讓鄉(xiāng)村科技教育“有味”“有為”“有位”

王志軍

怎樣才能讓鄉(xiāng)村科技教育更有趣味、有作為、有地位？我以在隴縣溫水鎮(zhèn)中學(xué)的科技教育實踐，談?wù)勛约旱慕?jīng)驗與思考。

以賽促教

一是用好校園科技節(jié)，引導(dǎo)師生廣泛參與。學(xué)?？萍脊?jié)以班際運動會形式舉辦，分為展示和競賽兩部分，為教師和學(xué)生提供展示自己科技作品的平臺。科技節(jié)的競賽項目一般有4 項：①水火箭比賽，用可樂瓶、自行車胎氣樁組裝，加上飛行翼，利用高壓水氣混合物噴流的反作用力飛行，評價標準是飛行距離。此項目難度較大，由我輔導(dǎo)學(xué)生設(shè)計、制作、試飛，制作發(fā)射架，組織競賽。②讓雞蛋安全落地，學(xué)生各顯其能，只要在保障安全的前提下，可以采用任何方法、形式、材料，把雞蛋從4 層樓高度扔下后安全著陸不碎裂。③紙繩拉重物，給參賽隊1 張報紙，用報紙擰1 根不短于1 米的繩子，看哪個隊的繩子在同一平面水平方向能拉動的物體最重。④紙牌承千斤，給每個參賽隊1 盒撲克牌，要求豎向可以用粘、剪、裁、捆等多種方法，建構(gòu)1 種結(jié)構(gòu)，評比那個參賽隊的結(jié)構(gòu)承載的物體重量最多（大于10 秒）。在2 周多的準備、制作和嘗試過程中，各班同一項目又組建了多個競賽小組，班級競賽的勝出小組代表班級參加學(xué)校競賽。這樣一來，我們的運動會式的科技節(jié)讓學(xué)校80% 以上的學(xué)生直接或間接參加了科技競賽。科技節(jié)比賽當天，組委會、裁判員緊張工作，各個項目競賽場人頭攢動，比賽驚心動魄，學(xué)生現(xiàn)場制作、現(xiàn)場操作實踐，他們關(guān)心能否為代表隊贏得榮譽，更關(guān)心各代表隊技術(shù)方案的優(yōu)點和缺點，比賽結(jié)束后還在研究如何改進技術(shù)方案。

二是以社團參加各類賽事，促進學(xué)?？萍冀逃?。在組織參加各級青少年科技創(chuàng)新大賽的過程中，我們組建參賽項目組，各組精選項目，引導(dǎo)教師以科技輔導(dǎo)員科教方案、教具制作項目參加比賽，組織學(xué)生以科幻畫、科技制作、實踐活動項目參加比賽。2013 年以來，學(xué)校組織參加了歷屆青少年科技創(chuàng)新大賽，鍛煉了教師，培養(yǎng)了學(xué)生，促進了學(xué)校科技教育的發(fā)展。此外，在學(xué)校支持下，科技社團購置了發(fā)報機、直流電動機、八音盒、DIY 組裝滑翔飛機、航空航海模型、電子小火車、機器狗等科技活動裝置與材料，讓學(xué)生在玩的過程中了解掌握簡單的機械原理、機械構(gòu)造與電路原理，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)的濃厚興趣。

以培訓(xùn)提升科技輔導(dǎo)員隊伍素養(yǎng)

科技教育和校園科技創(chuàng)新活動離不開有興趣、有能力的科技教師（科技輔導(dǎo)員），怎樣才能擁有一支有興趣、有能力、有熱情的科技輔導(dǎo)員隊伍？我們靠的是培訓(xùn)和引領(lǐng)。通過培訓(xùn)轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生的觀念，首先，科技創(chuàng)新活動是科技教育活動的一種，培養(yǎng)的是科學(xué)理念、科學(xué)精神、社會責(zé)任與擔(dān)當；其次，無論是高精尖的航天科技，還是師生們的小發(fā)明和專利，都具有實用價值。

為開展校園科技節(jié)，我們還對班主任教師開展比賽項目的培訓(xùn)工作，強調(diào)賽事特點、規(guī)則及安全事項等內(nèi)容，這樣，班主任就成了科技節(jié)的最前沿輔導(dǎo)員，裁判員則是比賽現(xiàn)場的輔導(dǎo)員和安全員；為參加科技創(chuàng)新大賽等賽事，我們開展培訓(xùn)，涉及競賽規(guī)則、科技創(chuàng)新心得與誤區(qū)、科技創(chuàng)新步驟和流程等。經(jīng)過多年培訓(xùn)和引領(lǐng)，學(xué)校擁有了一批科技輔導(dǎo)員，前后有20 多人次獲市級優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員稱號。

以項目促成思維碰撞

借鑒課堂教學(xué)中“同課異構(gòu)”的理念，同一個項目由不同的人提出各自的解決方案，再召集交流，通過討論、借鑒、吸收、優(yōu)化、優(yōu)選，最后形成更簡潔、更科學(xué)、更經(jīng)濟的方案。通過這種方式和流程，可以促成教師、學(xué)生思維碰撞，使我們的教育活動更生動、更有水平。

以校園科技節(jié)平臺為例，我們規(guī)定比賽題目，要求參賽隊伍及成員開動大腦，各顯神通，采用各種技術(shù)方案，達成設(shè)計目的，再通過修改、優(yōu)選方案，各組成員都能從“是什么”“為什么”“怎么辦”3 個維度提出自己的方法和觀點。比如“讓雞蛋安全落地”小組在研究的基礎(chǔ)上得出：“雞蛋要安全落地，必須解決地面對雞蛋的沖擊力，要減少沖擊力，必須降低降落速度，或用包裝材料吸收沖擊力……”經(jīng)過優(yōu)選討論，學(xué)生采用的方案各種各樣，有用幾個氣球包裹的，也有用巨大的泡沫箱子緊密包裝的，更有用雨傘改裝降落傘承載降落的……

以尋找“缺陷”和“抱怨”為引擎激發(fā)創(chuàng)新欲望

為改進和優(yōu)化生產(chǎn)生活中的方法與技術(shù)，我們開發(fā)了“設(shè)計與制作”課程，引導(dǎo)學(xué)生尋找日常生產(chǎn)生活中的技術(shù)“缺陷”和人們的“抱怨”，發(fā)掘技術(shù)創(chuàng)新素材，激發(fā)師生的科技創(chuàng)新欲望。近年來，以生活中的技術(shù)缺陷和生活中的抱怨為“引擎”，我們輔導(dǎo)學(xué)生申報專利26 項，授權(quán)20 項。

實例1：地震會造成嚴重的人員、財產(chǎn)損失，而人身傷亡往往是由建筑物斷裂、坍塌造成的。針對這個“缺陷”，我們提出了一種結(jié)構(gòu)更為簡單、易于實現(xiàn)、節(jié)省建筑材料的卵圓形建筑結(jié)構(gòu)，通過降低建筑物的重心，取消建筑物與地基之間的剛性連接，降低強地震波對建筑物的破壞。2017 年，“卵圓薄殼框架晃動式抗地震波建筑結(jié)構(gòu)”被國家知識產(chǎn)權(quán)局授予實用新型專利。

實例2：因為結(jié)構(gòu)和材料的問題，在晚春、夏、早秋季穿著運動鞋大量活動時，人體汗液輸（排）入鞋內(nèi)，不能短時間排到鞋子外部，會致使鞋內(nèi)潮濕，奇臭無比。我們從鞋底結(jié)構(gòu)入手，設(shè)計了“單一材質(zhì)正負壓自動空氣抽排器鞋”，這一設(shè)計利用人行走時抬腳、踏腳對鞋底的力量，把鞋內(nèi)的空氣吸入鞋底，再排到鞋子外面，達到使用時舒服、脫下后清爽的目的，也利于延長鞋的使用壽命。此項設(shè)計于2017 年被國家知識產(chǎn)權(quán)局授予實用新型專利，并獲得陜西省第31 屆青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員項目一等獎。

實例3：各類船只在遇到風(fēng)浪、礁石、技術(shù)等問題時，會導(dǎo)致船體傾覆，且傾覆后不能自行扶正，說明水進入船體后改變了船體的重心位置。為解決這一問題，我們提出了“傾翻后能自己扶正的船設(shè)計”，2018 年被國家知識產(chǎn)權(quán)局授予實用新型專利。

以鄉(xiāng)土素材開展活動

以鄉(xiāng)土素材開展科技教育活動，可以在一定程度上降低活動成本與難度。以本地的社會生活現(xiàn)象和鄉(xiāng)土自然資源，開展接地氣的科技教育活動，能讓學(xué)生在活動中看得見、想得清、做得來。近10 年間，學(xué)校策劃組織的“溫溪不凍的奧秘”“溫水鎮(zhèn)地域農(nóng)田水利設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查”，以本地香菇園、核桃園、草莓園為素材的“走進設(shè)施農(nóng)業(yè)”，以及以本地脫貧攻堅工作為素材的“以白家灘村為例探尋貧困背后的秘密”等多項科技實踐活動，獲得國家級、省級獎項，并參與全國范圍的展示交流。

科技教育“有味道”，才有吸引力；夯實我們對科技教育的興趣，才能“有作為”；科技教育“有作為”，才能讓教育者有“有地位”，讓學(xué)生有創(chuàng)新、有責(zé)任、有擔(dān)當。