学习科技知识,只能用题海战术来应对考核,出现“知其然而不知其所以然”的局面。单一的科技素质教学方法极大地降低了青少年学生学习科学技术的热情,使青少年学生丧失了获取科技知识的乐趣。
4.教育经费使用不到位
科技素质教育经费主要由国家财政拨款、学生学杂费以及教育集资等组成。用于解决科技教师工资、购买科技教科书、建设科技活动设施、购买科技设备、选购科技书刊杂志以及与科技素质教育有关的其他物资。调查发现,经费使用不到位的状况在科技素质教育中主要表现在两个方面。其一,大多数中小学校仅把科技教育经费放在外聘专家讲座报酬的发放以及科技教科书的购买上,而没有用于更新科技活动设施设备以及购置科技新书刊新杂志等方面。陈旧的设施设备和过时的科技书刊杂志无法与新时代的科技发展相适应,从而成为科技素质教育的绊脚石。其二,有些学校科技教育经费使用不合理,使得科技素质教育绩效低。经费使用是否得当直接决定科技素质教育能否有效地开展,经费使用不到位以及经费投入绩效低的情况必须引起足够重视。
二、青少年科技素质教育存在问题的原因分析
青少年科技素质教育存在问题的原因是多方面的,主要原因有如下几点:
1.根本原因:应试教育制度影响了科技素质教育的正常开展
在应试教育制度下,科技素质教育因与中、高考没有直接关联而显得不太重要。青少年学生毫无疑问会把时间和精力放在语文、数学、英语等升学考试科目的学习上,以求考上理想的学校。另一方面,由于应试教育的影响,学校会把与升学考试有关学科教学列为首要教学任务。尽管落实“科教兴国”国策的要求在相关教育政策文件中多次出现,大多数学校对于科技素质教育的态度可谓“说起来重要、做起来不要”。应试教育无疑已成为科技素质教育问题产生的根本原因。
2.重要原因:传统教育思想影响科技素质教育的有效进行
传统教育侧重于对学生进行知识灌输。大多数学校传统教育思想的影响,在科技素质教育过程中着重对青少年学生灌输科学技术知识,忽视对学生进行科技能力的培养。青少年学生书本知识学得不错,但是科技动手能力、实践能力和创新能力相对薄弱。传统教育思想难以真正让青少年学生实现德智体美劳全面发展,这成为青少年科技素质教育问题产生的重要原因。
3.直接原因:教师的学科本位观念阻碍科技素质教育的施行
在教学活动中,教师起着引导学生学习的作用。承担语文、数学、外语等升学考试科目的教师大多都持有学科本位思想,在课堂上总会有意或无意地引导学生重视与升学考试相关的科目,忽视甚至忽略诸如科技素质教育等科目。青少年学生受到教师诸如此类的引导后,自然而然地认为科技知识的学习可有可无,从而降低了学习科技知识的兴趣。教师的学科本位观念导致青少年学生难以产生学习科技知识的兴趣,是青少年科技素质教育问题产生的直接原因。
三、解决青少年科技素质教育问题的对策
基于当前青少年科技素质教育存在的问题及其形成原因,教育行政部门和学校应采取以下对策加以解决。
1.提高认识,全面推行科技素质教育
学校要设置全面的科技素质教育课程体系。全面的科技素质教育课程体系必须包括科技知识理论课程与科技能力实践课程两个基本部分。二者相辅相成,科技知识理论课程所包含的知识点应在科技能力实践课程中有对应的应用实例。这样有助于青少年学生理解所学的科技理论知识如何应用于实践,并且能够通过对应用实例的学习来更深入地理解所学到的科技理论知识。学校要加强对全体青少年学生科技素质的培养。科技素质教育不应以培养学生参加科技竞赛为主要目标,而应把提升全体青少年学生的科技素质作为培养目标,让全体青少年的科技素质得到有效提升。
2.加强资源建设,提高科技素质教育水平
学校要建设高水平的科技教师队伍。在我国,教师科技素质水平极大地影响科技素质教育的质量。因此,应将教师的科技素质培训列入计划,有目的地以外出进修、远程教育等形式对教师进行科技素质培训。推行科技教师名师工程,积极组织教师参加不同地域之间科技教师互访、研讨等活动,让教师能够受到科技新知识的熏陶,不断提升其科技素质。此外,还应积极开拓社会上的科技教育人力资源,聘请科技专家、工程师作为科技教育顾问,吸收有经验的科技教育志愿者、在校研究生担任兼职科技教育老师,使其与校内教师有机组合,共同组成一支高水平的科技素质教育师资队伍。学校要配置科技素质教育专用设施设备。科技素质教育设施设备是科教体系的一个基本组织部分,更是科学技术与青少年学生之间的桥梁和纽带。因此,各学校必须为科技教育建造专用的活动设施,以及购置专用的实验设备,保证这些设施设备为科技教育活动所用。只有设施设备得到必要保障,科技素质教育活动才能够正常进行。学校要采用数字化科技教学新资源。数字化科技教学新资源是青少年学生系统地接受现代化科技教育、提升科技创造能力的必要保障。数字化科技教学新资源的“新”应体现在这些资源是与青少年学生实际生活相关,且能够引起青少年学生强烈的学习动机和兴趣,而不是与青少年学生实际生活脱节的数字化教学资源。这样能够帮助他们认识这些教育资源的实际意义,激发他们的学习科学技术的热情。
3.优化教学方法,使多种教学方法相结合
青少年科技素质教育应在保留以往“讲授式”教学方法基础上,增添科学实验法、问题探讨法、科技角色扮演法等方法。教师要使这些方法相互结合,形成能够引导青少年学生对事物进行科学观察、动手进行科技实验操作、通过讨论解决问题的科技教学方法体系。进而根据现阶段的实验条件和学生的学习特点,灵活选取若干种教学方法,各种方法优势互补,让青少年学生在科技探索与学习过程中处于主动地位。
4.合理使用科技素质教育经费
为了营造科技创新型建设氛围,贯彻《全民科学素质纲要》,加快科普示范城区建设步伐,推动我区青少年科技教育活动的开展,培养青少年的创新精神和实践能力,提高青少年的科技素质,鼓励优秀人才的涌现。按照全国青少年科技创新大赛组委会通知“为贯彻落实建设节约型社会、创新型国家的精神,2015年第30届全国青少年科技创新大赛主题为《节约、创新、发展》的要求”,为了把此项活动办成我区的特色和精品项目,经庐阳区科学技术协会、区教育局、区中小学科普工作者协会研究,拟在2014年11月份,举办庐阳区第十届青少年科技创新大赛,特制定以下实施方案。
一、组织机构:
主办单位:庐阳区人民政府
承办单位:庐阳区科学技术协会、庐阳区教育体育局、庐阳区中小学科普工作者协会及相关学校。
庐阳区第十届青少年科技创新大赛组织机构:
主席:黄|
副主席:姜鸿杰刘芳王翠英
执行主席:殷硕景董召奎谷云岳彩莲
大赛执行:闫如成邹磊
大赛组织协调:王碧波尹亮鲍妮娜
“创新大赛”组织委员会由主办单位、承办单位共同协商组成。组委会办公室设在庐阳区青少年科普协会(区电化教育馆408室)。
二、大赛宗旨:建设节约型社会、创新型国家
三、大赛主题:《节约、创新、发展》,科幻画不单设主题。
四、大赛参加范围:庐阳区范围内职业学校、高中、初中、小学及幼儿园的在校学生和民办机构辅导的学生。
五、活动内容:竞赛活动包括青少年科技创新成果竞赛、优秀科技实践活动展览、优秀论文评比和科学幻想画比赛等。
1)青少年科技创新大赛面向所有中、小学生。
2)参加发明创造比赛的作品应是青少年自己选题、自己设计、自己制作。评选委员会依据作品的科学性、先进性、实用性评出优秀项目。
3)科学论文要求青少年自己选题、自己研究、自己撰写;参加科学讨论会的论文可以是中小学生在科技活动和社会实践活动中完成的调查报告、实验报告、研究报告等。评选委员会依据论文的科学性、先进性、实用性评出优秀论文。
4)创新方案设计的参加者是中学生,它要求青少年运用现有的知识、通过收集和检索获得的信息,经过调查、走访、分析、论证以及研究性学习,对重大现实问题可能设想的解决方案,或对未来科技发展和社会进步可能实现的新进步、新形态、新形式、新概念、新产品和新服务进行设计和创作。
5)创新方案设计的参加者是中学生,它要求青少年运用现有的知识、通过收集和检索获得的信息,经过调查、走访、分析、论证以及研究性学习,对重大现实问题可能设想的解决方案,或对未来科技发展和社会进步可能实现的新进步、新形态、新形式、新概念、新产品和新服务进行设计和创作。
6)竞赛类作品要求
1、每名申报者在一届大赛上,只能申报一项科技创新成果竞赛项目(包括集体项目)。
2、申报者所申报的项目必须是2013年7月1日后完成的。
3、申报书不能与研究报告等其他申报材料装订在一起,否则视作不合格申报。
4、查新报告:所有参赛项目应提供查新报告,其中技术发明要提供专利查新报告。查新报告的格式会在申报表中体现。选手必须对类似论文或项目进行检索,并说明自己的项目与他人的论文或项目相比有哪些创新之处。
5、评审标准。作品按照自主选题、自己研究、自己撰写、科学性、创新性、实用性的要求。具体见《全国青少年科技创新大赛章程》。
6、科技辅导员创新项目应附说明项目原理、用途、改进点等的材料和项目实物照片。
六、活动要求:学校要加强对青少年科技活动的领导,认真做好宣传发动,组织和实施。要围绕主题,以立足普及、因地制宜、注重实效、创新实践为原则,广泛开展活动。
七、参赛要求
1、严格规范竞赛工作。坚持“自己选题、自己设计和研究、自己制作和撰写”的“三自原则”,坚持“科学性、创新性、实用性”的“三性原则”。
2、注重能力培养。注重青少年科学探究和创新实践基本能力的培养。倡导青少年主动进行研究性学习,主动探索身边的科学问题。鼓励和发掘青少年质朴的原始创新意识。强调和提倡青少年主动发现、自主研究、自主创新。
3、作者人数规定。同一项目(竞赛项目)的作者不得超过两名,否则不予申报,两名作者的项目视为集体项目,集体项目按10%的比例参评。一个项目的辅导老师不得超过两名。获奖项目只表彰第一辅导员。
4、科幻画作品要求
1)作者要求:5—14周岁的少年儿童。
2)作品要求:
①、参评作品要求符合主题,充分体现科学幻想;
②、参评作品一律在规格为38M×54M纸或其它材料上绘制,不需装裱;
③、作品形式可以是油画、国画、水彩画、水粉画、钢笔画、铅笔画、蜡笔画、版画、粘贴画、电脑绘画等画种,作品风格及使用材料不限,但不包括非画类的美术品、工艺品;
④、参评作品仅限个人作品,即由作者本人独立完成的作品,不接受集体作品;
⑤、参评作品要注意构想的独特性、新颖性。抄袭他人作品,一经发现将被取消参评资格。
3)评审标准:按照全国青少年科技创新大赛统一要求。
5、科技辅导员竞赛要求
1)每名申报者在一届大赛上,只能申报一项科技创新成果竞赛项目(包括集体项目)。
2)申报者所申报的项目必须是从当年7月1日往前推不超过两年时间内完成的。
3)申报书不能与研究报告等其他申报材料装订在一起,否则视作不合格申报。
4)科技辅导员创新项目应附说明项目原理、用途、改进点等的材料和项目实物照片。
5)查新报告:所有参赛项目应提供查新报告,其中技术发明要提供专利查新报告。查新报告的格式会在申报表中体现。选手必须对类似论文或项目进行检索,并说明自己的项目与他人的论文或项目相比有哪些创新之处。
八、申报材料:
1、科幻画:科幻画原件、申报表一式2份,一张张贴于作品背面,一张用回形针附在作品上。
2014年9月15日前,科幻画申报材料、汇总登记表(同时报送电子版),逾期不接受申报。作品资料请自行留存,作品不退。
2、学生竞赛项目:作品1份、申报书1份、查新报告1份(同时报电子版,每个作品建一个文件夹,文件名称:学校+项目名称)。
3、教师竞赛项目:作品1份、申报书1份、查新报告1份(同时报电子版,每个作品建一个文件夹,文件名称:学校+项目名称)。
4、学生科技实践活动:作品1份、附件1份(电子版同时报送)。
九、专家评委:为了提高我区青少年科技创新的水平,本届大赛由庐阳区科学技术协会和庐阳区教育体育局组织专家评审,并将邀请安徽省青少年活动中心、在肥科研院所专家和市科协专家组成评审委员会,对比赛进行评审。
评委会顾问:黄|(庐阳区区委常委、常务副区长)
姜鸿杰(庐阳区区委常委、科协主席)
刘芳(庐阳区区委常委、副区长)
王翠英(庐阳区政府副区长)
评委会主席:董召奎(庐阳区科协常务副主席、科技局局长)
殷硕景(庐阳区教育体育局局长)
评委会副主席:岳彩莲(庐阳区教育体育局副局长)
谷云(庐阳区科协委员、科技局副局长)
评审组组长:徐楠桔(省科协青少年活动中心副主任、安徽省青少年创新大赛组织成员之一)
郑军(科协青少年活动中心二室主任兼、安徽省青少年科技创新大赛项目负责人)
评审组评委:韩德民(安徽大学中文系教授、省动物学会常务理事、安徽省青少年创新大赛专家评委)
孙怡宁(中科院合肥智能研究所研究员,博士生导师、安徽省青少年创新大赛专家评委、合肥市青少年创新大赛专家评委、安徽省青少年机器人大赛评委)
王刚(合肥市第一中学生物教研组组长、高级教师,全国青少年科技创新大赛优秀科技辅导员)
十、作品评审方式:采取专家评委评审,并提出修改意见。
十一、作品征集对象:庐阳区区域内的中、小学和幼儿园及职业学校、民办学校的所有在校学生。
十二、表彰奖励:区级竞赛根据不同项目设置作品特等奖、一等奖、二等奖和优秀社会实践奖,另设优秀辅导奖和优秀组织奖。
十三、奖项设置:
1、科技创新特等奖(包括科技论文、发明制作、科学幻想画、社会实践):共100名
2、科技创新一等奖(包括科技论文、发明制作、科学幻想画、社会实践):共150名
3、科技创新二等奖(包括科技论文、发明制作、科学幻想画):颁发获奖证书
4、科技创新优秀组织奖6名
5、优秀科技辅导员:中、小学10名
十四、活动依据:依据庐阳区《关于进一步加强中小学科普教育工作的意见》和《庐阳区中小学科普工作考评标准》的要求开展本次活动。我们将庐阳区青少年科技创新大赛学校的参与率作为对学校科普工作考评重要条件之一。
十五、工作日程安排:
1、筹备:2014年6月15日至11月30日;
2、2014年10月15日成立第六届创新大赛组织机构;
3、2014年11月18日上报作品;
4、2014年11月22日专家评审组对作品评分;
上半年,市青科辅协会在市科协的有力指导和市教育局的直接领导下,积极开展青少年科技创新大赛等活动,着力培养广大青少年创新精神和实践能力,取得了一定成绩。现将工作主要情况总结如下:
1、组织开展了科技创新大赛活动。为组织开展好此项活动,市青科辅协会下发了《关于举办2009年***市青少年科技创新大赛的通知》(赣市青科辅字[2009]1号)。各县(市、区)青科辅协会按照通知要求,及时成立了大赛组委会,实施大赛组织工作,积极开展基层竞赛活动。据统计,全市中小学校共有10万余名师生参与了此项大赛活动。
2、紧扣活动主题开展各项大赛活动。今年的科技创新大赛注重青少年科学探究和创新实践基本能力的培养,紧紧围绕本届竞赛主题“体验·创新·成长”开展活动,强调和提倡主动发现、自主研究、自主创新,在活动中发现问题、解决问题,活动作品(项目)科学研究和科技创新的质量有新的提高。
3、市级比赛获得圆满成功。为了顺应国家和省科技辅导员科教创新竞赛与青少年科技创新大赛整合的变化,今年我市的科技创新大赛活动将分为青少年和科技辅导员两个板块,丰富了活动内容。为提高我市广大青少年科技辅导员科技创新能力,提升全市青少年科技创新活动水平,在市级比赛期间,市青科辅协会还举办了***市首届全市青少年科技创新大赛暨中小学青少年科技辅导员培训班并邀请了省、市科协等专家领导作了专题讲座,还邀请了赣南师院、市科协、市农业局、市环保局等专家领导参加评选活动,产生了较好的社会效应,推动了创新大赛水平的提高。市竞赛组委会共收到发明创造作品46项,科幻画321件,实践活动31项,科技论文54篇。组委会组织各个项目的专家组,对参赛作品(项目)进行现场点评,经精心评选,有20项创新成果发明、63幅科幻作品、12篇科技论文、7项科技实践活动、8位科技辅导员获奖。《赣南日报》、《***晚报》、***电视台等新闻媒体对本次大赛进行了现场采访和专题报导,活动取得了圆满成功。09年10月18-19日,我们成功举办了全市中小学生“英东杯”信息学(计算机)奥赛。本次奥赛活动专门聘请了江西理工大学专家教授指导竞赛工作,竞赛采取初赛(笔试)和决赛(上机)的形式进行。市、县两级积极动员、精心组织,全市中小学校共有千余名学生报名参加了初赛,并选拔出了328人学生参加了10月19日举行的全市决赛。经过笔试和上机操作两轮竞赛,市竟赛结束后,我市选派了38名优秀选手参加了第十四届全国青少年信息学(计算机)奥林匹克联赛(江西赛区),有23名选手分获联赛提高组、普及组、初级组一、二、三等奖的好成绩。
论文摘 要:我国“科教兴国”战略的提出足以体现国家对科技教育的重视,这对我国青少年科技教育提出了巨大的考验。然而从现实情况来看,目前很多学校在这方面的认识还不足,本文将着重分析我国青少年教育在新形势下存在的主要问题,并分析了相关对策。
随着知识经济时代的到来,科学技术的发展已经成为人类生活的重要推动力量。青少年作为祖国未来的建设者,在科技竞争如此激烈的时代背景下能否承担起21世纪中华民族全面复兴的重任,就要依赖于其全面素质的提高。因此抓好青少年科技教育,培养青少年科技意识和科技能力就显得尤为重要。
1 青少年科技教育的内涵
科技教育是科学技术教育的简称,即指增进人们的科学知识、提高人们的技术水平、培养人们应用科学技术能力的教育。青少年科技教育的核心是科技素质教育,在科学知识教育的基础上对青少年科技意识和科学能力的培养,形式以学校教育为主体的,包括大学理工科教育、职业技术教育、中小学自然科学教育、职业培训、技术补习教育、科技继续教育及科普教育等。
2 我国青少年科技教育现状分析
“科教兴国”战略作为我国的基本国策足以体现我国政府对科技教育工作的重视。可是如今青少年教育中并没有对科技教育引起足够的重视,人们认识上的不足导致目前科技教育的缺失,只注重学习成绩,忽略科技思想教育为目前的主要状况。
2.1 缺乏足够的科技知识教育,青少年科技意识匮乏
青少年科技认识不足,主要原因是政府在这方面的资金投入不足,师资力量缺失等问题。首先,表现在资金上,我国教育行政部门并没有设立专门的科技教育经费,导致科技教育经费来源少,学校也是心有余而力不足,很多科技教育的项目因为资金的匮乏而无法展开。其次,目前很多学校都没有设立专门的科技教育培训教师,一般都是由老师兼职担任科技辅导员,因没受过专门的训练,兼职科技辅导员水平不足,自身缺乏创新意识,根本达不到应有的要求,这在一定程度上也导致恶性循环。
2.2 过度重视应试教育、忽略科技教育
过度重视学习成绩已经成为阻碍科技教育的重要因素,学生平时把时间和精力全部放在对书本知识的学习,另外学校的教育方法也缺乏灵活性和多样性,使得学生的个性难以充分发挥。学校虽然也一直在强调重视青少年科技素质,但却没有制定具体的目标,使得科技教育目标仍旧停留在理论上,在实践中没有进行相关的研究,缺乏详细的方法,各种各样的原因导致科技时间活动未列入学校的常规教学计划中。
2.3 社会教育在科技教育中作用没有得以发挥
虽然科技素质的培养有赖于学校的重视和引导,但学校也需要一个理想的社会大环境的支持,单靠学校一己之力也达不到最终的目标。目前整体社会环境还显得科技氛围不足,现在孩子们获取科技知识的主要途径是新闻媒体,如电视、报刊等,而缺乏通俗易懂、可读性强的科普读物。现在许多城市都举办全国性的读书展览会,展出书目百万种,但优秀科普读物少,普遍存在价高、质差问题,这已被中央电视台报道过;另外,个人购买书刊毕竟有限,而可供学生借阅的图书馆、阅览室很少,许多文化馆、少年宫的图书阅览室受经济利益驱使已改换门庭,易作它用。
3 完善我国青少年科技教育的对策分析
面对大潮汹涌的知识经济,我国的青少年科技教育工作只有正视所存在的问题,转变观念、改善方法,真正实施以培养创新能力为主的素质教育,才能实现全民科技素质的提高,为中国的可持续发展战略有力支撑。
3.1 加大对青少年科技教育的重视
(1)转变观念,加强教育,重视青少年科技教育的政策引导。为培养学生的科技意识,使青少年适应新技术革命的挑战,必须帮助学生了解科技的意义以及在以后的生活中起到的重要作用。通过教育鼓励学生学习科学,激发学习兴趣。应该从学校教育的各个方面重视起科技教育,因为只依靠科技活动是达不到普及科技教育的效果的,应该从各学科教学、活动课程、课外科技活动、团队活动等方面共同努力,将科技教育活动制度化、规范化、科学化。
(2)加大资金投入。首先,政府应该加大在这方面的财政投入,将教育系统的科技教育经费与其他科技教育经费分开,单独列项纳入财政预算,以便于中小学的科技教育经费能及时下拨到学校。其次,鼓励社会重视科技教育,提倡募捐资金,并联合企业和其他组织开展科技教育活动,充分调动各种社会力量参与青少年科技教育。
3.2 拓宽教育途径,开展丰富的科技教育活动
(1)扩大青少年科技教育的教师队伍 强化青少年科技教育,首先要解决青少年科技教育的体制问题。正所谓名师出高徒,我省确实涌现出不少科技教育名师,因而创造出了许多骄人的业绩。青少年科技辅导员承担着培育科技后备人才的重大历史使命,是国家科技教育事业的重要组成人员。目前,由于没有青少年科技辅导员编制序列,现有科技辅导员基本上都属兼职,他们大都是在职人员。为了鼓励更多的优秀人员加入到科技辅导员行列,应该增设义务科技辅导员一职,鼓励那些有识之士,特别是退休的科技人员、科技教师,成为学校或街道、社区的义务科技辅导员。
(2)开展丰富的科技教育活动。学校在学生的日常课程学习之余,应该改善以往科技教育形式化的状况,加强对科技教育的重视,引领学生对科技教育产生足够的认识和兴趣,在科技活动中,应该始终把树立和增强学生的创造性思维意识作为对学生进行系统思维训练的首要环节,经常组织学生参观现代化的工厂、商店、科研机构、集贸市场、让他们走向社会,进行考察研究,以开阔视野,亲身感受社会主义现代化改革开放大潮的冲击。并通过举办系列讲座,命题征答、专题论辩、演讲比赛、智力游戏等多种形式的活动,让学生从新旧思维观念的比较中除旧布新。
4 结语
我国“科教兴国”战略的提出已经为科技教育培养了良好的氛围,学校和社会各个方面应该更加积极努力培养青少年的科技意识,我们不仅要培养大批的科技精英,更重要的是培养绝大多数人的科学意识和科学思想,这对中华民族的伟大复兴、社会主义和谐社会建设都起着至关重要的作用。
参考文献
[1] 苏肖.谈青少年的科技教育[J].河南职业技术师范学院学报(职业教育版),2006(4).
[2] 张远鸿.青少年校外科技教育评价方法问题思考[J].中国校外教育(理论),2007(3).
[3] 伏锡良.培养创新素质从科技教育做起[J].发明与创新(学生版),2008(4).
“弯弯清河水,巍巍嵯峨山,正谊书院换新颜……”换新颜之后就是今日的三原县正谊中学。它坐北向南,位于三原县嵯峨山下、清麓塬脚、正谊书院的遗址上,由鲁桥人民集资于1984年修建。占地49316平方米,建筑面积8214平方米,绿化面积50余亩。近二十年来,先后扩建了教学楼,增建了行政办公楼、实验楼。如今它已是一所规模较大,档次较高的农村初级中学。
正谊中学在省、市、县各级部门的关怀支持下,从1980年开始,在抓好教学质量的同时,大力开展青少年科技活动,并把科技教育列入学校的重要议事日程。1982年开始,学校开设科技课,增设科技活动室,添置了活动器材,选派专职教师并兼任科技教研组组长,把开展青少年科技教育、劳技教育作为教学改革和端正办学的方向,至今从未间断。该校历任校长都对青少年科技教育非常重视和支持,特别是现任校长张杰自2005年到任以来,就把青少年科技教育纳入学校的常规管理。他推崇素质教育,确定了“全面育人、提高素质、创出特色”的办学目标和“一切为了学生的发展”的办学宗旨。同时,在抓好常规教学的基础上,学校成立以校长为核心的青少年科技活动领导小组,下设以科技辅导为中心的科技(劳技)教研组,并在学生中组建了无线电、摄影、微机、天地生、粮棉、果树、蔬菜、环保、养殖等十多个科技兴趣小组,由此,开辟了青少年科技教育的新局面。
学校设有两个科技室。第一个科技室是获奖成果展室。这里保存着由1982年开始至今参加全国、省、市的获奖作品和各项荣誉。第二科技室保存着展览会后评出的科技、劳技、工艺、美术制作的精品。每个班一个展柜,当学生看到自己的作品在玻璃柜陈列着,感到非常欣慰。这对于激发学生积极参加科学实践和创新活动起到了启迪和推动的作用。
20多年来,学校辅导学生搞的科技、劳技创新作品数以万计,撰写的科学小论文、实验报告在数千篇以上。获省级以上的青少年科技成果奖160项,其中全国大奖26项(金牌3枚,银牌5枚,铜牌6枚,还有奖牌、小星火杯、锦旗等)。正谊中学成为本省开展青少年科技教育起步最早,坚持时间最长和获得成绩很大的学校。学校三次被评为全国青少年科技活动”先进集体”、县科协、教育局命名为“青少年科技教育特色学校”、国家教育部基础教育授予“劳动技术教育先进集体”称号和省教科所授予“科技教育科研基地”,并在名校论坛中获得二等奖。如此的成果,使得正谊中学多次被评为省、市、县青少年科技教育先进集体。1998年国家督学、省督学、省教委以及市、县领导来学校考察,国家督学张克俭欣然挥笔题词:赞正谊中学“科技教育之范”;同年5月,中国科协青少部部长牛灵江来学校考察,听取了校长的汇报和参观学校科技成果展览后惊叹不已,最后总结了十个字两句话:“三个没想到”和“三个了不起”。
随着基础教育改革的不断深入,他们对科技教育有了更深刻地认识:科技教育拓展了学生受教育的时间和空间。自主、合作、探究、创新是开展科技活动的基本素养;整合、巩固、再提高是开展科技活动的自然效果;实践、创新、发展是开展科技活动的必然结果。它将引领着正谊中学的教育更上一楼。
1、以科技创新少年班为载体,以学科创新性教学、科技创新活动为两翼,构建立体化的科技创新教育模式。
1)科技创新教育的组织模式
2)科技创新教育的教学模式
3)科技创新教育的实践活动模式
2、科技创新教育的实施策略
1)营造一种和谐的科技创新教育环境氛围
2)利用好科技创新教育的二种资源
3)实现科技创新教育的“三化”。
4)做好科技创新教育的四个结合。
中图分类号:G633.98
一、课题研究的目的意义。
1.建设创新型国家需要大量创新型人才。
党的十七大明确提出到2020年把我国建设成为创新型国家,就是要把我国建设成为人力资源强国。建设创新型国家需要大批创新性人才。创新性人才的培养,成为民族振兴的关键。教育作为创新性人才培养的基础,肩负着巨大的历史责任。目前在我,这方面的努力还远远不够,中国教育科学院副院长刘吉曾明确指出:“当前中国教育的严重问题之一,就是缺少对青少年创造力的开发。”因此加强对学生进行创新能力培养是就是进一步落实科学发展观,就是为建设创新型国家奠定坚实基础的一项意义重大的工作。
2.符合创新教育发展的要求和新课改的核心思想
2008年4月,四部委(科技部、发展改革委、教育部、中国科协)联合发出《关于加强创新方法工作的若干意见》指出:“创新方法是科学思维、科学方法和科学工具的总称。科学思维的创新是科学技术取得突破性、革命性进展的先决条件。科学思维不仅是一切科学研究和科学发展的起点,而且始终贯穿于科学研究和技术发展的全过程,是创新的灵魂。”“国际上创新型国家普遍重视创新思维的培养,超前部署创新方法研究和推广,……不断强化本国的核心竞争力。”“这就要求我们将创新方法作为一项长期性、战略性工作来抓,切实从源头提升自主创新能力,推进创新型国家建设”。要“加强科学思维培养,大力促进素质教育和创新精神培养,注意培养独立思考能力、实践能力、创新能力,以及追求真理、勇于创新,实事求是的科学精神。重点从‘娃娃’抓起,培育创新意识和创新精神。”
实施新课程是教育的全面创新,是一场人才培养模式的深刻变革,其中的一个重要目标是,确立学生在课程中的主体地位,改变学生的学习方式,建构学生自主、探索、发现、研究以及合作学习的机制,使学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探索过程,并能针对不同的学习内容,选择不同的学习方式,比如,接受、探索、模仿、体验等,使学生的学习变得丰富而充盈个性。而且,在实施新课程中,强化探究性和实践性的教学目标,给学生提供一个开放性的、面向实际的、主动探究的创新型学习环境。
3.巩固学校科技创新教育成果
我校在2000年就在全省率先建立了科技创新少年班,培养学生的创新能力、引导教师进行科技创新教育。2008年提出了在教学中构建广阔的科技创新学习平台,培养和提高学生的创新素质的教学理念。建立了必修课、选修课、活动课程和科技创新课程的四维一体的开放、灵活的课程体系。必修课重在夯实基础知识和基本技能;选修课重在尊重学生的兴趣爱好,发展个性特长;活动课重在培养学生的实践能力;科技创新课程着重在培养学生的创新意识和创造能力。“基础+特长+实践+创新”,以构成学生合理的知识结构、能力结构和素质结构。
实施了建立创新型课堂教学模式和开展综合实践课程的改革实验,以培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。改变课堂过于注重传播的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基本知识与基本技能的过程的同时成为学会学习和形成正确价值观的过程,注重培养学生的独立个性,引导学生质疑、调查、探索,在实践中学习,在教师指导下主动地、富有个性地进行学习。
二、本课题国内外研究现状
科技创新理论源于美国,20世纪30年代,美国通用电气公司开设“创造工程”训练课程。世界著名发明家爱迪生是这个公司的前任董事长兼经理,通过对员工进行创造力的培训,取得了惊人的成绩。1941年,美国奥斯本先生率先写出《创造与思考》一书,该书提出了 “头脑风暴法”,目前,美国已有50多所大学设立了专门的创新研究机构。 50年代,科技创新传入日本,日本发现这一科学非常有用,称之为“天书”、“聪明学”、“点金术”等,人们纷纷结合自己的专业开始研究学习。
目前,青少年科技创新活动的研究是世界性新兴课题,世界各国都在实践、探索,理论上尚未成熟,也永远不会成熟,因为它研究的是怎样研究出未知的东西。就实践上日本、美国走在前列,而我国相对落后。近几年我国青少年科技创新活动发展速度较快,而我省的创新活动相对发达省市较落后。
此前,由天津教科院张武什研究员主持的《中学生创新精神、创新能力培养研究》已经在这个领域取得了一定成果。由中央教科所徐长发教授主持的科技部2008年年度科技基础性工作项目《中小学生创造力培养案例研究》,全国有近100所中小学作为案例学校参与了该课题的研究。其中,小学初中开展此课题类似研究的比较多,高中相对比较少,像我校这样在2000年起就有意识对学生进行科技创新能力培养的更少。
三、本课题研究的主要内容
1、以科技创新少年班为载体,以学科创新性教学、科技创新活动为两翼,构建立体化的科技创新教育模式。
1)科技创新教育的组织模式
①建立科技创新教育领导组
校长担任“科技创新教育领导组”组长,分管教学副校长为副组长,教导主任、教科室主任、教研组长、班主任为科技创新教育领导组成员。
②建立科技创新特色班和科技创新少年班
面向全市选拔科技创新特长生,每个年级设置一个行政编制班―--“无为中学科技创新特色班”,开设常规科技创新教学课程;年级部在各班“科技创新活动小组”中选拔优秀的学生组建“无为中学科技创新少年班”,选派优秀科技辅导员利用课外活动时间进行科技创新技法培训。各班建立“科技创新活动小组”,由本班科技辅导员负责培训。
2)科技创新教育的教学模式
①科技创新课程教学
将学生创新精神和创造能力培养纳入教学计划,高一年级开设《科技创新思维训练》课程,高二年级开设《科技发明技法培训》课程,每周开设一节课。对学生进行创造发明技能、技巧的训练并在创造活动中开发学生的创造力。同时高一、高二年级开设物理、化学、生物、地理、信息技术、通用技术科技创新选修课程,选修的学生600多人。
②学科创新性教学
以学科创新性教学为主战场、主阵地,探索旨在培养学生创新意识、创新精神和初步的创造能力的教学方法。数学、物理、化学、生物、地理、信息技术、通用技术课的课堂教学中必须结合三维教学目标渗透科技创新教育。将科技创新教育目标纳入学科教学目标;运用探究性教学方法,让课堂充满创新的活力;引导自主创新性学习,使学生成为学习的主人;建构创新性教学意识规范,使创新性教学步入教学常规。省教科院杨思锋主任、市教科所李文波主任分别来我校观摩了两节创新型课堂教学,并予以充分的肯定。
3)科技创新教育的实践活动模式
活动是学生创新能力发展的生命和灵魂。一方面,在活动中学生的创造力得以显现并凝固在活动的过程之中和结果之上;另一方面,通过活动又丰富并发展着学生的创造潜能和创造个性。
①每年十月份举办为期一周的校园科技节。科技节的内容有:
科技创新和科普讲座。我校先后邀请了省教育厅程艺厅长作了《数学的奥秘》讲座、中科大叶邦角教授作了《无限小世界》讲座、中科大孙立广教授作了《神奇的南极》讲座、北京化工大学励杭泉教授作了《高分子时代》讲座、中科大孔燕教授作了《创新思维训练》讲座,安工大冷护基教授作了《创新技法训练》讲座、安徽工程学院金世伟教授作了《青少年科技创新选题方法指导》讲座。这些讲座不但开阔了学生的视野,而且针对中学生的思维特点,深入浅出地讲解了青少年科技创新在人类进步历程中所起的重要作用,以及发明与创造的课题发现方法、发明技巧等,使学生们创新热情高涨。
科技创新活动交流会。邀请全校热爱科技创新实践活动的同学进行座谈,并将我校已经毕业的在科技创新大赛中获奖的校友请回来,谈心得,讲体会,同学们异常高涨的热情令人惊讶,同学们将自己精心研究和创作的科技小论文、学习体会、科幻文章等拿出来交流。交流会非常成功。
科技小论文竞赛。活动之初,我们专门通过校园内网系统介绍了前几届全国青少年科技创新大赛的优秀作品,以及科技小论文的撰写方法与要求,同学们思想活跃,勇于实践,共收到各班呈报的科学研究报告、调查报告、研究论文、研究性学习体会等200余篇,有十多篇科技小论文在全国获奖。
科技创新比赛。我校十二个科技创新少年班现有600多名科技创新爱好者,各班级还组建了以科技副班长带头的科技创新兴趣小组,系统的创新教育极大地丰富了学生的想象力,启迪了同学们的创新思维,每年能收到创新作品300余项。优秀的作品上报参加省、市、县和全国创新大赛。近四年来我学生创新作品荣获国家级奖十项,省一等奖二项,市长奖三项,县长奖三项。
科学幻想绘画比赛。同学们发挥自己丰富的想象力,用不同的绘画种类、风格及使用不同材料创作的科学幻想绘画更是让人感受到了同学们对科技发展的期待与他们对未来的憧憬,活动共收到各类科学幻想绘画作品300余幅,并在活动总评阶段进行了展示。
科学家发明发现的故事演讲比赛
为了调动同学们进行科学活动的兴趣,了解历代科学家们为科学事业所付出的艰辛以及他们不被人所知的故事,我们还专门进行了“科学家发明发现的故事”演讲比赛,每年有几十名同学参加了比赛。并通过校园内网系统对全校进行了现场直播。许多中外科学家的热爱祖国、热爱科学、献身祖国科技事业的感人事迹,深深震撼了每位学生的心灵,收到了良好的教育效果。
各学科智力竞赛。我们还举行了别开生面的智力竟赛,主要考查学生的各学科知识以及分析问题、解决问题的能力。每个年级有30名同学参加总决赛,我们还把考题张贴于校园,由于题目新颖、涉及的知识面广,吸引了更多的学生参与。
我给爷爷奶奶送发明爱心比赛。为了培养学生的创新能力,加强中华传统美德教育,消除祖孙的代沟,培养学生勤俭节约的精神,我校开展了我给爷爷奶奶送发明活动,学生利用手边的废旧物品制成一件件充满爱心的小发明。学校请来获奖学生的爷爷奶奶举办赠送仪式,在学生和家长中产生较大影响。
电脑制作和计算机编程比赛。学校组建了计算机兴趣小组,有100多人参加电脑制作班和编程班。每年参赛的作品有200多件,并在校宣传栏上进行展示。
我校在省、市和全国青少年科技创新大赛获奖的作品展示。为了让同学们能感受到全国、省、市大紧张、严肃、规范的比赛程序,我们重新组织参加全国、省、市青少年科技创新大赛的作品和选手,重现了当时的比赛情景,使同学们对科技创新大赛的程序和参赛过程有了一个比较清晰的了解。
科学发展史及高科技成果展。我们收集了大量反映人类文明史、科技进步史和现代高科技成果的各类宣传资料、画报、图片等,制作了几十块大型展板;我校还从上海市科普宣传团借来反映科技发展与人民生活提高、反对迷信、崇尚科学等内容的展板300余块;每个班级还自己设计制作了一块展板,也在全校进行了展览。同学们纷纷驻足展板前,踊跃观看,详细摘录,学到了许多课本上学不到的知识,同时也坚定了他们努力学习、立志成才、报效祖国的决心。
物理、化学、生物趣味实验展。为了使同学们能直观地观察到自然界中的物理、化学和生物现象,激发学习科学的兴趣,我们充分挖掘、利用了实验室仪器,并培训部分学生作为操作员,共布置了3个展室,面对呈现在面前的千奇百怪的物理、化学、生物现象,同学们表现出了极大的兴趣,纷纷动手操作、试验,大大激发了其学科学、爱科学的良好情趣。
动物和植物标本展。同学们对动物和植物标本展也表现出了浓厚的兴趣,为了使同学们能了解系统的生物科学知识,我们按生物进化的先后顺序,对生物的不同类型的标本和模型进行了分类展示,同学们高昂的热情充分表达了他们热爱自然、热爱生命的良好情操。
②每年举办一次科技夏令营。我校每年组织科技创新少年班的学生参加中国科协组织的科学夏令营活动,参观省市科技馆,参观我县周家大山国家森林公园和动物养殖基地,开阔了学生的视野,培养了学生的创新能力。
③每年参加中国科技大学举办的科技开放周活动。我校每年组织近百名学生参加中国科技大学举办的科技开放周活动,参观中科大同步辐射实验室、火灾实验室、生命科学实验室、天文台、机器人大赛,学生还亲自参与植物标本制作,大大激发了学生科学研究的热情。
④每年组织学生参加县、市、省组织的青少年科技创新大赛。参加或参观全国青少年科技创新大赛和全国劳技创新作品大赛。我校学生在各级创新大赛中获得国际奖一项,国家级奖二十八项,省级奖六十多项。其中典型的创新作品有:陶涛同学发明的“无声喇叭”在第三届APEC青年科学节中荣获二等奖、在安徽省青少年科技创新大赛中荣获一等奖,倪伟同学发明的“全自动菜籽脱壳机”在全国青少年科技创新大赛中获三等奖、在安徽省省青少年科技创新大赛中获一等奖,俞笑闲同学发明的“脚踏气压式农用喷雾器”在安徽省青少年科学论坛中获省一等奖,俞笑闲同学发明的“紧急刹车误踩油门自动刹车系统”在安徽省青少年科技创新大赛中获省一等奖、在全国青少年科技创新大赛中荣获三等奖,郭圣君同学发明的“灌溉深井落物捡拾器”在全国劳技创新大赛中荣获金奖,王娟、解涛、郭杰、钱晨阳、罗靖、刘原辉同学荣获六项全国银奖,我校郭圣君、解玮同学荣获“全国优秀创新少年”,张伟豪、张蕾、王娟同学荣获三项科技创新市长奖,俞笑闲、盛焕、黄翰天、陈子丰、翟雪、高尚荣获六项科技创新县长奖。
2、研究科技创新教育的实施策略
1)营造一种和谐的科技创新教育环境氛围
利用宣传栏、校园网、广播站进行科技创新教育宣传,加强班级和创新作品展览室的创新布置,营造学校的科技创新环境和文化氛围。建立民主、平等、合作、创新的新型师生关系。制定科技创新活动评价和奖励制度,鼓励师生积极参加科技创新活动。
2)利用好科技创新教育的二种资源
①开发和利用好十多年来我校师生积累的科技创新教育资源。
2000年以来,我校每年都举办一次“爱迪生”杯科技创新大赛,每次都有几百名学生参加,近千项创意,几百件发明。十三年来,积累了丰富的科技创新资料和经验,我们认真梳理和总结,上升为理论,更好地指导我校的科技创新工作。我校丁玉清老师撰写的论文《创新型班集体构建初探》获全国一等奖,论文《让创新的火焰照亮年轻的心》、《青少年科技创新教育初探》、《青少年科技创新教育模式和实施策略研究》、《浅谈劳技创新教育》获四项全国二等奖,《层次启动式教学中的课外三小活动》获省一等奖,《物理学科教学中创新性教育初探》发表在《科技教育》杂志上。这些理论研究对我校的科技创新教育起到一定的指导作用。
②有效利用社会科技创新教育资源。
本校的科技创新教育资源是有限的,能不能有效地利用社会上的科技创新教育资源,决定着青少年科技创新教育开展的广度与深度。我们紧紧依靠全国青少年科技辅导员协会、中国创造协会、全国劳动技术教育委员会来提高科技辅导员的理论水平;我校已经是全国科技辅导员协会团体会员。我校紧密联系中国科技大学、安徽工业大学、安徽工程技术大学等名校,提高科技辅导员的实践指导能力,聘请中国科技大学孔燕教授、安徽工业大学冷护基教授、安徽工程科技学院金世伟教授为我校的科技创新教育指导组成员兼校外科技辅导员;积极参加全国和省市县科普活动,参观省市科技馆,拓宽学生的创新视野;与我县的高新技术和工件制造企业有效合作,提高学生的实践制作能力。
3)实现科技创新教育的“三化”。
①实现科技创新教育目标化。
对高一、高二学生和科技辅导员分别提出明确的科技创新教育目标。对高一学生进行创新思维和基本仪器、工具使用技能训练,注重培养学生的创新思维和创新精神。对高二学生进行创造技法和制作技能培训,注重培养学生的创新能力和创新品质。
②实现科技创新教学课程化。
学生创新精神和创造能力培养的关键是开设科技创新教学课程,高一年级开设《科技创新思维训练》课程,高二年级开设《科技发明技法培训》课程,组建科技新少年班,每周开设一节课。
③实现科技创新活动常规化。
每年将全校的科技创新教育计划列入学校工作总计划,各教研组的科技创新教育计划落实到时间、地点、负责人和活动经费。全校性的科技创新活动有校园科技节、暑期科技夏令营、“爱迪生”杯科技创新大赛。班级科技创新活动小组每周开展一次活动,高一、高二年级部每月开展一次科技创新活动。做到活动前有计划,活动过程有记录,活动结束有总结和反思。
4)做好科技创新教育的四个结合。
①科技创新教育与学科教学相结合。
②科技创新教育与发明活动相结合。
③科技创新教育与课外兴趣小组活动结合。
摘要:“CDIO模式”是2001年由4所国际前沿的工程大学倡导的一种工程创新人才培养模式,2006年开始引进国内,至今中国已有50所高校采取该模式。本文在分析了目前青少年创造发明活动现状的基础上,将CDIO模式应用于青少年创造发明活动中,并通过探索与实践,进行了总结。
关键词:CDIO模式一体化活动目标
“设计实现”过程发明活动生命周期评价标准宽容度
一、CDIO模式
“CDIO模式”是一种工程创新人才培养模式,2001年由瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院等4所前沿工程大学合作开发。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它强调创新项目从研发到实际运行的生命周期为载体,让学生在系统的环境中主动地、实践地、跨学科地学习工程,在系统的环境中培养学生4个层面的能力,分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。CDIO模式系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。迄今为止,已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织。2006年,汕头大学成为CDIO的首个中国高校成员。至今,已有接近50所中国高校加入CDIO组织。
CDIO模式在实施过程中取得了突出的成果,通过该培养模式的学习,学生普遍称赞学到了真本事,增强了自学和解决问题以及研发、团队工作和沟通的能力。目前国外的CDIO人才培养模式已经走出高校,进入中学。在中学的技术课、项目创新等课程中让学生在CDIO的系统环境中经历创新构思详细设计实现测试现实运作的整个过程,培养他们的基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。但在国内,CDIO人才培养模式目前没有进入青少年的科技创新活动或相关课程中。笔者在自身从事的青少年创造发明以及青少年工程创新活动中作了初步的探索与实践。
二、基于CDIO模式分析目前中国青少年创造发明活动现状
1.学生具有创造发明的意识和积极性,但创新能力较低,大部分创意还停留在思考阶段
目前参与创造发明活动的青少年普遍兴趣浓厚、积极性强,在学习和生活中积极寻找新创意、新想法。但由于多方面客观条件的限制和学生自身的局限性,使得参与学生没有把自己的创新想法和建议及时与指导教师和同学们沟通交流,并进行实质性的操作,从而限制了学生创造发明的过程,使得很多学生的创意只是停留在思想里或纸张上。比如:在生活中遇到问题时绝大多数学生愿意尝试独自处理,缺乏团队协作精神,不能取长补短,共同把问题解决好;许多学生缺乏行动的信心,没有创新毅力,经常在学习过程中缺乏创新的恒心和意志,见异思迁,半途而废,这必然导致创新能力得不到锻炼,使得大部分青少年创新能力低下。
从创造发明活动组织者角度看,这种现象的成因主要是受各类科技创新竞赛的主导,活动中只关注对最后成果的自主创新性、先进性等内容,而缺乏对学生进行的创意达成的系统培育,包括系统环境的创设、系统目标的制订等。
2.学生具有创造发明活动的理论知识,但知识结构不合理,缺乏创新的动手能力和必备的创新技能
受应试教育的影响,目前我国青少年的知识结构很不合理,一般都只重视用于应试的事实性知识(学科类的记忆知识),而对人的能力、道德发展等更为重要的方法性、价值性知识却往往被忽视,青少年很少有机会通过实际操作、亲自体验等形式来获取这两类知识。这样的知识结构造就了很多纸上谈兵的高材生――具有创造发明活动的理论知识,能将创意写出来、画出来,但无法去具体实施。
3.青少年创造发明活动的参与面广,但创新成果真正运行的寥寥无几
目前青少年创造发明活动普及面较广,参与的指导教师、学生众多,每年都有大量的工程类创新项目在各级各类科技活动中展示。但由于种种原因,这些项目大部分都只进行了构思、设计、实施3个过程,然后就开始参加各类科技活动,而真正的实际运行过程被忽视了。此处所说的运行非指产业化,去工业化生产,而是指创新项目在经历了前3个阶段后,单个或多个作品真正投入现实环境使用的过程,包括运行过程中的监控、维修、改进等。缺少运行过程,对参与创造发明活动的青少年来说是一个不系统的培育过程,对他们的创新能力、团队合作精神的培养,以及创新项目的进一步发展都有较大影响。
4.青少年创造发明活动评价体系单一
目前对青少年参加创造发明活动的一般评价方式主要有两种,一是过程中教师给出的评价,如在活动过程中给予学生个人或优秀创意作品的鼓励性评价等;二是项目成果参与各类科技竞赛活动的结果,如在青少年科技创新大赛中获得奖项等,这也是目前国内青少年创造发明活动中受重视程度较高的评价方式。两种评价方式都是针对参与活动的青少年以及他们的发明作品,都以甄别与选拔为评价的根本目的,这类评价方式不利于科学、有效地评价学生发展,而且对于整个青少年创造发明活动来说过于片面、简单。
三、CDIO模式在青少年创造发明活动中的探索与实践
1.基于CDIO人才培养理念,制订一体化的活动目标和计划,培养青少年综合创新能力
CDIO人才培养模式中,青少年综合创新能力的具体内容有4个方面,包括创造发明的基础知识、个人能力、人际团队能力和创造发明的系统能力。针对这4个维度提出的一体化活动目标不仅包含了传统的知识与技能目标,更增加了人际团队能力和发明活动的系统能力。其中,人际团队能力不仅指与人合作的能力,更涉及在团队中的表达理解力、人际融合力和不依靠他人独立解决问题的能力;发明活动的系统能力是指学生在进行发明活动时,从具体构思、设计分析、实现创意、具体运行的4个步骤中,能进行整体调控把握的能力。一体化目标制订完成后,通过后期有效的计划实施,能让学生在主动的参与发明活动的过程中,整体提高创新能力。
以组合发明法为例,如按传统的活动目标,知识方面即组合发明法的含义、技巧、操作步骤等;技能方面的目标就是要求学生能运用组合发明法提出自己的创意。对于CDIO模式而言,知识技能方面的目标仅仅完成了基本知识部分的目标,对于个人能力、人际团队能力、相关系统能力等都未涉及,而这些对青少年创新能力的提升更为重要。CDIO模式中,我们将该活动的目的定为:能在情景(现实或假设的需要利用组合方式创新的场景)中发现需求,并在团队活动中确认详细构思和设计图,并制作模型或实物以实现自己的创意,而后将自己的创意在现实环境中运行,通过监测提出新的改进方案。综合来讲,传统观念下的创造发明活动目的关注的是创新作品、创新思维、创新技能等,而CDIO模式下的发明活动目的关注的是学生在活动中4方面能获得的整体发展。
2.引导学生亲身经历“设计一实现”,并创造条件支持学生动手和直接经验的学习
CDIO模式下的创造发明活动,强调让学生亲身经历“设计实现”的过程,让他们能够从动手实践、直接参与的过程中获取方法性知识和价值性知识,来完善他们的知识结构,让他们能够掌握创意实现的具体过程与方法。
“设计实现”分为两种水平,在“基本水平”中,多用一些优秀发明案例,让学生分析并进行模仿“设计制作”,让学生在这样的过程中体验创新工程实现的具体过程与技巧,在“高级水平”中,学生已通过基本水平的学习掌握了实现发明创意的过程与方法,能将自己提出的原创性项目,通过构思、设计、实现、运行4个步骤来逐步实现。如“叠衣板”,是一个生活中的小发明,它能通过简易的步骤高效、整齐地将T恤叠好。引导学生自己制作一块叠衣板,对于青少年来说就是一个基本水平的“设计实现”过程,学生在参与活动的过程中需要绘制设计图,确定材料的精确尺寸,根据设计图和尺寸来制作模型,再回家将自己的作品介绍给亲友使用,这样的操作过程对学生的方法性知识、价值性知识的掌握都有积极的作用,并为将来他们能够通过高级水平的“设计实现”过程来实施原创性项目奠定了坚实的基础。
3.“构思、设计、实现、运行”是一体化的学习模式,能促使学生主动学习
传统的发明活动中,比较重视学生的创意方法和创意过程,并要求将创意书面化,描述成文字或绘制设计图等,而对具体实现和运行并没有硬性要求。这造成了众多发明活动中产生的学生创意极少能够最后完成实物的制作,而在现实环境中运作的就更是寥寥无几了,这对于学生综合创新能力的整体提升是不利的。CDIO模式下的发明活动,“构思、设计、实现、运行”是一个整体的环境,是一个不可分割的生命周期,学生在一体化的学习过程中获取的经验,能带动学生对基础知识、个人能力、人际团队能力、系统能力的获取,并能激发学生主动学习的热情。
以“趣味隐形笔筒”为例,要求学生利用磁铁的特性,设计制作一个隐形的笔筒。在一体化的学习模式中,针对该笔筒的详细构思、设计、实现、运行是一个整体性的生命周期,不可分割。活动中,通过磁性相关基础知识的掌握,引导学生在团队中运用这些知识进行详细设计、模型制作,并且进行系统测试、改进,最后将作品投入实际环境中运用,并收集反馈信息,而后根据反馈信息学生可能会自主地进入另一个发明活动的生命周期。在该活动中,学生掌握了关于磁性的基础知识,并在设计、制作过程中提升了个人能力、团队能力,而后在实际运行过程中培养了与人交流、协商的人际能力,而在活动过程中出现的知识、技能需求,以及实际运行过程中的建议反馈,都成为了学生主动学习的强劲动力。
4.CDIO模式下青少年创造发明活动的评价体系
针对CDIO模式下青少年创新能力4个方面的不同成果,要用不同的评价方式,以期更有效、更真实地进行评价。有效的评价应采用不同的方法来衡量学生的各方面能力。比如基础知识可以是笔试或口试的方式;“设计
实现”能力相关的评价可以用平时实际观察记录来实现,形式可以是教师评价、学生互评、自我评价相结合;人际团队能力可以是调查表、访谈、观察等形式。
基于CDIO模式下的评价,不论采取哪种评价方式,针对哪个阶段的评价,都要制订一个具有宽容度的评价标准,即评价标准不是一条线,而是一个有宽度的区域,进入该区域学生即达到活动目的的期望值,一些优秀的学生个人或团队能够超越该区域,也有部分学生个人或团队接近期望区域但还需努力。这种评价标准更合理、更人性化、更符合学生发展的需求。
参考文献
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式,高等工程教育研究,2008(3)
[2]CDIO大纲与标准.汕头大学出版社,2008.12
[3]顾佩华等.从CDIO到EJP-CDIO――汕头大学工程教育与人才培养模式探索.高等工程教育研究,2008(1)
[4]顾佩华等.重新认识工程教育――国际CDIO培养模式与方法.高等教育出版社,2009
作者简介
钱利群,34岁,中国福利会少年宫创造发明活动指导,中国青少年科技辅导员协会会员,电子信箱:。
点评
青少年发明创造活动,首要的是“创”,即青少年不仅要有如同“创”字左侧的“仓”所容纳的必要知识,亦要有右侧的“立刀”所隐含的刺中靶心的能力。本文作者在论文中正是从分析我国青少年发明创造活动往往过多注重纸上的知识,而忽视实际解决问题的能力这一弊病展开论述的。
作者重点结合自身在青少年创造发明活动中应用CDIO这种国际上工程创新人才培养模式的实践,从4个方面阐述了该模式对于参与活动青少年创新精神和创造能力的积极作用,具有一定的科学性和探索性,值得广大科技辅导员在培养科技创新后备人才中予以借鉴。
【关键词】 创新大赛 创新思维 技能 交流式
1.青少年科技创新大赛有助于创新思维的培养
一年一度以“体验、创新、成长”为主题的青少年科技创新大赛,为师生创新成果展示提供了一个很好的平台,充分激发了学生创新热情,活动中提高了学生的创新思维。学生通过观察身边的事和人,关注社会热点,而提炼出选题,从而提出假设。进而制定探究方案,通过实施探究方案遇到问题,反复实验解决问题,从而得出结论。这个过程中首先充分培养了学生的观察力,学生在克服困难反复试验中,通过思维不断完善选题,通过查新突破与别人成果的不同达到创新,更重要的是学生在体验过程中得到激励满足,增强他们进一步探究的信心。参赛学生往往能够持续不断地多年参赛,在创新中陪伴他们度过美好青春。同时,在活动过程中不断欣赏自己,享受活动乐趣。它充分发挥学生想象力,使其自身潜力得到最大的释放。
2.青少年科技创新大赛有助于学生技能的培养
当今教育正在转型变革时期,多年来的教育评价体系,只重知识而轻视技能,青少年科技创新大赛有效地培养学生能力,使学生在知识掌握、运用、情感、态度、价值观等综合素质方面都得到提高,活动中培养学生吃苦耐劳精神,热爱劳动、关心身边人民的情感,失败中总结出对待科学严肃认真的态度;活动中逐渐熟悉到使用各种劳动工具及收集各种信息。如生物学方面使用显微镜、接种箱,以及生化检测器材,物理学方面使用电器设备;光学设备;通过活动学生可熟炼掌握使用相关器材,顺利完成实施方案的流程步骤,极大地提升学生动手操作技能。我在参加第26届全国青少年科技创新大赛的技能测试中,依据图形组装机器人,因专业差异才感觉隔行如隔山,组装速度和成功率远远小于物理专业、信息技术专业的老师。从中感悟到只有跨学科广泛学习操作才能适应当前教学需要。总之通过参加大赛,选手们除实际探究操作技能外,在撰写论文,查新,制作展板,回答问辩等方面的技能都有很大提高。
【关键词】农村青少年 科技教育 科技创新
积极开展青少年的科技教育活动,努力提高青少年的科技创新水平,进一步培养青少年的科技创新能力,是一项长远的社会工程,同时也是为国家培育创新型人才的需要。笔者作为一名农村中学的科技活动辅导教师,通过近20年的青少年科技教育实践探索与研究。认识到在科技创新活动中培养青少年的创新能力是时代赋予的使命,也是目前中小学新课程改革的一项基本要求。
笔者所在的学校地处偏远,属农村中学。我们紧密结合农村中学的实际。在现代的科技教育实践活动中,以青少年全面发展为目标,主动发展个性潜能,通过各种科技教育渠道培养青少年的创新能力。在科技教育的实践中,我们立足农村,贴近农民,服务农业,形成了具有农村学校特色的科技教育模式。
一、养殖场里的科技创新教育
1999年前后,皖北地区兴起了各种特色养殖业。特别是北极狐养殖业发展较快,大大小小的北极狐养殖场就有三十多个,特种养殖成为皖北经济的一大亮点。但在养殖过程中出现了很多难题,特别是北极狐的养殖难题更多,如饲料配方、疾病防治、品种退化、幼狐哺饲、皮毛加工销售等。湖沟中学的养狐场也不例外。
学校科技活动领导小组根据这一特殊情况,开展了养狐科技知识培训,并组织了由部分老师和学生参与的攻关小组。北极狐养殖这一新课题蕴藏着丰富的现代科技教育内容,广大同学对狐狸养殖产生了极大的兴趣。同学们纷纷在活动课上及课余的时间里,仔细观察狐狸的生活习性,认真研究如何对狐狸饲料进行科学配方,如何用中草药防治疾病,如何对母性差的母狐在产仔后把幼狐分离出来,并用代养法和人工哺饲法来进行养殖。学生在活动中不断探索,培养了既会动脑想,又能动手做的能力。他们不仅掌握了科学方法,又学到了科学知识,从而养成了严谨的科学习惯,进一步激发了求知的欲望。如我校学生张杨、张恒两同学根据自己探索并总结的养狐经验,撰写了科技论文《利用中草药防治北极狐犬瘟热和病毒性肠胃炎的试验》(1997年)、《幼龄北极狐的人工哺饲和代养初探》(1999年)、《利用人工授精技术改良北极蓝狐的试验》(2002年),参加了省和国家的科技创新大赛,分别获得了国家优秀项目的三等奖和长江小小科学家奖,团中央颁发的枫叶奖。
二、农田里的科技创新教育
我校学生90%以上为湖沟镇周边的农民子弟,他们在寒暑假、周末及节假日,与父母一同下田劳作。在劳作中,大部分同学深深体会到父母劳作的艰辛,同时也认识到要想丰产丰收,只靠勤劳是远远不够的,更重要的是品种要改良,技术要革新。
湖沟镇是皖北著名的西瓜之乡,年年都有大批的西瓜远销各地。在西瓜的种植中令瓜农头疼的是西瓜还未长成瓜苗就死了,黄河源同学家里瓜田的这种情况尤为严重。黄河源随父母在瓜田里劳动时。深深体会到父母的勤劳并未带来西瓜的丰产。有心的黄河源同学把父母的忧愁带到了学校的科技活动小组。在学校科技辅导老师的帮助下。终于找到了瓜苗死亡的原因――重茬,西瓜种植不能重茬。于是黄河源和老师及同学到学校图书馆查找资料,到宿州市瓜果科研所找专家,想办法来解决瓜苗死亡问题。第二年,黄河源同学家里扩大了西瓜种植面积,采用西瓜的嫁接改良,结果瓜苗健壮,西瓜又大又甜,重茬问题得以解决。2001年黄河源同学的科技论文《西瓜的嫁接改良》获得第六届全国科技创新大赛三等奖。
高一年级的黄军棋同学,父母是菜农,每年都要栽种辣椒。辣椒收获后要把辣椒株拔掉。而细心又好奇的黄军棋同学发现,过了一段时间,断了枝权的辣椒根发出了新芽,部分新芽枝叶长成后还开花结果了。黄军棋同学如同发现了“新大陆”,第二年在辣椒收获后,他留下200棵辣椒不拔,剪去枝杈,重新施肥、浇水,剪枝的辣椒发芽、出叶、长枝并结果。黄军棋同学把握了这一科技试验的机会并写成了科技论文《辣椒剪枝再生的试验》,该论文获得全国科技发明比赛二等奖。
作为农家子弟的黄河源、黄军棋成功的科技试验活动,说明了农村学生创新机会大多在农田,只要辅导老师及时加以引导,定能取得丰硕成果。
三、大山深处的科学探索
科技创新教育要通过丰富多彩的活动,来培养青少年的观察思维能力、动手能力、创新能力。我们想方设法积极为青少年提供动脑想、动手做的活动机会,参加科技夏令营就是青少年学生特别喜爱的活动形式之一。
2007年,我校科技活动小组成员,参加了大别山科学探索夏令营活动,并得到了安徽省青少年活动中心和安徽大学生命工程学院专家教授的指导。在大别山深处的蚂蟥沟,专家、教授及我校辅导教师引导学生细心观察了蚂蟥的形态、习性。了解了蚂蟥沟的蚂蟥多的原因,认识了蚂蟥沟的蚂蟥与家乡河沟的蚂蟥的区别。在野猪岭,专家、教授及我校辅导老师指导学生观察野猪的特征及习性,认识了野猪与家养猪的区别,讨论了野猪可不可以捕杀,野猪能不能人工饲养等问题。又指导学生观察大别山植物的种类,识别鸟及蝴蝶的种类,学习采集植物标本和制作蝴蝶标本方法。广大青少年营员对此产生了浓厚兴趣,他们每天回到住地都要数数捕捉了多少只不同品种的蝴蝶,采集了多少不同品种的植物,并分别制作成标本。