基于高校實(shí)驗(yàn)室的中小學(xué)科技教育的探索與實(shí)踐

張倩+陳新兵+謝斌盛

【摘要】中小學(xué)生科技教育的目的在于培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高中小學(xué)生的科技素質(zhì)和創(chuàng)新能力。開展電子制作方面的科技教育活動(dòng)， 是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效方法。在傳統(tǒng)中小學(xué)生科技教育的模式基礎(chǔ)上，結(jié)合廣州大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的電子制作科技教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，積極探索新的教育模式，取得了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】青少年 科技教育 電子制作

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）04-0235-01

《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016-2020年）》對(duì)科技教育職責(zé)分工和標(biāo)準(zhǔn)要求作了明確分工和部署，提升青少年的科學(xué)素質(zhì)是教書育人的重要職責(zé)，是培育高素質(zhì)公民和創(chuàng)新型人才的重要基礎(chǔ)，基本科學(xué)素質(zhì)對(duì)科技素質(zhì)起著基礎(chǔ)和決定性作用。中小學(xué)是為人才教育培養(yǎng)打基礎(chǔ)的階段，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃。在中小學(xué)當(dāng)中開展科技教育，培養(yǎng)中小學(xué)生的科學(xué)精神，將為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)和成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。

一、電子制作對(duì)中小學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

開展電子制作方面的科技教育活動(dòng)， 是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造力的有效方法，并且它兼?zhèn)淙の缎耘c知識(shí)性， 適合在青少年當(dāng)中開展。通過直觀的電子制作活動(dòng)， 能有意識(shí)地訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造能力， 從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。通過思維訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。讓學(xué)生在輕松愉悅的環(huán)境中， 實(shí)現(xiàn)對(duì)深?yuàn)W的電子世界的基本認(rèn)識(shí)和實(shí)際把握， 培養(yǎng)創(chuàng)造力，激發(fā)深入探究科學(xué)的興趣和志向。

二、探索中小學(xué)生科技教育模式

傳統(tǒng)的中小學(xué)生科技教育組織方式主要包括校內(nèi)科技教育模式、校外科技教育模式及互聯(lián)網(wǎng)科技教育模式等。校內(nèi)科學(xué)教育模式是指學(xué)校定期開展科普講座，設(shè)立科技教育課程，設(shè)立科普角等形式；校外科技教育模式指組織學(xué)生參觀科技展覽館、寒暑假參加科普冬夏令營(yíng)等；互聯(lián)網(wǎng)科技教育模式指教育者可利用高度發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)開展科普教育，這種教學(xué)方式可為青少年提供大量的科普知識(shí)。

在傳統(tǒng)的教育模式之外，應(yīng)該積極探索新的中小學(xué)科技教育的模式。科普是大學(xué)不可忽視和淡化的功能之一。高校擁有豐富科技教育資源，在科普資源的共建共享中應(yīng)責(zé)無旁貸地肩負(fù)起重要使命，其服務(wù)社會(huì)最直接的形式就是普及科技知識(shí)。高等院校擁有豐富的實(shí)驗(yàn)室資源，特別是承擔(dān)教學(xué)科研任務(wù)的實(shí)驗(yàn)室配套有完備的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，為青少年開展科技教育創(chuàng)造了有利條件。

三、中小學(xué)生趣味電子制作科技教育活動(dòng)的組織和實(shí)施

廣州大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心電子信息實(shí)驗(yàn)室近年在青少年科技教育方面進(jìn)行了有益的探索，開展了一系列的科技教育活動(dòng)，為“廣東省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”，主要負(fù)責(zé)全校的電工電子實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)，教師擁有豐富的電工電子實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。電子信息實(shí)驗(yàn)室擁有模擬/數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室、電子實(shí)習(xí)室、EDA電子設(shè)計(jì)室、PCB制板室、SMT貼片實(shí)習(xí)車間等專業(yè)的電子設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)室，這些專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為搭建電子制作科普平臺(tái)提供了有力的保障。

針對(duì)中小學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和興趣愛好，充分利用高校豐富的電子制作教學(xué)資源和大學(xué)生的電子設(shè)計(jì)產(chǎn)品成果，通過一系列趣味性和科技性兼?zhèn)涞碾娮又谱鲗?shí)踐，培養(yǎng)中小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)求知欲，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提高中小學(xué)生的科技意識(shí)，為其終生發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.建設(shè)大學(xué)生科普志愿者隊(duì)伍

大學(xué)生是科普志愿服務(wù)的主力軍，在大學(xué)生科普志愿者隊(duì)伍建設(shè)中，要以“服務(wù)他人，完善自我”為原則。

1）組建大學(xué)生科普志愿者隊(duì)伍。志愿者隊(duì)伍的組成主要考慮以下兩點(diǎn)：①優(yōu)先選擇專業(yè)對(duì)口的學(xué)生，這樣會(huì)使其工作更容易上手，還可以將書本知識(shí)付諸實(shí)踐；②科普志愿者與能力、態(tài)度密切相關(guān)，學(xué)生干部、學(xué)生黨員等大學(xué)生骨干自身素質(zhì)較高，團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)更強(qiáng)，具有更為強(qiáng)烈的參與服務(wù)的激情與意識(shí)。

2）培訓(xùn)大學(xué)生科普志愿者。對(duì)大學(xué)生科普志愿者的培訓(xùn)主要包括基礎(chǔ)理論知識(shí)培訓(xùn)、電子制作的基本操作技能以及現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)的組織、現(xiàn)場(chǎng)演練、溝通等方面。

3）管理大學(xué)生科普志愿者。在組建大學(xué)生科普志愿者隊(duì)伍的同時(shí)要建立健全大學(xué)生科普志愿小組的章程、管理制度和獎(jiǎng)懲機(jī)制，最大限度地調(diào)動(dòng)大學(xué)生科普志愿者的積極性。

2.深入各中小學(xué)校近距離調(diào)研，制定科學(xué)合理的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)方案

考慮到不同年齡層次的中小學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和興趣愛好，積極與中小學(xué)校，深入開展調(diào)研活動(dòng)，制定相關(guān)的研發(fā)內(nèi)容和擬開展活動(dòng)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)。同時(shí)，根據(jù)不同年齡層次的中小學(xué)生成立了不同的研發(fā)小組，有針對(duì)性的研發(fā)相關(guān)的電子產(chǎn)品套件。

3.根據(jù)青少年知識(shí)結(jié)構(gòu)及興趣愛好，進(jìn)行多樣化趣味電子小制作套件的研究與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)制作的電子產(chǎn)品應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

1）根據(jù)中小學(xué)生的年齡層次、知識(shí)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)不同難度等級(jí)的電子產(chǎn)品套件；

2）選取的產(chǎn)品具有較強(qiáng)的趣味性，完成的作品有一定的效果，比如：可以發(fā)聲、發(fā)光、移動(dòng)等；

3）降低中小學(xué)生在制作方面的難度，強(qiáng)調(diào)安全性，弱化制作的工藝，強(qiáng)化制作的趣味；

4）電子制作可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行拓展。電子制作完成后，再嵌入到一些公仔或模具，親自完成一個(gè)自己喜歡的玩具。

4.采用“請(qǐng)進(jìn)來”和“走出去”的方式開展青少年創(chuàng)新實(shí)踐教育活動(dòng)方式

（1）請(qǐng)進(jìn)來——組織中小學(xué)生來大學(xué)實(shí)驗(yàn)室參觀、培訓(xùn)、體驗(yàn)，充分利用高校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)儀器工具動(dòng)手做出成品。

1）參觀專業(yè)實(shí)驗(yàn)室；

2）培訓(xùn)電子制作的基本技能；

3）親自動(dòng)手制作電子產(chǎn)品。

（2）走出去——大學(xué)生志愿者帶著設(shè)計(jì)制作的成品和半成品到中小學(xué)校園，供中小學(xué)生觀看和動(dòng)手組裝。

1）展示基本的電子元器件，并結(jié)合圖板介紹各種元器件的作用、性能等；

2）展示大學(xué)生設(shè)計(jì)制作的電子作品；

3）請(qǐng)中小學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)搭接電路的樂趣。

四、結(jié)論與展望

開展基于高校實(shí)驗(yàn)室的中小學(xué)生電子制作科技教育活動(dòng)取得了很好的成果和效益：

（1）使更多的中小學(xué)生近距離、直觀地感受電子制作的魅力，而不僅僅限于小部分科技愛好者；

（2）促進(jìn)了大學(xué)生的創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力以及組織協(xié)調(diào)能力；

（3）項(xiàng)目的實(shí)施提升本中心的知名度、威信，推動(dòng)中小學(xué)科普工作的推行。

未來本部門的中小學(xué)電子制作科技教育活動(dòng)可以增加更多的形式：

（1）中小學(xué)可以結(jié)合課程時(shí)間安排，與高校共同開設(shè)連續(xù)性、系統(tǒng)性的科技教育課程；

（2）開展中小學(xué)電子制作技能大賽，更好的促進(jìn)中小學(xué)生的電子制作能力。

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