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科技创新型人才具有的特点就是对科技创新活动有浓厚兴趣。对科技创新活动有很高的积极性与主动性。青少年由于自身年龄特点,对新事物有很强的求知欲,科技创新型人才往往能将求知欲转化为兴趣。兴趣是学习行为的生理动力。一旦对科技创新有兴趣,那科技创新活动对于其来说就是一个快乐的过程,就会很快吸收相应知识,并常常将其应用于实际。在初高中学校学习阶段中,对科技创新的兴趣影响其大学专业选择与以后就业为社会发展、奉献前进的方向。利用现代教育技术,培养青少年对计算机的求知欲,教师指导使其很好地将求知欲转化为学习兴趣,吸收相应知识,并将其应用于实际。将其科技创新技能用于服务社会,对自身而言是一个快乐又富有挑战性的创作过程。兴趣起到很重要的作用。快乐学习,快乐创作。
二、运用
培养青少年科技创新的兴趣后,教师如何利用现代教育技术,指导青少年学以致用非常重要。网络是个巨大的资源库。培养青少年如何搜索、过滤,提取有用信息,是必备的知识技能。在教育教学中,指导学生利用网络多种搜索引擎查找有价值的资源。利用维普网等大型数据资源网站进行相关材料资源的查找与阅读。利用IE浏览器浏览国内外最新科技创新方面知识。利用邮箱或MSN等网络聊天工具彼此间进行交流合作。利用网上视频资源进行视频教程培训。可以极大地提高与丰富青少年的科技创新能力。
三、创新
科技创新型人才具有另一个特点,就是有很强的学习与创作毅力。科技创新型人才的成长道路并不是一帆风顺就能成为一个真正意义上的人才的。在学习、创作过程中,有许多难题与困难。面对难题,高难度的创作目标时,毅力是否坚强,是其能否成为成功的创新型人才的关键。总结归纳要学会学精一门技术,在学习过程中遇到的挫折与难题难以计数。如学生在软件编程科技创作时,遇到作品一个功能的实现有难题的时候,在毅力的坚持下,查阅各项书籍,在一天中常常查阅知识而忘了吃饭,全身心地投入到寻找解决问题的方法上。在查阅书籍的同时进行大量知识归纳与应用。在多次程序修改与调试后,实现预定的功能目标。中间的调试失败的经历与挫折可想而知。如果没有毅力坚持,一个具有完善功能的科技创新作品就难以实现。科技创新型人才成长中,毅力是一个非常重要、明显的素质特点。
四、途径
对于青少年的这种不良倾向,相关组织虽然已经采取一些制度和管理上的扼制措施,但我认为,真正能保证青少年科技创新竞赛沿着健康和可持续发展的道路前进,关键是组织者和参与者都要认真实践青少年科技创新竞赛的宗旨,即体验、创新、成长。
体验之基
体验就是躬身实践,在实践中感受和验证认知。在科技创新竞赛中,如果只追求结果而轻视体验,便走入了功利主义的歧途,背离了创新教育的价值理念。
为此,活动组织者提出“三自”原则,要求参赛者自己选题、自己设计、自己制作和写作论文。这一原则不仅体现活动组织者对竞赛公平性和真实性的基本要求,也表明对重视自主体验的现代教育理念的认同。
另外,强调体验也是一种教育伦理要求。注重体验,既是尊重自己,也是尊重他人。任何竞赛都需要公平和尊严,有体验的竞赛才是公平的竞赛。那种急功近利、请人代劳式的投机取巧,不仅伤害他人,更是坑害自己。
创新之核
对于创新,人们有着不同的理解。在词义学中,“创新”是指“抛开旧的,创造新的”,或指“创造性”;社会学家认为创新“是指人的创造性劳动及其价值的实现”;在经济学家眼里,创新是指“一种生产函数的转移”或“生产要素和生产条件的一种重新组合”,目的是“使技术体系发生变革”以获得“企业家利润”或“潜在的超额利润”。
就青少年科技创新竞赛活动而言,它所关注的创新主要是指心智上的发展。活动中,青少年提供的项目作品或论文虽然少有现实的经济价值和社会价值,但其包含的创新教育价值和人的发展价值显而易见。
现代社会的主要任务之一就是教会人们思考,那些有序的思考被称之为思维。在青少年科技创新竞赛体系中,创新思维占核心地位。谁能占据创新思维的高地,谁就是竞赛胜出的佼佼者。
创新思维与常规思维的不同点在于,它不是机械地按照过去的经验或书本上的准则思考问题,而是根据变化的情况和面临的新问题,突破固定逻辑通道,以新方式寻找新颖的求解方案。
显然,在科技创新过程中需要创新思维,但也离不开常规思维。一般来说,常规思维是创新活动的思维基础,而创新思维是使思维过程中“山穷水尽疑无路”演变为“柳暗花明又一村”的突破之思,起着画龙点睛的作用。只有善于交叉运用这两种思维,才能达到游刃有余。
例如,面对创新课题的求解,先用常规的逻辑思维(综合与分析、归纳与演绎、推理与判断等)去尝试,当常规的逻辑思维对难题求解无济于事时,再用非逻辑思维(联想与想象、灵感与直觉等)另辟蹊径,找到解决问题的新方案。
成长之本
无论省、市还是国家组织的青少年科技创新竞赛活动,最根本的追求是促进青少年的健康成长。简言之,成长是创新之本。
为什么要遵循“成长”这一宗旨?首先,这是青少年科技创新竞赛的教育本质决定的。教育的本质是育人,以促进受教育者的个性发展。青少年科技创新竞赛活动是目前我国基础教育阶段培养创新人才不可或缺的教育实践,是创新时代的必然选择。
美国著名教育学家道格拉斯认为:“具有创新能力的小学毕业生远比缺乏创新能力的哈佛大学毕业生有更多成功的机会”。结合目前一些社会精英和著名创新型企业家的成长经历来看,道格拉斯的观点值得思考。在知识经济时代,创造力是最宝贵的人力资源和人才资本。
关键词:科技创新大赛;网络;共享与推广;微课;DV
中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0144-02
随着素质教育的全面推进与提升,科技创新教育作为能显示学校素质教育水平与特色的指标之一,越来越得到学校的重视。在科技创新教育中怎样运用现代化的信息技术手段,开展好教育教学活动,提高学生的科学素质与培养学生的创新精神。已成为每一位科技辅导员应该积极学习与探究的重要教学问题。
1信息技术在青少年科技创新大赛指导中的应用
每年一次的市级、省级和国家级青少年科技创新大赛为广大热爱科技创新的学生与积极投身于科技创新教育的教师提供了一个展示自身特长、潜能,提升自身科学素养的优秀平台。辅导老师在指导学生开展创新课题探究时,很关键的一步是指导学生怎样运用网络资源对所思考的创新问题进行学习与查新,找到尚未有人研究过的创新问题或创新点,从而确定探究方向,这一步关系着课题在创新大赛中的成绩档次。如:学生发现校园中呈紫色的成熟的大叶女贞子果实未被加以利用,首先,通过实验,指导学生检验到它的果仁中含有丰富的三价铁离子[1],果皮可以作为显色丰富的酸碱指示剂。其次,通过指导学生在百度、谷歌、中国知网、万方数据等网站进行查新后,发现女贞子树是西南地区有地域特色的绿化树种,净化空气能力强,它的树皮、树叶、果仁可作为药用。并且,没有查询到有关将女贞子果仁应用于实验改进方面的探究。最后,确立了开展题名为《巧用女贞子果实改进的两则学生分组化学实验》的课题方向,并开展了细致、深入的研究,该课题于2012年获第27届青少年科技创新大赛贵州省一等奖,全国二等奖。又如:学生想到探究《自动浇水花盆的设计》《汽车废气能转电能装置》《灌装液化气冬季防冻装置的设计》等课题,在指导学生进行网络查新后,发现已有人应用类似的原理研究过,甚至比同学们的思路、方法更好。遇到这样的情况时,我们常常鼓励学生另外思考新的创新课题,或者另辟新的思路解决问题,如:代雯同学另辟新思路,想到利用花盆在缺水与浇水时的重量变化,通过自制装置,采用弹簧原理、杠杆原理、压强原理实施了花盆的自动浇水。该课题于2013年获第28届青少年科技创新大赛贵州省二等奖。
2信息技术在科技创新教学中的应用
2.1建立科技创新网络平台促进优秀教学资源的共享与推广
科技创新教学是该校的一项特色教学,2010年至2015年,我带领学校老师指导学生开展科技创新大赛竞赛项目及实践活动,共获全国一等奖1个,二等奖3个,三等奖23个,贵州省一等奖25个,二等奖27个,三等奖59个。2014年开始,我们总结了获奖的成果与教学方法,建立了安顺二中环保创新共享交流网络平台,开展《高中化学校本特色环保创新教育共享交流平台的建立与应用》课题研究,通过开设以下四个网页窗口:“节能减排”教学实践、“创新教育成果”“交流与讨论”“您的共享资源”,实现环保创新教学资源的共享、交流与优秀成果的推广,该课题研究获中央电教馆“十二五”2013年度专项课题立项资格。
2.2利用信息技术,积累科技创新活动音视频优质教学资源
在每一年的科技创新大赛比赛及学校每年的科技日、科技周活动中,我们会通过照像,摄像的方式,记录科技活动内容,并通过利用绘声绘影软件,将照片、录像制作成视频动画。如:在2015年我校的科技日活动中,拍摄了“航空讲座、航模制作与飞行表演、理化生兴趣实验探究、科技创新作品展示与交流、3D科普展”等科学活动,此外,2013年至2015年期间,我们摄制了10多个学生在科技创新大赛上获奖作品的展示视频。这些积累的视频资料,为科技创新教学提供了真实、生动、直观的课堂效果,提高了课堂教学效率,促进了学生的科技创新成长。
2.3利用信息技术,开发科技创新微课及DV教学资源
有些有意义的、成功的科技创新教学活动,老师可通过总结的方式,运用信息技术,制作成微课教学视频。如:我们总结了在青少年科技创新大赛上获奖的科技实践活动作品,如:《节水减排生态道德教育创新探究与宣传实践活动》(获全国一等奖)、《“低碳实验绿色排放”化学实验创新与实践》(获全国二等奖)、《“绿色责任——废旧电池的回收宣传与创新利用”》(获全国二等奖)等,我们制作了《化学实验中“节水减排”创新课题探究方法》,《实验中“变废为宝”的创新方法》《废旧电池创新利用的方法》《怎样开展植物学科环保创新课题探究》等微课视频,通过5分钟左右的微课视频,让学生能快速地、高效地了解各学科开展科技创新的方法及成功案例。此外,我们还利用校本课、课外活动课、信息技术课,组织学生积极开展科技创新DV视频制作,制作了《多功能墙面清洗刷的创新制作探究》《防溺水手臂式救生圈的制作》《生活中锌锰原电池原理的探究》等DV视频。这种,利用信息技术手段,重视科技创新教育与学科资源的整合与应用的现代教育理念与方法的改变,对于促进学生个性、潜能的发展,起到了很好的推进作用。作为科技教育工作者,我们应该充分利用信息技术的先进性、灵活性,高效性为科技创新教学服务,积极开发科技创新教学资源并通过网络及媒体进行共享与交流,共同为学校、国家培养高素质的科技创新人才。
参考文献
[1]人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心主编.普通高中课程标准实验教科书(必修1)[M].北京:人民教育出版社,2006:7-102.
关键词:科技创新 青少年教育
中图分类号:G637 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2016)06-0155-02
随着教育改革的深入开展,全民科技活动的推广,社会主义建设发展的需要。几年来,我校在科技活动实践中,形成一定的优良做法,每年以科技活动月为载体,开展了为时一个月的校园科技文化艺术节活动,形成一定的特色项目,有科技小发明小制作,科技兴趣小组讲座,科技模型制作,动漫制作以及地震预测预报知识讲座等科技创新活动。这些活动吸引了广大师生的兴趣,丰富了学生的业余生活,提高了学生的科学素质,极大地调动了学生参与科技创新活动的热情。
1 工作成效创特色
三川中学科技创新教育工作取得了一定的成绩,科技创新特色在全区树立了典型,形成一定的影响,曾在全区科技教育工作会上作经验汇报,并开放科普实验室为全区各兄弟学校参观、借鉴和学习。
2007年7月,三川中学代表队在北京参加“首届中国青少年创意大赛暨知识产权宣传教育活动”中荣获全国团体金奖。
2009年5月泉港区首届青少年科技创新大赛中,三川中学陈学敏同学获得小发明创作二等奖,陈建民、陈杰鸿、陈鸿、陈烨斌分别获得三等奖;陈亿斌获得模型制作二等奖,陈小斌获得三等奖;陈燕萍获得创意设计优秀奖。
2009年11月,在泉州市第六届青少年科技创新大赛中,三川中学的陈建民、陈杰鸿、陈鸿、陈烨斌分别获得创新项目市级三等奖。
2010年11月,在泉州市第七届青少年科技创新大赛中,三川中学的肖国伟同学获得创新项目市级三等奖。
2012年11月,在泉州市第九届青少年科技创新大赛中,三川中学的陈捷同学获得创新项目市级二等奖。
2012年11月,在泉州市第十届青少年科技创新大赛中,三川中学的陈佳渊同学获得创新项目市级三等奖。
2013年11月,在泉州市第九届青少年科技创新大赛中,三川中学的陈佳渊同学获得创新项目市级三等奖。
2014年11月,在泉州市第十届青少年科技创新大赛中,三川中学的陈佳渊、陈芗宜同学获得创新项目市级二等奖
2014年9月被评为“泉港区科技特色教育先进校”
2015年4月被评为“泉州市老科协科技教育基地”
2 加强科教宣传,增强科技意识和创新精神
科普宣传是一项思想性、科学性、教育性很强的工作。三川中学在科技创新教育工作中,很注重学生的科普宣传教育,以普及科学知识、传播科学思想、倡导科学方法、弘扬科学精神,反对和抵制伪科学为内容,以提高学生的科学素质和整体素质、促进学生的全面发展为根本任务。主要从以下几方面进行科普宣传。
(1)开辟科普专栏,并定期更换宣传内容。
(2)与区科协联办“崇尚科学,反对”科普进校园宣传活动。
(3)利用主题班会加强宣传,并定期出好科普宣传板报。
(4)创办《科技简报》,宣传科普知识。
(5)举行隆重的科普启动仪式,提高学生的创新意识。
(6)举办各类科技创新知识讲座,提高学生的科技创新能力。
(7)组织学生观看神十、嫦娥二号发射直播,介绍我国科技发展新成就,增强学生创作信心。
(8)搭建“星火计划”科普专线,定期组织学生观看最新科普知识。
3 进一步完善科技组织的建设
为了积极推动三川中学科技活动的开展,学校成立了以校长陈学平为组长,副校长陈学武为副组长,政教处、教务处、团总支、保卫科、教研组组长为成员的科技活动领导小组,并以刘荣森为分管科技副校长,下设以团总支郑忠安为主任的科技创新工作机构(组委会办公室),来组织实施学校的科技活动的日常工作,并成立学校科技教育教研组,科技辅导员老师由四位荣获全国科技创新型教师奖的老师担任,为三川中学开展各项科技活动提供了人力资源保证。
4 加强学校科技教师的培训工作,为学校科技活动提供保障
2007年以来,三川中学为了提高科技辅导员教师的科技辅导水平,学校采取“请进来、走出去”的方法,加大投入。对学校科技辅导员教师进行了科技知识的培训,在2007年4月份派学校科技辅导员教师到市科协参加全国首届科技创新比赛活动知识讲座。派团总支书记郑忠安赴平潭参加海峡两岸特色教育研讨会。同时学校为了扩大学生的知识面,激发学生学科学的热情,每周安排两节为科技活动课,并且在校内开展了有关科技创新知识的讲座,成立了小发明小制作兴趣小组、科技模型制作兴趣小组、地震预测预报兴趣小组、动漫制作兴趣小组。学校通过各种方法对科技教师进行了不同形式的培训,大大提高了三川中学科技辅导员教师的水平,对学生进行科普知识宣传教育,增强了三川中学师生的科学素质,为三川中学科技活动的开展打下了坚实的基础。
5 加大投入,加强学校科技活动的硬件设施建设
2007年,设立了科普办公室。配备电脑等办公设施,建设了一个科普活动室。在科普活动室中,配备了各种科技活动工具,搭建“星火计划”科技专线,订阅了《中国科技教育》《走进科学》《科学生活》《百科知识》《大自然》《中学科技》《少年科学》等科普杂志,提供给学校师生阅读,为全校师生提供了活动场所和资料保证。接着,我们又加大了科技硬件投入,创建了多媒体科技专用教室和电脑创作专室,为三川中学科技创新教育活动增添了硬件平台。
6 积极开展形式多样的科技创新活动
在每年12月份,三川中学根据泉港区石化新城的大环境和学校的实际情况,积极开展了形式多样的科技活动。整个活动按照计划制定,分为宣传普及、活动开展和作品展示三个阶段进行。坚持强化管理,注重实效;坚持面向全体,人人参与;坚持普及与提高相结合的原则。
6.1 校企共建,让学生走进科学实践
三川中学与亚伦集团携手共建,共同促进学生的科技创新能力的发展。学校每年组织一次学校科技创新小组的学生到亚伦集团去实地考察、实践,提高了学生学习科学的兴趣,体验科学的快乐,丰富学校课余生活,培养了学生科技创新和实践动手能力,有效地实现了学科之间知识的整合。
6.2 科技创新小创造主体活动
要求学生用身边的旧电器、旧玩具等废旧物品,运用“声、光、电、磁、机械”等科学原理创新制作科技教具、模型等作品。在该项活动中,学生踊跃参与。经专业教师的评选,选出优秀作品进行复赛展出,并列入学校科普实验室展览。该项比赛中,学生参与活动的积极性强,有一些有一定的科技含量。通过该次活动,培养学生的热爱科学的精神,提高了学生的动手实践能力。
6.3 校园科技文化艺术月系列活动
以“倡创新,培能力,构建和谐校园”为主题,主要活动有: “小发明小制作比赛”,“创意方案设计比赛”、“动漫制作比赛”“旧报纸、旧麻袋服装设计比赛”“我的发明故事征文比赛”、“科技创新演讲比赛”、“科技创新手抄报比赛”、“科普板报比赛”,活动结束后举办颁奖晚会等活动项目,通过一系列的科技创新竞赛活动,以营造良好的科技创新氛围,活跃和丰富学生的学习生活,培养中学生积极的创新意识。
地漏坏了引发好奇心
王超逸是山东省荣成市35中学初四学生(四年制初中),他之所以发明这个防臭地漏,就是因为自己家中的地漏堵塞了,臭气熏天。
那天,王超逸家中的地漏坏了,好奇心促使他将地漏拆了下来,研究其内部构造。为了进一步了解地漏的结构,他跑遍了家装市场,对各种地漏做了全面了解,对材质、结构、价格一一进行了探究。
“我发现,地漏的材质对于地漏的功能影响不是很大。真正决定地漏防臭和排水性能的关键因素是地漏芯。”王超逸说。于是,他把地漏芯作为研究重点。
王超逸研究了不同结构的地漏芯特点,弄清了它们的原理和利弊。“我发明的地漏芯内部有大小两个浮球,大球拉小球的方法能极大地解决地漏防臭和排水的问题。”王超逸说。原来,当水到一定的高度时,大球上浮拉动小球也上浮,保证水往下流且水平面永不超过大球,效果很好;当水变少时,小球下沉密封,地漏将储存小部分水可防止臭气、害虫等。
王超逸说,能拿到一等奖是他意料之外的事。“参赛前,我觉着拿个二三等奖就很不错了,毕竟大家实力都很强。”王超逸认为,也许是他的发明贴近生活,才赢得评委的青睐。王超逸的地漏模型都是用塑料瓶、壶盖、笔芯、果冻盒等废旧材料做成的,节约与环保是这个发明的另一个优势。
10岁爱上发明
王超逸的指导老师叫王华安,两人既是师生,又是父子。“我的专业是美术,我更多的是在宏观上指导王超逸,具体到浮力、离心泵等物理原理,还是要靠他自己摸索。”
王华安是山东荣成市35中的一名美术老师。在王超逸参赛的过程中,他一直陪伴左右。“跟儿子去参赛,也开阔了我的眼界。大赛组委会先是以笔试的形式对参赛者进行素质测试,再进行组装飞机模型的技能测试,最后还要与专家进行面对面的讲解。”比赛中,王超逸的动手能力和交流能力让王华安大吃一惊。
经过一系列的考核,王超逸终于带着他的发明走进了全国赛场。
王超逸在10岁时爱上了发明。5年来,他发明了自动发电的轮船模型和纠正拿笔姿势的鱼鳍笔等诸多作品,先后在山东省、山东威海市的科技创新大赛中获得过优异成绩。在这次参赛期间,王超逸自信大方的表现,赢得了专家、评委的肯定。“我爸爸说我是个内向的孩子,但我认为自己很外向,在评委面前我并不紧张,关键时刻不会掉链子。”王超逸说。
绘画功底成为发明“利器”
王超逸不仅喜欢发明创造,还喜欢国画。“国画是我坚持了六七年的一个爱好,我不想随便荒废掉。”王超逸说,如果时间允许,他还想学习乐器。“王超逸上小学时,跟他的美术老师学画,我很少亲自教他。”王华安说,“上初中后,他成了我的学生,我教他画画的时间就多了。”
这几年,王超逸的国画作品在市级比赛中都获得了不错的成绩。很多人认为,美术和科技之间没有任何关联,但在王超逸眼中,这两者存在着千丝万缕的联系。“我的绘画功底为我的创造发明奠定了‘美’的基础。在绘制设计图纸时,我能把自己脑海中设想的构思用笔完整地呈现在纸上。”的确,绘画已成为辅助他发明的一项技能。读小学时,王超逸对美术课上的手工项目就很感兴趣,他说自己的动手能力在那时得到了开发,“发明创造中所需要的各种模型都是我自己动手完成的,这与我小时候喜爱手工是分不开的”。
尽管把大量的业余时间用在了发明和画画上,王超逸的学习成绩却一直排在班中前三名。“比赛之余,我认真地预习了一遍高一的课程。劳逸结合,学起来才不会累。”与许多成长中的男孩一样,王超逸也喜欢电脑游戏,这是他自我放松的方式。