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 科技创新教育特色学校之路

 

侯先槐
(忻州师范学院附属外国语中学  山西忻州市  034000)

      摘要:本文介绍了忻州师范学院附属外国语中学在开展科技创新教育,打造特色学校过程中的实践经验和成功数据,从思想认识到实践探索,再到丰硕成果,从学校、教师和学生三个层面,全面系统地阐述和论证了在中学开展科技创新教育的可行性、必要性和重要性。同时,也为在中学有效开展科技创新教育提供参考。
      关键词:科技创新教育;素质教育;科学素质

      早在2006年国务院颁布的《全民科学素质行动计划纲要》中就指出,“科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。提高公民科学素质,对于增强公民获取和运用科技知识的能力、改善生活质量、实现全面发展,对于提高国家自主创新能力、建设创新型国家、实现经济社会全面协调可持续发展、构建社会主义和谐社会,都具有十分重要的意义”。又在第三次全教会上,教育部更为明确地提出要全面实施素质教育,立足于提高全民族科学素质的大目标,加强中小学生科学素质的培育。再从世界范围来看,中学阶段科学教育的目标也都被确定为提高人的科学素质,即培养具有科学素质的人。
      那么如何才能有效地培养具有科学素质的人呢?尤其是在应试教育的模式下,在高考升学的压力下,在中学开展科技教育的确存在许多具体问题,如认识不足的问题、科技教师短缺的问题、与学生文化课学习时间冲突问题、经费支持的问题等等。
      忻州师范学院附属外国语中学是一所完全中学,既有初中又有高中,建校才刚十年,中考高考的压力比老学校更大,升学率的高低直接影响到学校的生存问题。但是,学校领导并没有一味追求升学率,而是站在学生长远发展的高度上提出了“为学生的健康发展导航奠基”的办学理念,在这一理念的指导下,在2006年国务院颁布《全民科学素质行动计划纲要》之后就提出了将科技创新教育作为学校的办学特色的目标。现在,我们忻州师范学院附属外国语中学已经是“山西省科技教育基地学校”,“中国青少年科学素质教育提升研究”的实验校,而且中高考的升学率也是名列前茅。
      当然,我们的科技创新教育之路并不现成和平坦,是靠我们付出艰辛的努力才走出来的。以下是我们在开展科技创新教育的活动中的一些理解、做法和思考,供大家参考。
      一、提高认识,统一思想
      学校领导组织学校广大教师认真学习《全民科学素质行动计划纲要》,并分析中学生的年龄特征、知识水平和发展趋势,审视我国基础教育的现状,结合我校开展科技创新教育的初期实践,认识到:
      1、青少年具有强烈的创新愿望和巨大的创造潜能,实施科技创新教育是学生发展的客观需要。
      中学生具有强烈的求知欲望和探索精神,他们兴趣广泛、思想活跃、敏捷,他们喜欢进行丰富的、奇特的幻想,喜欢别出心裁和标新立异,他们在许多方面都表现出强烈的创造欲望。中学生具有巨大的科技创造的潜能,观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力逐步完善和提高,其抽象逻辑思维能力和思维的批判性明显提高,这些都为中学生进行科技创造提供了可能条件。因此,实施科技创新教育,是学生发展的客观需要。
      2、知识经济时代,教育承担着为祖国和人类提供科技创新人才的历史使命,实施科技创新教育是中学教育应尽的义务和责任,是提高全民科学素质的迫切需要。
      在知识经济时代,国家综合国力的竞争实质是人才的竞争,关键在科技,基础在教育,教育必须为祖国现代化建设提供科技人才的支撑。改革开放特别是实施科教兴国战略以来,我国公民的科学素质有了较大的发展,但是,仍存在许多问题,特别是因长期受应试教育影响,学生科学素质结构存在明显的缺陷,个性特长得不到充分发挥,创新精神和实践能力得不到有效提高。因此,开展科技教育是中学实施素质教育应尽的责任和义务。
      3、基础教育是实施“科教兴国”战略的奠基工程,科技创新教育是中学实施素质教育的重要途径之一,是培养学生创新精神和实践能力的重要突破口,是完成全民科学素质行动计划任务的有力保证。
      中学生的科学素质涉及到中学生的科学知识与技能、科学探究过程、方法和能力、科学态度和科学精神。《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出:实施素质教育,就是全面贯彻党的教育方针,以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点的,造就“有理想、有道德、有文化、有纪律”的德智体美全面发展的社会主义事业的建设者和接班人。《全民科学素质行动计划纲要》指出:“完善基础教育阶段的科学教育,提高学校科学教育质量,使中小学生掌握必要和基础的科学知识与技能,体验科学探究的过程和方法,培养良好的科学态度、情感与价值观,发展初步的科学探究能力,培养创新精神和实践能力”,这是中学科学素质教育的主要任务。
      基于上述认识,我们把“大力开展科技创新教育”列为学校发展的战略之一,力求办出自己的特色。
      二、为科技创新教育提供有力的保障措施
      为了保证科技创新教育的顺利开展,我们在组织管理、制度建设、师资培训和设施设备建设等等方面作了准备工作,主要有:
      1、加强组织领导,保障科技创新教育活动的有力开展。学校专门成立了科技创新教育领导组,由校长田克勤亲任组长。领导组负责全校科技创新教育工作的规划、年度计划、项目责任和管理制度的制订、设施设备的配置、经费的筹集使用、总结表彰等。领导组下设办公室,具体负责科技创新教育工作的组织实施和协调工作。几年来,坚持每学年召开四次科技教育专题会议,安排学年科技创新教育工作要点,研究工作中存在的问题和改进措施,总结表彰全年工作,有力地促进了科技创新教育的健康发展。健全的组织机构,明确的职责分工,为科技创新教育活动提供了强有力的组织保障。
      2、建立科技创新教育的各项规章制度,规范科技创新教育活动的有序开展。学校先后制定了《实验技能训练和竞赛规程》、《计算机操作竞赛规程》、《优秀小论文、小制作、小发明、科幻小说评选标准》、《科技创新项目研究管理办法》、《校外科技教育活动制度》等,不断完善对科技教育的管理、评价体系,规范了科技创新项目研究、学科竞赛、科技创新大赛、电脑机器人竞赛等科技活动,做到了科技创新教育的制度化、规范化、经常化。
      3、加强科技创新教育的队伍建设,保证科技创新教育活动的有效开展。为了加强科技创新教育的师资队伍建设,学校成立了科技教育辅导员协会,负责对全校科技教师的培训和组织全校教师指导科技创新教育活动。多次邀请省、市科协和北京、太原等高校的专家来校讲学,并聘请了高校和科研机构的知名专家学者为兼职教师或顾问,采取走出去学、请进来教的方式,对科技教师进行培训,重点是研究性学习和综合实践能力的培训,不断提高科技教师的业务素质,培养了一支热爱科技教育、具有创新精神和研究能力的专兼职师资队伍,提高了教师对学生科技创新活动的指导能力。
      4、加强设施设备建设,为科技创新教育活动奠定物质基础。近年来,学校加大对科技创新教育的投入,投资30万元建成1个电脑机器人活动室,投资100万元建成3个电脑教室,配置电脑183台,各种实验室均按国家类标准配置,投资10万元购置了科技图书和报刊杂志,学校图书室藏有科技类图书5000余册,订阅科技报刊杂志50余种。
      优秀的科技创新教育队伍、良好的科技创新教育设施、充足的科技创新教育经费,规范的规章制度,为学校的科技创新教育提供了强有力的人力、物力、财力保障。
      三、大胆实践,勇于探索,自主发展
      在应试教育的模式下,在升学的压力下,在中学开展科技创新教育基本上没有可以学习借鉴的,大部分想要开展科技创新教育的学校也没有多少经验,鉴于这种情况,我们提出了“群策群力,自主发展,有效开展科技创新教育”的口号,并进行了大量的实践与探索。
      1、将科技创新教育培根于“大课堂教学”之中,充分发挥课堂教学主渠道作用,积极开展研究性学习和科技社团活动,课内课外、校内校外相结合,以创新教学模式推动科技创新教育。
      “大课堂”教学就是从学生多元发展的需要出发,以三维目标(知识与能力、方法和过程、情感态度价值观)为指向,以课堂教学和综合实践活动为载体,以激活课程资源、激发学生主动学习为基本特征的生成性、开放式教学过程。
      本着“学为主体、教为主导”的原则,不断优化和创新课堂教学,课堂教学从发现问题开始,在不断解决问题和生成新问题中组织教学。在社会、自然大背景下,自然科学与社会生活、书本知识与自然现象相互联系,课堂教学在系统学习学科知识和训练基本技能的同时,渗透科技创新教育,对学生进行科学态度、科学精神、科学方法、科学习惯的培养。
      积极组织、指导学生进行研究性学习活动,从学生完成研究性课题的过程来看,确实培养了学生的创新精神和实践能力。学校现有17个科技社团或科技兴趣小组,如小科学家协会、奥林匹克协会、数学建模协会、爱迪生小制作小组、机器人训练队、校园科技通讯社等,寓教于乐,促进了学生综合素质的提高。
      积极利用社区科技教育资源,建设科技教育实践基地,开展科技教育实践活动。如把忻州气象站作为气象观察基地、山西省林业厅顿村生态基地作为生物和环保教育基地、忻州通用机械公司作为学工基地。学生撰写的《忻州市曹张乡、奇村镇饮用水含氟高的调查报告》和《原平市化肥厂“节能减排”情况调查》,都有一定的见地和应用性。积极参加省市科技创新教育传播活动,发挥学校在全民科技教育中的积极作用,如参加忻州市“全国科普日”暨首届忻州全民科普月系列活动启动仪式,进行了电脑创意PPT汇报及广场展示活动,进行了科普知识和“节约能源资源,保护生态环境”理念的宣传。
      2、实施科技创新项目(课题)研究,组织电脑机器人训练,积极参加国家、省、市科技创新大赛,以科技创新大赛带动科技创新教育。
      学校每年都由科技辅导员协会从学生的研究性学习活动和科技实践活动中选拔出比较好的课题来,重点指导,参加省市以及国家组织的各级青少年创新大赛,从机器人集训队的队员中选拔出优秀的选手参加省市以及国家组织的各级机器人竞赛活动,激励和带动科技创新教育,取得了很好的效果。
      3、举办科技知识讲座,开辟科普教育专栏,创办《校园科技通讯》小报,开设科技教育选修课程,组织科普知识竞赛,拓宽学生的学习领域和科技知识视野。
      近年来,我们先后邀请省科协正厅级巡视员关原成、中国物理学会理事张天才等十几位专家学者分别作了《人与自然》、《光的本质的探索的故事》等专题讲座。开设科普专栏9期,如《走进科学世界》、《嫦蛾工程》和《能源与环境》等。
      利用学科活动时间开设《科技创新教育导读》、《物理拓展性学习》等科技创新教育选修课程。组织了科普知识教育和科普知识竞赛,先后共有3600多名学生参加,260人获得奖励。散发了10套科普教育传单共10000余份,如:纳米产品、科学饮食习惯、我的低碳生活等。
      我们今年还创办了《校园科技通讯》小报,为师生科技创新的交流、科普知识的传播和科技创新活动的宣传提供了媒介。
      4、举办校园科技节,对科技创新教育成果进行集中检阅和展示,为学生展示科技才华搭建平台,以活动展示推进科技创新教育。
      学校先后以“崇尚科学,勇于创新”、“发扬航天精神,勇攀科学高峰”、“科技启迪智慧,创新引领人生”,“求真求实,自主探究”,“我的低碳生活”和“节约能源,保护环境”为主题举办了6届校园科技节,集中展示了学生研究性学习和科技社团活动的成果。
      每次科技节都开展了丰富多彩的科技创新教育活动,如:科技图片展、科普宣传专栏、科技知识专家讲座等科普知识活动,物理、化学自主实验技能竞赛,电脑技能操作、网页制作竞赛和科普知识竞赛,科技小论文、科技小发明、科技小制作、科幻小说等科技创新作品评选,为科技社团展示科技活动成果搭建平台,为具有科技创新才华的学生创设了展示机会,起到了激励的作用。
      四、开展科技创新教育的收获
      我校的科技创新教育,以提高学生科学素养为目的,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,开展了丰富多彩的教育活动,注重了活动的普及性和参与性,体现了学生的自主性和合作性,突出了活动的探究性和体验性。从而营造了热爱科学、崇尚科学的文化氛围,取得了初步的教育成果。
      1、学生层面
      科技创新教育提高了学生的科学素质,表现为:一是增强了科学兴趣,科学探究蔚然成风。二是形成了初步的科学态度和科学精神,他们追求真理,百折不挠,他们实事求是,不迷信权威,不轻信传说。三是增强了观察能力、想象能力和创造思维能力。四是掌握了基本的科学探究方法,收集资料,鉴别材料,实验操作,分析对比,归纳总结得出结论。五是养成了科学习惯,他们严谨务实,勤于观察思考。不少同学树立了为国家繁荣富强和人类社会进步献身科学事业的远大理想,立志要当未来的科学家和创新型人才。
      在科技创新教育活动中涌现出一批优秀学生和优秀成果,每年都有在省级以上机器人大赛和青少年科技创新大赛中获奖的优秀学生。如赵海龙同学设计的《智能电缆除冰器》,参加全国机器人大赛,受到专家好评;侯雪健、郝一瑾同学的调查报告《忻府区市售蔬菜农药残留问题的研究》参加了全国青少年科技创新大赛并荣获三等奖;贾朝同学的科研项目《泡桐叶消除恶臭污染研究》,参加了全国青少年科技创新大赛并获一等奖,参加了丹麦青年科学家大赛并荣获二等奖。到目前为止,有31个项目参加了山西省青少年科技创新大赛,获得一等奖13个、二等奖12个、三等奖6个。有4个项目参加了全国青少年科技创新大赛,获得一等奖1个、三等奖3个。有42个项目参加了山西青少年机器人大赛,获得一等奖26个、二等奖12个、三等奖4个。有21个项目参加了中国青少年机器人大赛,获得一等奖1个、二等奖6个、三等奖14个。
      2、教师层面
      科技创新教育提高了教师的思想认识和执教能力,为有效实施新课程打下了良好的基础,表现为:一是转变了教师的教育观念,树立了正确的教育观、人才观、教学观、学生观和课程观。二是转变了教师的教学行为,教师成为学生学科学的促进者、科技创新能力的培养者和科技创新的引路人。三是提高了教师的业务能力和教学科研水平,教师不仅要创新课堂教学,更重要的是指导学生研究性学习,不断开发科技教育课程和开发科技教育资源,促进教师专业发展,不断学习科技知识和提高指导学生科技创新的能力。近几年来,先后有85名教师参加了山西科技创新作品展评,获得一等奖12项、二等奖18项、三等奖35项;有15位教师被评为省级“优秀科技教师”;有二位教师荣获省级优秀科技辅导员;还有一位教师荣获山西省科技教育先进工作者称号。
      3、学校层面
      科技创新教育提高了学校的办学水平,表现为:一是“为学生健康发展导航奠基”的办学理念得到贯彻落实,学生的科技个性和特长得到应有的发展,学生的创新精神和实践能力得到培养。二是推进教学改革和创新,“大课堂”教学稳步进行,优化了教学过程,提高了教学质量,高考质量连年攀升。三是有效地推进了素质教育和全民科学素质行动计划纲要的实施。四是扩大了学校的社会影响,学校多次受到上级单位的表彰,校长田克勤被评为山西省“十佳科普志愿者”,当选为忻州市科协常务理事。
      综上所述, 我校在科技创新教育的实践和探索中, 付出了许多也收获了许多, 在省内外也产生了一些影响。但我们也清醒地意识到:在科技教育之路上,我们仅仅是迈出了第一步。现在,我们有31名教师正积极地参与到国家社会科学基金课题(BHA100068)“中国青少年科学素质教育提升研究”之中,并承担了四个子课题的研究工作。

致   谢

      在完成这篇文章的过程中,得到了田克勤校长和刘全科副校长的大力支持和帮助,在此表示诚挚的谢意!

      参考文献:
      1. 全民科学素质行动计划纲要(2006—2010—2020年)
      2. 中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定

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