中學生科技創(chuàng)新實踐活動校本化實踐探究

湯磊 魯先法

摘 ?要 中學生科技創(chuàng)新實踐活動的校本化，是科技教育普及的重要途徑。合肥一中從學生的科技素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新意識等角度著眼，開發(fā)機器人設計與制作、航模課程、單片機、無線電、創(chuàng)客等校本課程，實施選班制教學，讓傳統(tǒng)的精英科技競賽和社團活動走向課程和課堂，讓科技創(chuàng)新實踐活動更加普及，讓更多的學生從中收益，得到成長。

關鍵詞 校本課程;科技創(chuàng)新實踐活動;機器人;實驗室;校本教材;創(chuàng)客

中圖分類號：G632.3 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-00126-04

1 研究背景

科技創(chuàng)新實踐活動是培養(yǎng)學生熱愛科技、學習科技、探索科技，提升學生動手實踐能力和創(chuàng)新能力的良好載體。一些發(fā)達國家如美國、日本等很早就提出科技教育，并作為國家課程在學校中普遍開展。

近年來，國內中學生科技創(chuàng)新實踐活動在教育部、中國科協(xié)等部門的大力推動下如火如荼地開展起來，但由于受到傳統(tǒng)教育觀念、功利化思想等影響，學校在開展中往往缺乏科學性和系統(tǒng)性。國內很多中學開展的科技創(chuàng)新實踐活動絕大多數(shù)是通過課外活動的方式進行，很多學校是以興趣小組、社團等方式實施的，無課程體系，尤其缺少教學上的深入研究，中學生的科技創(chuàng)新和實踐能力等素養(yǎng)普遍比較低。

經過十幾年的發(fā)展，合肥一中在科技創(chuàng)新實踐活動領域積累了豐富的經驗并取得卓越的成果。目前，合肥一中正在大力打造“七彩課程”，其中重要的一“彩”就是科技類課程，并將其納入學校正式課表，每周兩個課時，固定時間、專門教室、專任教師開展教學。學校依托科技創(chuàng)新實踐基地，積極開展各類科技創(chuàng)新實踐活動教學，如機器人教學、航模教學、無線電測向教學、單片機教學、科技創(chuàng)新教學等，并已形成具有鮮明特色的科技創(chuàng)新實踐活動的校本課程資源。合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動的校本化對同類學校推進科技創(chuàng)新實踐教學有一定的參考和借鑒意義。

2 合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動校本化

課程目標 ?合肥一中以“全面施教、廣育英才”為辦學宗旨，以“懷天下抱負、做未來主人”為校訓?？萍紕?chuàng)新實踐活動的校本化主要是以科技創(chuàng)新實踐活動的校本化實施目標為“綱”，以各個創(chuàng)新實踐活動的校本教材研究為“本”，通過課程的實施，充分挖掘學生的潛能，為學生的終身發(fā)展奠定基礎。課程的目標是激發(fā)學生對于科技的興趣，掌握相應的科技知識和技能，培養(yǎng)學生科學思維的能力和科學方法運用，樹立正確的世界觀和價值觀等。學生能夠對科技現(xiàn)象和科技問題進行感知和體悟，科技意識得到提升;有計劃、有組織地進行科技創(chuàng)新實踐活動，融理論、實踐、創(chuàng)新制作、交流、展示和表達于一體，培養(yǎng)學生探究和創(chuàng)新精神、實踐能力、分析和解決問題的能力、團隊合作的精神、嚴謹?shù)膶W習態(tài)度、良好的科學素養(yǎng)和科學品質。

課程體系 ?合肥一中校領導高度重視科技創(chuàng)新實踐活動，專門成立校科創(chuàng)中心。學校對科技創(chuàng)新實踐活動進行整體規(guī)劃，建立了科技創(chuàng)新實驗基地，分批投入幾百萬元資金，配備相應的教學設備和儀器。目前，學校共有八個實驗室，分別為VEX機器人實驗室、FLL機器人實驗室、單片機實驗室、航空與航天實驗室、無線電測向實驗室、創(chuàng)客實驗室、科技創(chuàng)新實驗室、地球空間實驗室。每個項目科技活動負責人負責相應教室的使用、管理和維護，如表1所示。合肥一中科技創(chuàng)新教育如圖1所示。分為校內課程平臺和校內外活動平臺。校內課程平臺主要由通用技術課程、信息技術課程、科技創(chuàng)新實踐類選修課程、學術課程和研究性學習構成。校內外活動平臺主要由中學生英才計劃、安徽省科學探索夏令營、科技社團和科技競賽、科普講座、校園科技節(jié)、巢湖地質學實踐等組成。中學生科技創(chuàng)新實踐活動的校本化主要研究的是科技創(chuàng)新實踐類選修課程。

合肥一中在機器人、科技創(chuàng)新、航模、無線電、創(chuàng)客等項目上均取得驕人的成績，許多學生在活動中得到很好的鍛煉和提升。歷經多年實踐，雖然社團和科技競賽活動滿足了合肥一中部分學生的需要，融入了合肥一中的學校文化，逐漸形成合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動的特色和品牌。但是，開發(fā)出來的校本資源還是很少，這和學?？萍冀處煾⒅丶夹g研究而忽視對教學的研究有很大關系。對原有的資源進行進一步梳理、整合和優(yōu)化，在原有的科技活動的基礎上，進一步打造合肥一中校本化的科技創(chuàng)新實踐活動，使得科技活動和課程相得益彰，如圖2所示。

合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動課程主要由VEX機器人設計與制作、FLL機器人設計與制作、航空航天模型課程、單片機課程、發(fā)明家課程、無線電測向課程、科技創(chuàng)新課程、創(chuàng)客課程等組成。

課程開發(fā)與實施 ?科技創(chuàng)新實踐活動類校本課程的開發(fā)要基于設定的課程目標，科技教師可以利用原有科技社團活動的相應資源，依據(jù)校情、學情進行開發(fā)。校本教材開發(fā)過程中應注重學生創(chuàng)新能力、動手實踐能力的培養(yǎng)，選擇稍微簡單點兒、具有一定可操作性的項目，讓學生去體悟所學的知識和技能，注重學生科技精神和品質的養(yǎng)成。如機器人校本課程融合了機械、電子、程序設計、自動化和人工智能等知識，實踐性強，深受學生喜愛。通過機器人課程的學習，學生能夠掌握機器人的相關知識，小組合作設計并制作機器人，編寫、調試程序，完成相應的任務。

合肥一中在校本教材《機器人設計與制作》（如圖3所示）編寫過程中就充分考慮學生原有的知識儲備，基礎知識和挑戰(zhàn)性知識相結合、理論與實踐結合，注重學生創(chuàng)新精神和團隊意識的培養(yǎng)。目前，適合開設機器人的校本課程資源相對匱乏。合肥一中借助原有的機器人社團活動室，利用機器人競賽活動的設備和器材并適當加配課程項目需要的設備和器材，由經驗豐富、業(yè)務能力強的機器人競賽金牌教練擔任任課教師，機器人競賽團隊的學生兼當助教，開展教學，保證機器人校本課程的順利進行。除機器人課程外，其他的科技實踐活動課程也借助學?，F(xiàn)有資源開發(fā)相應的校本課程資源，如圖4所示。

合肥一中以“學生終身發(fā)展”為教育目標，在高一、高二階段開設科技創(chuàng)新實踐活動校本課程。高一階段以普及型的課程為主，學生根據(jù)自己的興趣和愛好，按照合肥一中選課指南在網上選擇相應的課程，如表2所示。為幫助學生科學有效地選課，學校技術組開發(fā)了選課系統(tǒng)，每門校本課程都有相關介紹，避免學生盲目選課。周三下午三、四節(jié)課兩節(jié)連堂，進行校本教學，共計九周時間。對于學有余力的學生，還可以在科技教師的帶領下，利用課外活動時間和假期進行更深入的學習和實踐。

高二的學生是在高一學習基礎上選拔的核心骨干成員，這些學生經過一年的學習，已經掌握了基礎知識并具有濃厚的興趣，在校外專家和校內教師的引領下更深入、更有針對性地學習相應的知識，并將知識創(chuàng)造性地運用到問題的解決中。同時，將相應的實踐與研究和科技競賽活動相結合，鼓勵和組織優(yōu)秀學生參加科技創(chuàng)新大賽、機器人競賽、航模比賽、無線電比賽和創(chuàng)客比賽等科技競賽。通過比賽來鍛煉和提升學生，利用比賽來推動學生的學習和研究。

課程的評價 ?科技創(chuàng)新實踐活動課程的有效實施離不開科學合理的評價?？萍紕?chuàng)新實踐活動課程雖然沒有高考指揮棒的指揮，但是學生是基于興趣和愛好的選擇，實踐性較強，他們興趣濃厚。目前，全國、省內和市里都沒有統(tǒng)一的評價標準，學生的評價由教師自行組織，所以教師需要設定評價標準。合肥一中的經驗是，建立在學生認知特點和學生需求的基礎上，注重傳統(tǒng)評價的同時更注重過程性評價，強調學生的學習過程和學習過程中的體驗，如表3所示。

3 合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動校本化的成效

合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動校本化初見成效，經過幾年的課程開發(fā)和教學，取得豐碩成果。

促進了校本課程的生成，整合現(xiàn)有資源，建立校本課程體系 ?科技創(chuàng)新實踐活動立足校內，借助學校現(xiàn)有的資源，對學校原有的科技創(chuàng)新實踐活動課程進行系統(tǒng)化梳理和整合，構建課程體系，完善、豐富、拓展相應的課程，逐步開發(fā)出具有學校特色的科技創(chuàng)新課程，并進行教學實踐研究。合肥一中開發(fā)的科技創(chuàng)新實踐活動校本教材因質量高、效果好，在合肥市優(yōu)秀校本教材評比中多次獲獎，開設的相關課程多次被媒體報道。

提高學生的科學素養(yǎng)和技術素養(yǎng) ?學生高質量地參與科技創(chuàng)新實踐活動是實施素質教育的途徑之一，也能很好地促進學生發(fā)展。通過科技教育，學生積極思考、動手實踐、創(chuàng)新設計，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，提高科技素養(yǎng)，實現(xiàn)學校“全面施教、廣育英才”的人才培養(yǎng)目標。合肥一中通過開展機器人、科技創(chuàng)新、無線電測向、航模等各類科技創(chuàng)新實踐活動，培養(yǎng)了一大批學業(yè)優(yōu)異、能力突出、在國內外各類科技競賽中屢摘桂冠的優(yōu)秀學生。很多學生因綜合素質較高而被清華、北大、中科大、北航、同濟等國內名校及美國康奈爾大學、杜克大學、加利福尼亞大學伯克利分校等世界著名高校錄取。

促進學校特色發(fā)展 ?很多學校都將科技實踐活動作為素質教育和特色教育的主陣地之一，這對學生的成長很有幫助，將科技實踐活動打造為學校的亮點，既是學生成長的需要，也是學校發(fā)展的需要。扎實開展科技創(chuàng)新實踐活動，并將其納入學校的課程體系，可以促進學校的特色發(fā)展。合肥一中因科技創(chuàng)新實踐活動的扎實開展，連續(xù)多年被評為科協(xié)系統(tǒng)“優(yōu)秀單位”“特色學校”等，科技活動成為學校的一大亮點。

促進科技教師專業(yè)發(fā)展 ?科技創(chuàng)新實踐活動校本化的實踐和研究可以使科技創(chuàng)新實踐活動在學校的開展逐漸系統(tǒng)化、規(guī)范化、高效化?？萍冀處熗ㄟ^不斷學習和實踐，構建課程體系，研究教學方法，開發(fā)教學資源，不斷提高自己的教學水平。通過這種方式，合肥一中科技教師的專業(yè)水平得到極大提升，參與省、市科技教學競賽獲得過多項大獎，多人次被評為合肥市優(yōu)秀科技輔導教師，并受到省市的嘉獎。

4 結語

合肥一中開展科技創(chuàng)新實踐活動，提倡“為學生的人生加分”。學校不斷加大各方面的投入，充分發(fā)揮利用這個舞臺，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、實踐能力等，形成不斷進取、勇于探索、開拓創(chuàng)新的個性品質，讓學生終身受益，為國家輸送大批綜合素質較高的創(chuàng)新型人才。

參考文獻

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