在科技教育活動中學習與成長
——山東省臨沂市沂河實驗學校航模教育展風采

◎ 閆海楫

在科技教育活動中學習與成長
——山東省臨沂市沂河實驗學校航模教育展風采

◎ 閆海楫

“科技創(chuàng)新、科學普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。沒有全民科學素質普遍提高，就難以建立起宏大的高素質創(chuàng)新大軍，難以實現(xiàn)科技成果快速轉化。”習近平總書記在 2016 年 5 月 30 日“科技三會”上的這一重要講話，對于在新的歷史起點上推動我國科學普及事業(yè)的發(fā)展，意義十分重大。

科技教育創(chuàng)新模型主要涉及航空航天、航海、建筑、車輛、科技創(chuàng)新制作等類別，是一項融科學和競技、動手和動腦為一體的科技活動，深受廣大青少年喜歡。臨沂市沂河實驗學校自 2012 年把科技創(chuàng)新模型課引入課堂以來，學生們的學習興趣、動手動腦能力、知識儲備有了明顯提高，在省級賽事上取得多項優(yōu)異成績。沂河實驗學校著力開展科技創(chuàng)新模型課程，就是為了讓青少年把“做中學”與“學中玩”有效結合，讓青少年的創(chuàng)新思維、邏輯思維、發(fā)散思維和獨立思考、動手操作、使用工具的能力得到充分鍛煉，再通過組織各種級別的省內(nèi)、國內(nèi)甚至國際比賽，鍛煉青少年的自理能力、規(guī)劃能力與合作交流能力。學校本著“人無我有、人有我精，人精我?！钡陌l(fā)展思路，充分彰顯航?？萍冀逃奈宕筇厣罅﹂_展對廣大青少年進行科技教育和科學普及的事業(yè)。

一、課堂與競賽相結合，在活動中學習與成長

山東省臨沂市沂河實驗學校把科技教育作為提升學生創(chuàng)新力的一個重點。學校組建的天翼航模科技中心，將科技與教育有機結合，航?？萍冀逃呀?jīng)成為學校的一大特色，形成獨特的“河文化”品牌。天翼航?？萍蓟顒又行某闪⒂?2012 年 5 月，是集航空、航海、無線電、機器人、科技創(chuàng)新等項目于一體的科技活動教育基地。中心占地 1000 多平方米，擁有多媒體教室、制作室和室外活動場所，配有專業(yè)科技老師，是目前山東省科技模型設備最為齊全的青少年活動中心。

沒有教材的科技教育，課堂教學就無從談起，就會失去科技教育的方向；沒有課程課時的安排，對學生的科技教育就成了空談，就會流于形式，無法發(fā)揮科技教育的作用。為此，學校組織了校內(nèi)外的科技輔導員，編寫了科技教材，這套教材針對不同年級、不同學期的學生，涵蓋八個年級，共十六冊校本教材。學校申請了書號，面向社會發(fā)行，使科技航模教育有本可依、有章可循，課堂教學更加順暢、易于操作。

為了進一步搞好航模科技教育和教學，學校實行全員授課制，即科技課面向全體學生開課，主要采取班級授課制，每個班級每周一節(jié)航?？萍颊n，上課地點在航?；顒又行?。航模課迅速成了最受學生喜愛的課程，也得到了廣大教師和學生家長的認可與支持。如今，航模科技教育已成為學校辦學的一大亮點和特色，在蘭山區(qū)、臨沂市乃至山東省都產(chǎn)生了較大影響力。

抓好課堂教學需要一支過硬的科技輔導員隊伍。學校通過校外招聘、校內(nèi)培養(yǎng)的形式，組建了一支輔導員隊伍，他們不分學科不分主輔，既有班主任，又有語數(shù)、理化生教師，關鍵是老師們都有熱愛科學、傾心于學生科技教育的滿腔熱情。他們在課堂上認真上課，耐心解答學生的疑難問題，課下悉心備課，積極研討，對學校的校本教材及時提出改進意見，對不同年級的教材內(nèi)容、案例分析、實驗操作、安裝技巧等提出自己的看法，書寫教學實踐中的心得體會，進行匯總整合，使教學水平不斷提升。針對不同年級學生的特點，學校成立了多個科技社團，對一部分具有科技創(chuàng)新意識、酷愛科技制作的學生進行專門培養(yǎng)，利用課余時間組織他們進行有目的的科技培訓、拔高訓練，參加市級、省級、國家級甚至國際比賽，這些學生均取得了突出成績。這既是對學生和科技輔導員的激勵，也起到了非常好的引領作用，讓更多的學生熱愛科學，喜歡科技創(chuàng)新，從小培養(yǎng)科技思維，努力成為科技創(chuàng)新型的優(yōu)秀人才。

沂河實驗學校的科技教育結出了豐碩的成果，在臨沂市首屆青少年科技模型競賽中，學校獲得 9 項一等獎；學?；鸺龍F隊榮獲第二屆山東省青少年航空模型科技競賽總決賽團體一等獎，多次榮獲山東省科技創(chuàng)新大賽、航?？萍即筚愐坏泉?；在第 31 屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中，學校航?？萍蓟顒又行倪x派的選手榮獲周培源青少年科技創(chuàng)新獎、中鳴科學專項獎、最佳創(chuàng)意設計獎等多個獎項。幾年來，學校先后派出 500 多人次學生參加國家級、省級、市級中小學生航?？萍即筚悾@得了優(yōu)異成績。

二、現(xiàn)實生活與前沿科技相結合，提高自主學習能力

科學技術是第一生產(chǎn)力，科技已經(jīng)深深地扎根于實際生活中，科技教育也只有和現(xiàn)實生活相結合，才會有生命，才能接地氣；科技教育只有和前沿科技相結合，才會有生機和活力，才會有未來。在航?？萍冀逃顒又?，學生接觸并運用各種各樣的知識，具化和補充了許多書本知識，激發(fā)了興趣，開闊了視野，豐富了課余生活。為青少年今后從事科技研究和探索打下堅實的基礎，為自己的人生和國家的發(fā)展播下成功的希望，這正是學校開展科技教育的初衷。

開展科技教育，使學生得到了很大收獲，同時，也促使教育者去探究科技創(chuàng)新模型課的功能問題。例如：在航海模型的制作和航行過程中，學生可以了解到，船為什么會漂??？船是怎樣保持穩(wěn)定性的？螺旋槳為什么會產(chǎn)生動力？船怎樣跑得更快？泰坦尼克號受創(chuàng)后為什么沒有立刻下沉？為什么躲不過冰山……繼續(xù)深入下去，學生會接觸到物理、化學、數(shù)學、無線電、材料等學科，掌握力、密度、重力、壓力、磁場、船的構造、發(fā)動機結構和原理、無線電、材料選擇等等許多知識。其中既有許多課本上抽象的知識，也有課本上沒有而生活中經(jīng)常需要的知識。比如，學生在四年級時要學習《蝙蝠與雷達》的課程，由此他們了解了雷達研制是借鑒了蝙蝠在夜間飛行的本領，還了解了無線電波、接收器、熒光屏等設備的工作原理，這時候，學校會鼓勵學生動手制做一個簡易的雷達模型，進一步了解雷達工作的構造和原理，由此啟發(fā)學生“還有哪些科學技術是從動物身上得到的啟示？”，激發(fā)學生大膽想象，再制做出一個科技模型。有的學生想到蜻蜓與飛機，有的學生從魚聯(lián)想到魚雷等等。

科技創(chuàng)新模型活動要求所有參與者在思維方法上要有辨證性、整體性和嚴格的科學性。“麻雀雖小，五臟俱全”，科技模型雖然只是小小的模型，但也是真實的車、船、飛機按一定比例的制作而成，因此模型也是一個整體，牽一發(fā)而動全身。比如，一架比賽留空時間的模型飛機，要經(jīng)過高速爬升和低速滑翔兩個階段，對爬升階段的調(diào)整，主要是地拉力線和兩半翼扭曲后的迎角大小的調(diào)整。重心位置、機翼和平尾的安裝角及方向舵，雖然對飛機爬升的姿態(tài)會產(chǎn)生一定的影響，但這些部位的變動又直接影響著模型滑翔階段的性能，因此，在設計和調(diào)整時，要全面考慮這兩個階段不同的受力情況和解決辦法。又如，在車、船、飛機模型的設計和制作中，對于材料的強度、剛度和重量的選擇需要十分慎重，必須從二者中選出一個最佳方案。因此，科技模型活動在思維方法上要求青少年必須具有辨證性、整體性、科學性，否則會因為一個小小的失誤，使制作出的科技模型性能變差，甚至報廢。

三、動手與動腦相結合，把奇思妙想變成現(xiàn)實

航?？萍冀逃顒佑欣谒茉烨嗌倌炅己玫膫€性，培養(yǎng)學生堅強的毅力和開拓的精神，培養(yǎng)細心和耐心，養(yǎng)成做事嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。學校注重在航?？萍冀逃顒又蟹e極營造有利于學生自主學習、自主探索的氛圍，使他們在科技教育活動中動手、動腦，手腦結合，積極思考、科學思維。通過科技活動，孩子們能夠學會科學地安排有限的時間，培養(yǎng)做事情要有始有終、堅持不懈的品格。此外，同學們一起設計，一起制作，一起比賽，互相幫助，互相學習，這個過程培養(yǎng)了學生的集體主義精神，心中有別人，學會如何與人相處，在走向社會后，才能與他人合作共贏。而這種品質，也正是當前學校教育需要著重補充的。

學校航?？萍蓟顒又行拈_辟了課堂教學區(qū)、自主體驗區(qū)、科學實驗區(qū)、界面操作區(qū)等不同區(qū)域，便于不同層次需求的學生和教師開展活動?；顒又行默F(xiàn)有航模（包括無人機）實物、模型 80 多架，航海實物、模型 40 多具，以及為數(shù)眾多的建模、車模等實物。為了提高學生的動手能力和研發(fā)制作能力，學校購置了大量器材，例如激光切割機、小型機床鉆銑床、砂輪機、木工臺鋸、臺鉗鋼板操作平臺等，引進了機器人套裝 6 套、3D 打印機（第三代）4 臺、3D 打印筆近百只、充電式手電鉆等工具，為更好地開展科技教學和學生的創(chuàng)新活動奠定了物質基礎。

四、班級教學與單獨教學相結合，開展個性化、高層次探究學習

著名科學家施一公說：“科學技術是最后的話語權”，提高國家的科技創(chuàng)新能力，關鍵在于提高全民族的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)一大批具有科學思維、創(chuàng)新能力的科技人才。學校以班級教學為單位的科技教育就是為了面向全體學生，讓學生從小熱愛科學，從小養(yǎng)成樂于動手動腦的好習慣，培養(yǎng)學生的科學思維、科學素養(yǎng)，掌握科學方法。

課堂始終是學校科技教育的主陣地，根據(jù)學校研發(fā)的教材課程，針對不同年級、不同年齡段設計不同層次的內(nèi)容，讓學生循序漸進，逐步深入。各年級的科技教育活動內(nèi)容既相互獨立又具有連續(xù)性，既相互并列又有難易梯度和自己的側重點，并注重小學與初中的內(nèi)容銜接，充分發(fā)揮九年一貫制學校的特點和優(yōu)勢，保持了科技教育活動的一貫性。

課堂是普及，課外是科技教育一展身手的廣闊天地。學校始終堅持科技教育課上課下相結合、課堂社團相結合、學校、家庭、社會相結合，搞好興趣小組和訓練隊的培養(yǎng)；傳統(tǒng)和現(xiàn)代相結合，全方位搞好學生的科學普及和科技教育工作。例如，折疊紙飛機、制作風箏等傳統(tǒng)的喜聞樂見的小制作，激發(fā)出廣大學生的熱情。每年三月份的風箏節(jié)，就是學生制作風箏、進行放飛與評比的好時機。依托學校得天獨厚的地理條件，在沂河岸邊放風箏。學校還成立了航海社團、航空航天社團、計算機社團、火箭社團、機器人社團等，實現(xiàn)社團和訓練隊一體化，既滿足了科技小能人、小狂人的個性需求，也培養(yǎng)了各種訓練隊、參賽隊的科學達人，相得益彰，各得其所。

五、做中學與學中玩相結合，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與動手能力

目前，沂河實驗學校天翼航?？萍蓟顒又行某袚R沂市青少年航?？萍己涂萍紕?chuàng)新比賽的組織、培訓與競賽工作，先后推出了航模科技進校園、美麗家鄉(xiāng)航拍、天文觀測、航模環(huán)保等系列科普活動。幾年來，組織參加了國家體育總局、教育部、中國科協(xié)、共青團中央、全國婦聯(lián)、中國關心下一代工作委員會六部委舉辦的“我愛祖國海疆”航海建筑模型競賽、“飛向北京”航空航天競賽、山東省青少年航空無線電競賽、山東省青少年科技創(chuàng)新大賽、全民健身運動會等一系列科技航模賽事，并參與了這些賽事的選拔與培訓工作。學生多次在各項國家級、省級正式航模比賽中獲得殊榮，受到山東省教育廳、山東省體育局和山東省科協(xié)等有關部門的表彰。

2013 年 1 月，學校的天翼航?？萍蓟顒又行谋粐殷w育總局確立為“國家級青少年俱樂部”，這是臨沂市學校唯一的國家級青少年俱樂部；2013 年 5 月，學校被山東省青少年科技輔導員協(xié)會接納為“單位會員”；2014 年 4 月，被山東省科協(xié)授予“三星級科普基地”。2015 年被評為全國青少年科學調(diào)查體驗活動示范學校，被中科院確立為未來科學家培養(yǎng)計劃教育基地；同年學校被確立為全國青少年科技教育創(chuàng)新校、全國青少年活動基地；2016 年被評為山東省科技教育示范學校，山東省青少年科技輔導員優(yōu)秀會員單位，被中國教育協(xié)會確立為中青創(chuàng)客實驗基地。

光陰荏苒，記載了沂河的足跡；歲月如歌，印證了沂河的輝煌。科技教育和科學普及，始終在學校開展素質教育的路上。

（作者：山東省臨沂市沂河實驗學校校長）

［責任編輯：劉斌］

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