科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。在我国发展新的历史起点上,要把科技创新摆在更加重要的位置,吹响建设世界科技强国的号角。在中小学阶段,科技教育最重要的是保护和鼓励每一个学生的好奇心、想象力、创造力及探究意识,发现和发展学生的科技兴趣、科技潜能和科技特长,培养和提升学生的实践能力、创新意识和科学素养。
二十年来,首都师范大学附属育新学校十分重视科技教育,把科技教育作为素质教育和创新教育的中心环节。通过创立有氛围的科技环境、有内涵的科技课程、有层次的科技活动“三位一体”的科技教育模式,推动科技教育的发展,提升学生的创新能力和科学素养。经过坚持不懈的努力和探索,已经走出了一条适合学校实际的科技教育创新发展之路,形成了学校科技教育特色,结出累累硕果。
营造科技氛围 激发学生的创造热情
俄国教育家乌申斯基讲过:“没有丝毫兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”好奇和兴趣是万能之力,它为我们打开了认识世界、理解世界之门。牛顿对一个苹果产生好奇,于是发现了万有引力;瓦特对烧水壶上冒出的蒸汽十分好奇,最后改良了蒸汽机;伽利略也是看吊灯摇晃好奇而发现了单摆。激发、呵护学生的好奇心和兴趣对于培养学生的科学素养至关重要。
学校地处首都高校职工住宅区,我们依托社区得天独厚的优势开展科技教育,为学生创造更多的学习条件和实践机会。定期邀请社区内著名科学家、科研工作者到校作报告,丰富学生的科技知识面。发动学生参加科技知识竞赛、专题讨论交流、科学考察等科技活动。建立了诸如中国航空博物馆、自然博物馆、北京航天城等校外科技教育基地,尽最大可能拓展学生的活动空间。开阔、自由的活动空间为孩子的好奇心提供了适宜的土壤,激发了学生的创造热情。
科技物质环境是学校科技教育所必需的各种条件的综合,是学校物质文明和科技教育成果的重要体现。而科技人文环境可以潜移默化地影响学生。因此,在实施科技教育的过程中,构建一个良好的科技教育环境十分重要。学校在校园环境建设中增加科技含量,给学生提供更多探索的空间,创造的空间,使学生时时感到现代科技就在身边。学校楼道内分设不同科普走廊、科技走廊、学生作品展示橱窗等多个专题区域,由浅到深,层层递进,主题鲜明展示科技教育的多方面内容。学生生活在浓浓的科技氛围中,时时处处受到熏陶和鼓舞,环境育人的功能得到充分体现。
明代王守仁认为学习中的愉快情绪体验对于学生来讲,犹如时雨春风对于花草树木之生长一样重要。好奇心亦是如此,它是一种认知因素,更是一种情感因素。它似一个精灵,活跃在学生们的心间,引领他们向着梦想向着创新前行。我们首先从营造浓厚的科技氛围出发,呵护学生的好奇心,激发学生的创造热情,引领学生通往创造性的第一步。
深化课程改革 提升科技教育质量
为每个孩子提供适合的教育是教育的最高境界,也是我们深化教育改革的目标。经过多年的探索,学校的科技教育逐渐形成了兼容并包的特点:面向全体学生,兼顾每个学生的发展,培养学生的创新能力;还要彰显个性,为有科技研究能力、有大志向的学生提供专业化的平台。作为育人的重要载体,课程是我们实现既面向全体又彰显个性的重要途径。
我们在钻研教材的同时积极研发校本课程,现已编写出《机器人》《头脑奥林匹克》《科技活动》《电子技术》《初中信息技术教材》《微贴──电脑那些事儿》《魔方》等校本教材,开设了《机器人》课程和《结构头脑风暴》课程,开发了《变形家具》《桥梁构造》《寻迹机器人》《交通信号灯显示流程设计》《体验三极管电路》《爬行机器》等原创设计项目。初步建立了以学科科学知识为主线的科学教育目标,以科学知识、技能和科学方法、能力为基础,以科学精神、态度、价值为核心,科学行为、习惯为外显标志的综合主体教材体系,着力培养学生的技术意识、工程思维以及创新能力和物化能力。
在教学改革中,教师贯彻“研在课前,探在课中,思在课后”的指导思想,把学科课程和科技课程教学改革的重点放在教学过程的设计、实施和落实上,针对适合的课程进行探究式教学,充分发挥学生的主体作用,让学生参与各种科学探索活动,师生共同实现教学过程的改革。在教师的指导、组织和支持下,学生主动参与、动手动脑、积极体验,经历探究的过程,以获取科学知识、领悟科学思想、培养科学素养,发展创造性、创新性、批判性思维和想象力。
在“科技—人文—素养”教育理念的引领下,我们以体验为重要形式,以实践为基础途径,以培育创新精神为主要任务,以提高科学素养为核心,引导学生在逐步完善的课程体系中,在自主学习的过程中不断发展自我。
丰富科技活动 培养学生的科学素养
“穷理以致其知,反躬以践其实。”科学实践活动是学校科技教育的重要形式。学校因地制宜,充分利用现有资源开展系列科技教育实践活动,大力营造科技教育实践活动氛围,形成学生人人参与、人人体验、人人成长的良好局面,着力提升全体学生的科学素养。
每周二下午是集中开展学生活动课程的时间。在这时间段内,综合类《OM头脑奥林匹克智力培训》《DI头脑创新思维竞赛》,学科类《物理探究活动》《生物实验技能》,技能类《电脑机器人创新实验活动》《电子技术、无线电测向运动》,通用技术类,3D打印技术的学习与体验,学生皆可参与学习和体验。除了每年定期开展“神舟科技节”活动外,学校还结合各年级教材内容举行不同的科技活动,低年级组织学生进行建筑模型比赛,中高年级以上进行计算机知识竞赛、纸结构承重比赛、观鸟比赛、低碳环保知识竞赛、纸飞机比赛、DI万人大挑战活动等。多渠道、全方位、立体式的科技教育活动,使学生在耳濡目染中受到科学的启蒙与熏陶。
各类科技社团和课外科技活动兴趣小组,为学生科技特长发展提供了拓展空间。小学部组建创客社团“龙@云工作室”,印制《微贴》书册,推出“龙眼观世界”等系列创客活动。成立生物实验室学生课外活动兴趣小组,针对提高生物科学的兴趣开展实验活动。举办“校园工程师”搭高比赛,开展“青少年科学调查体验活动”等,延伸科学课堂教学,进行科普宣传、科学探究, 使学生“学有所长、学有所乐、学有成就”。2012年,学校隆重举办了符合学生认知特点的“我创新 同快乐”创新嘉年华活动。上百名学生举办了个人创新才艺展示,学生、教师、家长展示共同合作的创新活动。活动中,学生、教师和家长置身于愉悦的、自主的、创造性的真实世界中,使掌握科技创新的知识技能和积极的情感体验能有机的结合起来。
各类竞赛也是学生发展特长、展现风采的重要途径。每年全校学生参加各级比赛获奖达千余人次,学校在历年的各项竞赛活动中均获集体奖项。其中头脑创新思维竞赛多次取得了全国一等奖,并且前往美国参加了全球总决赛,并获得全球第六名的好成绩。在青少年未来工程师竞赛中,同样取得了全国一等奖的好成绩。因科技教育特色和成果显著,学校被评为北京市海淀区科技教育示范校。
经过多年的探索,首师大附属育新学校通过创立环境、课程、活动“三位一体”的教育模式,科技教育已初成特色。在未来科技教育的发展中,学校全面规划、拓宽领域、创新方式,以学生发展为本,以提高科学素质为目标,把培养学生的实践能力和创新精神,贯穿于科技教育的全过程;进一步弘扬科学精神,促进学校科技教育特色建设,整体提升学生科学素养。
(作者为首都师范大学附属育新学校科技创新教育中心副主任、信息技术教师)