關(guān)于高中科技教育的開展探討

黃捷瑛 林振華

摘 要：要實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，必須要注重社會主義建設(shè)者和接班人的培養(yǎng)工作。科技教育是為國家提供未來科技人才的保障，是國家實現(xiàn)科教興國的必由之路，在新課改背景下，高中教育以素質(zhì)教育為導(dǎo)向，積極開展科技教育。本文分析高中階段開展科技教育的重要性，提出了高中實施科技教育的指導(dǎo)思想，并探討了新課改下高中科技教育的開展策略。

關(guān)鍵詞：高中;科技教育;開展策略

隨著新課改的進(jìn)行，人們對于教育改革的認(rèn)知度也在不斷提升，各種層次的教學(xué)不僅要注重知識的傳授，而且更注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。尤其是在高中階段，學(xué)生已經(jīng)積累了豐富的知識，再加上個人認(rèn)知的提升，可以開始嘗試對知識應(yīng)用進(jìn)行探索。所以高中教師需要創(chuàng)設(shè)機(jī)會讓高中生能夠有目的地應(yīng)用知識，綜合個人技能和經(jīng)驗，去構(gòu)建和更新一些產(chǎn)品和系統(tǒng)，使學(xué)生的創(chuàng)造力得到實現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和綜合應(yīng)用知識的能力，這其實就是一種綜合實踐活動，即科技教育。而科技教育是學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵性教育活動，如何有效開展科技教育是新課改下高中教育要著重解決的問題。

一、高中階段開展科技教育的重要性

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技是一個國家持續(xù)發(fā)展的動力源泉。學(xué)校承擔(dān)著為國家培養(yǎng)建設(shè)者和接班人的重任，各學(xué)校要注重科技的力量，重視對學(xué)生科技素養(yǎng)和科技意識的養(yǎng)成，激發(fā)學(xué)生對科技領(lǐng)域的向往之情，這不僅有利于學(xué)生的個人發(fā)展，對國家占據(jù)科技發(fā)展的制高點也具有積極的促進(jìn)作用[1]。

（一）有助于學(xué)校教學(xué)方式多樣化

在傳統(tǒng)的教學(xué)活動中都是以教師為教學(xué)主導(dǎo)，或者在課堂附加演示實驗環(huán)節(jié)或師生互動環(huán)節(jié)。但科技教育則強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主導(dǎo)，由教師給出科技教育的選題，學(xué)生按照自己的興趣愛好進(jìn)行選擇，自己組織團(tuán)隊，查找資料，設(shè)計項目實施方案，實施項目，并解決項目中出現(xiàn)的問題。在這個過程中，不僅實現(xiàn)了學(xué)生主體地位的提升，而且使學(xué)生與學(xué)生之間的互動達(dá)到了前所未有的高度，同時提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主探索的能力。

（二）能夠使學(xué)生提前了解高校的教學(xué)模式

科技教育的開展是需要以項目為依托的，而開展項目研究最多的就是高等學(xué)校和相關(guān)的科研院所。所以，高中開展科技教育，提高科技教育的質(zhì)量，勢必需要得到地方高校和科研院所的幫助，以此提高項目的質(zhì)量與應(yīng)用性，拓寬學(xué)生的眼界。此外，還可以邀請知名專家或教授走進(jìn)高中課堂，并聘請這些專家或教授作為科技教育導(dǎo)師，從項目的整體設(shè)計、可行性分析、操作的規(guī)范性，以及項目的前沿性等方面給出中肯的建議，讓學(xué)生了解大學(xué)的教學(xué)與研究工作，將學(xué)術(shù)研究的熱情傳遞給學(xué)生，對學(xué)生起到良好的引領(lǐng)作用。

（三）促進(jìn)學(xué)校平臺化建設(shè)

以往的科技教育平臺化建設(shè)僅停留在高等院校層次，高中僅以實驗室建設(shè)為主，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)知識的普及，過于簡單的驗證性實驗已經(jīng)無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣了，并且這類實驗也不利于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，所以帶有一定創(chuàng)新性的實驗是科技教育發(fā)展的趨勢所在。而創(chuàng)新性實驗的實施是以相關(guān)綜合性平臺為基礎(chǔ)的，比如：生物資源挖掘平臺、化學(xué)與環(huán)境工程平臺、地質(zhì)探索平臺等，因此，科技教育的開展有助于完善高中綜合實踐的硬件水平，為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)提供必備的條件。

（四）促進(jìn)學(xué)校重視教師隊伍能力的提升

科技教育的開展對高中現(xiàn)有的師資也提出了很高的要求，高中教師不僅要把原有的工作做好，而且還要對自己本專業(yè)、本領(lǐng)域的發(fā)展前沿有所了解，對于新技術(shù)的原理和操作方法要熟悉，這些都對高中教師是個不小的挑戰(zhàn)。因此，高中學(xué)校要想開展科技教育，就要注重對在職教師的培訓(xùn)，為優(yōu)秀的青年教師提供在職培訓(xùn)的機(jī)會，提高他們的專業(yè)能力，讓他們更好地服務(wù)于科技教育。

二、高中實施科技教育的指導(dǎo)思想

（一）以新課改的要求為目標(biāo)

新課改要求要注重學(xué)生素質(zhì)教育的培養(yǎng)，科技教育的實施要以學(xué)生素質(zhì)教育為原則，不能只重理論而不重實踐。高中教師要重視科技教育中實用性項目的開發(fā)，讓學(xué)生所學(xué)的理論知識有用武之處，提升學(xué)生對理論知識的認(rèn)同感。同時，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生堅持不懈的學(xué)習(xí)態(tài)度和持之以恒的學(xué)習(xí)精神，在探索中培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作意識，學(xué)會與他人分擔(dān)及共享，樹立正確的人生觀和價值觀。

（二）正確處理好科技教育與考試升學(xué)之間的關(guān)系

高中生面臨的最大問題就是高考，高考是一種選拔性考試，只有達(dá)到分?jǐn)?shù)要求者才能進(jìn)入高等學(xué)府繼續(xù)深造。所以，有些學(xué)生對于學(xué)校開展科技教育心存疑慮，他們認(rèn)為這是一種浪費時間的做法。其實并非如此，分析近幾年的小科試卷，大多涉及一些探索性題目，對學(xué)生的素質(zhì)水平和思維能力的考核逐漸在加大分值，而對知識直接考核的死記硬背性題目在逐漸縮減，所以，科技教育和考試升學(xué)是相互促進(jìn)的，為了考試升學(xué)而背記的理論知識正是科技教育的理論基礎(chǔ)，而科技教育的開展有助于實現(xiàn)理論知識的應(yīng)用，兩者相輔相成，缺一不可。

三、新課改下高中科技教育的開展策略

（一）以學(xué)科教育為基礎(chǔ)，開展科技教育

科技教育的開展與實施并不是完全獨立的，它是依附在一定的學(xué)科教育基礎(chǔ)上。科技教育要以學(xué)科教育為基本素材，從中挖掘能夠滲透科技教育的因素，從而實現(xiàn)學(xué)科教育向科技教育的轉(zhuǎn)變[2]，所以，這就要求高中教師要吃透教材，挖掘教材中可以拓展的知識點，將其設(shè)計為科技教育的項目。高中信息技術(shù)課程作為科技教育中一個必不可少的學(xué)科，在高科技領(lǐng)域里發(fā)揮著重要的作用。信息技術(shù)教師要借助學(xué)科的優(yōu)勢，讓學(xué)生切實體會到其實際應(yīng)用之處，為其高科技含量而驚嘆。比如：教師可以引入現(xiàn)在比較流行的3D打印技術(shù)，3D打印技術(shù)就是教育與信息技術(shù)的融合，在很多領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)揮出其獨特的優(yōu)勢。教師將3D打印技術(shù)融入信息技術(shù)課程后，學(xué)生能夠深入學(xué)習(xí)一些關(guān)于打印的基礎(chǔ)知識，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到實踐活動中，比如打印一些生活中常用的小物件。借助這些新奇的小物件，教師可以開展3D打印技術(shù)的評比活動，看誰或是哪個團(tuán)隊能夠?qū)?D打印技術(shù)恰到好處地應(yīng)用，這類活動的開展能夠激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的欲望與動力，學(xué)生的自主思維得到提升，嘗試自主設(shè)計并制作一些具有創(chuàng)造力的物品。比如：學(xué)生利用3D打印技術(shù)打印神經(jīng)元末梢的分支——突觸小體，這個突觸小體是非常抽象的物品，學(xué)生可以利用3D打印技術(shù)將以前看不到的東西變得清晰可見。學(xué)生首先可討論突觸小體的結(jié)構(gòu)，并做出草圖，接著在3D建模軟件中選擇曲線線條描繪突觸小體的基本結(jié)構(gòu)，然后再用拉伸工具將其拉伸到合適的尺寸，再把以前的草圖給隱藏起來。為了完善突觸小體的結(jié)構(gòu)，在突觸小體內(nèi)繼續(xù)添加線粒體和囊泡等結(jié)構(gòu)，將設(shè)計好的模型以STL格式輸出，用相應(yīng)的軟件對模型進(jìn)行切片處理后，轉(zhuǎn)換成3D打印機(jī)能識別的數(shù)字化格式，將其打印出來。從整個完整的流程來看，學(xué)生具有了自我探究的能力，能夠準(zhǔn)確地找到學(xué)科教育中的知識，有查找資料，也有相互討論，思維比較全面，完美地完成了項目，學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)方法都得到了鍛煉和提升。

（二）以科技興趣小組為支撐，開展科技教育

要實現(xiàn)科技教育長久地融入高中的教學(xué)活動，還需要強(qiáng)有力的動力支撐。比如學(xué)科教育，之所以學(xué)生會那么執(zhí)著與熱衷于學(xué)科教育，其關(guān)鍵就在于有高考這種選拔性考試的支撐，那么與學(xué)科教育并行的科技教育，它的強(qiáng)有力支撐來自哪里呢？其實科技教育的優(yōu)勢在于能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)和鉆研的積極性，它的有力支撐來自學(xué)生濃厚的興趣。所以在這一塊學(xué)校需要對學(xué)生進(jìn)行適度的引導(dǎo)，建立一些科技活動興趣小組，讓學(xué)生按照自己的意愿進(jìn)行選擇。對生物感興趣的學(xué)生就可以加入花卉興趣小組或是植物培養(yǎng)興趣小組;對化學(xué)感興趣的學(xué)生就可以加入藥物研究興趣小組或環(huán)境保護(hù)興趣小組;對信息技術(shù)感興趣的就可以加入機(jī)器人興趣小組或是編程興趣小組;對物理感興趣的就可以加入電子控制興趣小組或通用技術(shù)興趣小組等。各式各樣的興趣小組不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且為學(xué)生搭建了一個很好的相互學(xué)習(xí)與交流的平臺。

比如：在植物培養(yǎng)的興趣小組里，學(xué)生可以自己提出想法，用一片葉子能不能培育出一個完整的植株呢？學(xué)生們分頭去查找資料，用資料的記載去證明想法可行與否，在得到肯定的答復(fù)后，再分別尋找實施的方案。大家利用課余時間聚在一起討論方案的可實施性，對具體的細(xì)節(jié)進(jìn)行反復(fù)推敲，必要時向生物教師求助。當(dāng)方案確定后，方案的實施也是不小的挑戰(zhàn)，因為對于高中生而言，完全沒有此類相似的經(jīng)歷，要一次將其做好是不太可能的事情，必須要借助他人的力量幫助完成。途徑可以有很多種，如找生物教師指導(dǎo)，也可以找當(dāng)?shù)氐母咝４髮W(xué)生咨詢，或是在網(wǎng)上查找相關(guān)的課程視頻都可以，關(guān)鍵是興趣小組的同學(xué)聚在一起，誰都沒有放棄，大家共同努力，一同克服困難，闖過難關(guān)。從葉片的表面消毒，到接種，到分離愈傷，再到愈傷的再分化，這些看似簡單的步驟實際上飽含著科技興趣小組每一位成員的努力與汗水。在一次次的失敗面前，大家沒有氣餒，相互鼓勵，從培養(yǎng)基的配置和操作的規(guī)范性開始，大家每一個細(xì)節(jié)都不放過，仔細(xì)排查原因，最終取得了勝利。

（三）以科技類競賽為催化劑，讓科技教育深入人心

科技教育作為一個教育內(nèi)容，需要讓所有的參與者看到實實在在的教育成果。為了提高學(xué)生以及學(xué)生家長對科技教育的認(rèn)同感，學(xué)校有必要組織相關(guān)的科技類競賽，通過技能的比拼，讓大眾信服。同時，當(dāng)?shù)氐闹鞴懿块T也可以站在更高的層次組織科技類競賽，在當(dāng)?shù)匦纬蓾夂竦目萍冀逃諊?，促進(jìn)學(xué)校之間的交流與學(xué)習(xí)，共同提升科技教育的成果。比如：在各種學(xué)科競賽中，不乏被國家頂尖級學(xué)府提前錄取的學(xué)生，這些學(xué)生具有非常扎實的理論知識，同時還有較強(qiáng)的動手實踐能力，而非重理論輕實踐的類型。在學(xué)?；?qū)W校之間開展科技類競賽，讓更多的學(xué)生知道另一種實現(xiàn)自我價值的途徑。有些學(xué)生可能對知識的記憶不是那么理想，但是對動手實踐操作非常有興趣，這種興趣的調(diào)動也會促進(jìn)他對知識的理解與記憶。并且科技類競賽的開展，可以讓學(xué)生看到自己與其他同齡人的區(qū)別，不至于在科技創(chuàng)新中因為獲得一點點成績就驕傲自滿，同時，也可以培養(yǎng)學(xué)生在遇到大賽時鎮(zhèn)定的心態(tài)。也可以通過微博、微信公眾號或短視頻等，讓更多的人了解科技教育，認(rèn)識到科技教育的重要性，提高全民對素質(zhì)教育的認(rèn)同感。最終達(dá)到從學(xué)校層面、家長層面或是學(xué)生個人層面，對科技教育的成果形成共識，對科技教育充滿信心。

（四）建立有效的評價機(jī)制，以評促教

在教育領(lǐng)域中，總結(jié)性評價是我國較為常見的一種評價方式，這種評價的弊端在于無法對學(xué)生學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行監(jiān)督和追蹤。在科技教育中如果僅實施總結(jié)性評價，對參與科技教育的學(xué)生來說，是一種不太公正的評價?？萍冀逃且环N創(chuàng)新性的教育，它更多的是一種探索性的活動，這個活動有可能成功，也有可能失敗，但是即使它失敗了，也并不代表學(xué)生沒有努力。探索性的活動都是在一次次失敗的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，最終走向成功的。所以，科技教育的評價更多的應(yīng)該是一種發(fā)展性的評價，全面衡量學(xué)生參與科技教育的每一個環(huán)節(jié)，對于整個參與的過程實施評價。在活動開始前，教師可以對學(xué)生做一個起始評價，在科技教育的過程中，根據(jù)學(xué)生對每一個項目的貢獻(xiàn)程度進(jìn)行評價，也可以根據(jù)學(xué)生在項目中的表現(xiàn)力進(jìn)行評價，同時將評價的結(jié)果反饋給學(xué)生，讓學(xué)生能有針對性地去改正并提升。如：有學(xué)生團(tuán)隊正在從事“植物細(xì)胞分離與觀察”的項目時，教師可以根據(jù)學(xué)生查找文獻(xiàn)的貢獻(xiàn)力度、實驗方案的貢獻(xiàn)力度、實驗操作的標(biāo)準(zhǔn)性等具體環(huán)節(jié)設(shè)置一個詳細(xì)的打分表，從學(xué)生的科研態(tài)度、科研思維和科研的規(guī)范性進(jìn)行一個客觀的評價，有些學(xué)生可能在實施時太過隨意，有些學(xué)生可能并不知曉方案中每一步操作的用意，也不清楚每一種試劑的用途，還有些學(xué)生可能對最終的結(jié)果沒有預(yù)判等。這都是過程評價的內(nèi)容，從這些細(xì)小的內(nèi)容中就體現(xiàn)出學(xué)生思維上的不足。所以，過程性評價有助于學(xué)生更好地了解自己，認(rèn)知自己，促進(jìn)科技教育有更好的實施效果。

結(jié)束語

長期以來，在應(yīng)試教育環(huán)境下，學(xué)校、家長和學(xué)生養(yǎng)成了一切以分?jǐn)?shù)為目標(biāo)的學(xué)習(xí)態(tài)度。然而這種應(yīng)試教育更多地抹殺了學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。隨著時代的不斷發(fā)展，在以科技為核心競爭力的社會環(huán)境下其弊端毫無意外地暴露出來。所以，在新課改的背景下，高中教育要注意適度調(diào)整教育的方向，注重學(xué)生的能力培養(yǎng)，而不是知識的灌輸，加強(qiáng)學(xué)生所學(xué)知識的綜合利用，開展科技教育。高中以學(xué)科教育為基礎(chǔ)，以科技興趣小組為支撐，開展科技教育;以科技類競賽為催化劑，讓科技教育深入人心;建立有效的評價機(jī)制，以評促教，積極提升科技教育的成果，讓科技教育之花在高中教育中盛開。

參考文獻(xiàn)

[1]解忠良.教育現(xiàn)代化背景下的青少年科技教育探索[J].河北教育（綜合版），2020，58（Z1）：78-79.

[2]康建國.泛科技教育的有效途徑芻議[J].吉林教育，2021（30）：13-14.

本論文為福建省教育科學(xué)規(guī)劃泉州市教育科學(xué)規(guī)劃課題“運用信息技術(shù)開展創(chuàng)意+技能型高中綜合實踐活動的研究”（QYJKT2020-141）成果之一。