【原】中小学科技教育的研究与实践

中小学科技教育的研究与实践 安徽束义福 当今世界范围内的竞争，其实质就是科学技术的全面竞争，而科学技术竞争的胜败则取决于在科学技术方面有所发明，有所创造的人才，人才的培养靠教育。因此，这场世界范围内的政治、经济、军事等领域的竞争最终归结为培养和造就创造性人才的教育上的竞争。综观世界教育改革，强化科技教育已是当今世界教改必不可挡的趋势。所以我国实施素质教育，首先要把青少年的科技素质和创新能力的培养放在重要位置。 一、中小学科技教育的目标 中小学科技教育是现代科学技术的启蒙教育、强调科学、技术、社会的互相联系，重视科学技术在社会生产、生活和发展中的应用，将中小学科技教育与当前社会发展、社会生产、社会生活密切结合起来，适应当今社会现代化的需要。应该培养从小树立科技意识，对社会的责任心以及在科技实践中合作精神和创新精神；培养实事求是和辩证唯物主义的态度；培养学生主动获取与生活和周围环境有关的现代科技基础知识，并对一些科学现象进行描述、比较、分析和操作的初步能力，发展学生的个性特长。总之，中小学科技教育就是培养学生的科学素养。 二、中小学科技教育的内容 根据中小学生的特点和认知规律，综合国内外的先进经验，现代中小学科技教育的内容主要包括以下几个方面： 1、科技道德教育 包括科技目的、科技品质、科技价值、科学精神等内容。培养学生学会科学思想，掌握科学方法，树立科学态度，善于区别真伪，破除迷信，追求真理，确保青少年健康成长。教育学生进行科技活动是为社会、为人民服务的思想，要有报效祖国、振兴民族的气节。在科技活动中，特别是在发明创造中以独立的人格为基础，依靠正当的、独创的劳动获得成果；要培养良好的合作精神、创造精神、竞争意识以及严谨、质疑、奉献等品质。 2.科学的人文精神教育 培养学生用科学的观点、科学的思想、科学的精神去影响人的价值观和世界观，不应做情趣低俗、自私狭隘、人文精神苍白的人。培养学生认识到从事科技活动的最终目的是为了人类的幸福和尊严，中小学科技教育活动中，不仅仅讲知识本身、讲发明创造方法等，更要讲知识对社会的影响，讲知识和伦理、知识和道德的关系等。 3、科学知识教育 由于科学技术知识的传播能提高学生对客观世界的认识，促进学生智力发展和科学世界观的形成。所以科学知识教育成为现代科技教育的一个基本要素。尤其在科学技术迅速发展的今天，人们越来越重视科学知识的教育，现代科技知识的教育内容应作适时、适度高速和补充，增大科技含量。 4、科技意识培养 培养学生如何抓住机遇和灵感，针对社会生活和生产中的实践活动，随时产生一系列的假设和构想。培养学生“科技是第一生产力”的意识，“科技兴国”意识等。 5、科学精神的培养 着重培养学生严谨求实，吃苦耐劳，认真扎实，坚忍不拔，谦虚谨慎，善于总结，敢于突破的个性品质。 6、科技技能的培养 科技技能包括动作和心智两个方面。在中小学科技教育中让学生多动脑动手，加强练习，形成一定的科技技能，培养学生运用观察、实验、归纳、演绎、假设、抽象、分析等方面的知识，动脑动手形成设计、操作、反馈等一系列科学研究的技能。 7、科学思维的训练 着重培养学生多元性、辩证性，逆向性、主体性、创造性等。培养学生逻辑思维、直觉思维、发散思维、求异思维、收敛思维、整体思维等。 8、科学方法的培养 即科学方法论。包括学习和领会科学认识的一般过程：提出问题→收集与问题有关的资料和数据→提出假说和验证假说→发现规律→得出结论→应用规律和结论，也包括观察方法、实验方法、资料和事实的处理方法、科学抽象方法、模型方法、假设方法等。知识本身并不是教育目的，而是建立科学方法的工具和手段。现代教育观更重视怎样使传授知识的过程成为掌握科学研究方法、开发学生智慧的过程。 三、中小学科技教育的原则 1、主体参与性原则 是指教师要把学生作为教育主体，以学生为出发点的归宿，一切教育措施条件都是为了学生全面发展和个性的充分发展，引导学生主动参与、全员参与和教育全过程，提倡做学习的主人、做生活的主人、做集体的主人。 2、师生协同性原则 教师要充分发挥主导作用，还要充分调动学生的主动性和积极性，使 活动过程完全处于师生协同团结、紧密结合、相互协调、相互促进状态之中。 3、启发创新性原则 启发创新原则是指教师在科技教育活动中最大限度地调动学生的积极性、自学性和创造性，激发他们的创造性思维，从而使其在融会贯通地掌握知识的同时，充分发展自己的创造性能力与创造性人格。启发创新原则，是科技活动中创新教育教学与发展相互影响和互相促进规律的反映。是科技活动中创新教育教学与发展相互影响和互相促进规律的反映。它不仅给学生传授知识、技能技巧，还能促进学生的智力、意志情感及创造能力发展。 4、有效激励性原则 有效激励性原则就是在科技活动中，注重鼓励效应，强调学生有成就感、有进取心、有荣誉感，从学生的成就中体验出快乐，让学生从每回答一个问题、每完成一次活动中都能体验出自身的价值，教师在科技教学活动中，不仅要注意纠正、指出学生存在的问题缺点，更要注意鼓励他们所付出的努力和所取得成绩。 5、延缓判断性原则 延缓判断性原则就是指教师对学生、学生对学生的意见、看法和观点不要立即得出分析判断，并鼓励学生对某一问题产生的想法、观点越多越好，以数量求质量。大量的研究表明，对学生的看法做法过早地评价判断，极易阻碍学生的创造思维，使其思维的锐气大减或受挫。 6、继承的批判性原则 继承的批判原则是指科技活动中，教师传授知识，继承前人思维成果的过程中，必须持批判的、审察的态度和方法，让学生依据已有的知识，在批判、审察的过程中认识真理及真理的相对性，以便建立一个自身要求发展和完善的开放型认识系统。这个开放型认识系统是成功地实施培养学生创造力的基础。 7、实践探究性原则 是指教师要尽可能多地给学生提供实践的机会、动手的机会，要交给学生一些富有探索性的实践任务，使学生具有开展探索性活动的广阔时空。 8、民主个性化原则 人民教育家陶行知先生指出：“只有民主才能解放最大多数人的创造力，并且使最大多数人之创造力发挥到最高水平。”教育是一把双刃剑，可能培养、发展青少年的创造力，也可以压抑、扼杀青少年的创造能力。教是求统一、求规范、求一律，而创造恰恰是要不同凡响、与众不同、标新立异。人的创造性不可以教，却可以培养，其中的关键就是创设民主、宽松、和谐的育人环境，营造适合于青少年自由成长的教育环境和氛围，教师要尊重每个学生的兴趣、爱好、个性、人格，要以平等、友善、博爱、引导的心态对待每个学生，使学生身心自由地表现舒展出来。 9、遵循学生身心特点的原则 遵循学生身心特点的原则就是充分考虑学生的身心特点，遵循学生身心成长的规律，按照学生个性特点进行教育，注意在不同年级、在不同年龄阶段实施不同的教育内容和教育形式，以便形成合理的智能和知识结构。 四、中小学科技教育的途径 培养创新人才，实施科技教育既要转变思想观念，又要把握住实践中的关键环节。全国第三次教育工人会议和中共中央21世纪教育振兴行动计划为科技创新教育营造了一个良好的在环境，开创了极有利的条件，要把科技教育落到实处，就必须发挥青少年科技活动这一载体作用，切实抓好宣传、教育和实践环节，培养学生拥有永远获得新知识的渴望。 1、积极开展科技教育宣传 （1）利用校广播站，定时播送科技教育节目，介绍、预告中映电台的科技节目时间表或组织学生收看，或鼓励、指导学生自行收看。 （2）利用黑板报、报刊栏等开辟科技与创新教育宣传专栏。 （3）利用阅览室，开设科技与创新教育专栏及创造发明专栏相关的收报借给学生阅读。 （4）收集、选择有关材料进行科技与创新图片展览，开展科技节或科技周等活动的宣传。 （5）定期举办学生科技成果展，组织评比，并予以表彰。 （6）对科技活动中成绩显著的学生进行专题报道，并由学生介绍经验体会。 2、建立最优化的科技教育新格局，有效开设各类科技教育和实践 （1）高质量开设必修课 现行教材必修课的教学内容是面向全体学生的一些最基本最重要的知识和技能，必须认真调查，精心选择。认真挖掘教材中科学素质教育因素，把学科教学中科学素质教育目标、内容分解到教材的各个章节，以期把学生科学素质的培养纳入系统化、科学化轨道。在具体的课堂教学中应强化六种意识：即目标意识：即目标意识、创新意识、全体意识、情感意识、反馈意识、创新意识。在培养学生能力中应做到“四注重”，即注重创设轻松和谐的教学氛围，让学生身心舒展地学；注重运用多重教学手段和方法，让学生有节奏地学；注重培养学生的参与意识，让学生积极主动地学；着重对学生学习的反馈与评价，让学生在成功的体验中学。 （2）精心开设选修课 着重开高体现“STS”（科学、技术、社会）课程思想的“科学与我们的生活”、“科学发展前景”、“我们身边的科学”、“现代科学技术”等选修课程，扩大学生视野，激发学生科学兴趣，培养热爱科学的情感和科学献身精神。 （3）灵活开设活动课 许多事实证明，作为科学素质教育对象的学生，大多数具有各种活动中发挥各自一定素质潜能的强烈欲望，而活动课的积极组织为他们提供了想象和创造的新天地。开展专题活动课，这是联结课堂教学与课外、校外之间不可缺的重要一环，这类活动把社会生活内容及要求引进教学之中，从学生实际需要出发编制、设计活动内容，让他们在基本自立活动中，通过亲身感知、走向社会独立开展自立活动打下基础。 （4）广泛开展课外科技活动 学校可组织多个兴趣小组，分发展、提高、普及三个层次，学生根据自己的实际情况，选择参加一个小组的活动，并采取请进来，走出去的方式，开设专题讲座，提供信息服务，为发明、制作、论文写作等提供咨询和指导，在学生中广泛组织小发明、小创造、小改革、小制作、小论文、小设计、小建议、小实验、小辩论、小剪纸等课外科技实践活动，并辅之以科技论文评比，奇思妙想“金点子”评选，智力竞赛、社会调查，科学幻画创新方案设计评比等，培养学生勇于实践，勇于创新开拓精神以及独立思考和动手实践的能力。设立“爱科学”信箱，不定期进行学科学用科学的交流探讨。在以上活动中需组织建全，计划科学，指导有方，措施得力。从而进一步训练良好的科技行为习惯，培养科技素质，增强动手、动脑能力，发展个性、培养特长。 必修课、选修课、专题活动课、课外科技活动四类要有一个层层递进的合理递度，前一类是后一类的基础，后一类是前一类的深化，四类互相依存、互相促进形成一种最优化的科技教育活动新格局。 五、建立科学的科技教育评估系统 科技教育评价体系应包括三个方面：即对教师的评价，对学校的评价，对学生的评价。 （一）评价学生科技教育相应的目标体系 1、评价的基本原则：静态评价与动态评价相结合；定量评价与定性评价相结合，统一要求与发展特长相结合，他人评价与自我评价相结合。 2、评价模式： （1）由单向评价向多向评价：分数+等级+特长+评语； （2）评价内容：知识、能力、兴趣、态度、特长均有所兼顾； （3）评论方法：笔试——统一测验，论文测验，作业样口，活动汇报；口试——口头回答，自我报告，伙伴判断； （4）评价主体：教师、学生个体、学生群体、学校领导、学生家长； （5）评价时间：定时评价和不定时评价相结合 （二）评价教师科技教育相应的目标体系 1、评价原则 （1）导向性原则 （2）全面性原则 （3）主体性原则 （4）创新性原则 2、评价方式 （1）导学结合评价法（2）定量定性结合评价法（3）教学管理评价法 3、评价量化标准 A、导（50%） 1、指导思想（10%） （1）体现“教为主导，学为主体，疑为主轴，动为主线”四主的教学原则（4分） （2）重视学法、习惯和创新思维的培养（3分） （3）注重德育渗透和情感熏陶（3） 2、目标内容（80%） （1）目标明确具体，符合学生实际（4分） （2）内容开放、容量适当、层次分明，针对性强（4分） 3、指导过程：（24%） （1）结构合理，多法结合，灵活运用，讲授时间适当（4分） （2）重点突出，难点突破，善于设趣导疑（5分） （3）富有情感，情知交融，善于激发学生学习热情，组织教学高潮（3分） （4）面向全体，反馈及时，矫正迅速，时空合理（3分） （5）注重学法指导，善于启迪思维，注意个性培养（6分） （6）设计训练针对性好，理论联系实际，实践性强（3分） 4、教师素质：（8%） （1）科技教育意识好，善于激发学生创新意识（3分） （2）动手能力强，操作规范，示范性好（3分） （3）语言简炼，合理使用教具、学具及电教媒体（2分） B、学（50%） 1、全体性：（10%） （1）好中差生全体参与，积极性高，训练面广；（4分） （2）好中差生都有收获。（6分） 2、全面性：（13%） （1）掌握学法、动手能力强、习惯良好；（7分） （2）训练效果好，理论联系实际。（6分） 3、主动性：（12%） （1）气氛活跃，思维灵活，主动投入（6分） （2）自主学习，思、疑、议、练、创贯穿全过程（6分） 4、创新性：（15%） （1） 善于思考，勇于质疑，见解有个性，作品有新意（7分） （2） 举一反三，灵活运用方法解决新问题（8分） （三）评价学校科技教育相应目标体系（略） 四、取得的效果 几年来，由于我校坚持学科素质教育，注重学生创新精神和能力的培养，教师认识到位、方法有效，学生热情高，兴趣大，取得了明显的成效，1998年获县科技活动比赛一、二、三等奖11人，学校获县青少年科技活动先进单位。1999年获省发明创造比赛一、二、三等奖3人；2000年获省发明创新大赛一、二、三等奖6人，其中一同学获全国青少年创新大赛一等奖、英特尔英才奖。2001年一学生入选中央电视台“发明之星”电视大赛并获奖；学校获国家专利一项。在安徽省首届“光大杯”创新大赛中14人入选，一人获二等奖，两教师获优秀辅导奖，学校获优秀组织奖。获“首届全国中小学劳技教育创新邀请赛”二、三等奖3人；3名学生获市优秀自制教具二、三等奖。2002年5月荣获市青少年科技创新大赛一、二、三等奖五人，学校获优秀先进单位奖。近几年来学生及教师在省级以上CN报刊上发表“四小”论文30多篇。参加社会实践活动并撰写社会调查研究报告十多篇。多次在校内展示其学生成果图片。学校的可喜成果受到省科协、省教育厅、省关工委及巢湖市有关领导的高度重视，县市有关领导先后两次到校举行颁奖会。 参考文献： 杨雄里等“青少年科技教育大家谈”《科技辅导员》20000.2 胡卫平著《中学科学教学心理学》北京教育出版社 2001.1 束义福“学生创新素质培养途径和方法” 《现代教育管理》2001.1-2 安徽省庐江二中 束义福 2002.07.12 学生科技素质培养的途径与方法 中小学科技教育的研究与实线* 如何理解和处理活动课程与学科课程的关系* 贡献者个人中心——百度文库束义福 课题名称农村高中开展科技教育途径研究 研究报告 附：作者简介 束义福、男、毕业于安徽师范大学物理系。中学高级教师、特级教师。中国物理学会会员。中国教育学会物理教学研究会会员。中国发明学会会员。东方书画艺术家学会理事。巢湖市中学高级教师职务评审委员会委员。中国管理科学研究院学术委员会特约研究员。 辅导学生获全国青少年创新大赛一等奖、英特尔英才奖；获省一、二、三等奖十多人次；获全国奥林匹克物理竞赛（安徽赛区）二等奖；获国家发明专利；在省级CN报刊发表小论文、小发明二十多篇。 在《物理教学》、《物理通报》等二十多家省级、国家级CN报刊上发表文章200多篇，有的被中国人民大学书报资料复印中心全文收录。参编、主编教科研论著及教辅用书9部。多项成果获省级奖和国家专利。《中学物理教学参考》杂志曾为其在封三上作了人物介绍。 获“安徽省特级教师”称号。 获“中国素质教育科研之星”称号并获奖章。 获“全国优秀教师”称号并获奖章。 享受国务院特殊津贴。