基于創(chuàng)新素養(yǎng)下的青少年科技實踐活動研究

摘 要：作為社會未來的中堅力量，青少年的科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力不僅關(guān)乎其個人成長，而且對國家的科技發(fā)展和社會進步具有深遠影響。采用了文獻綜述、訪談、觀察等多種科學(xué)方法，對青少年參與科技實踐活動的現(xiàn)狀進行了全面細致的分析，深入探討了其中存在的問題與不足，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化建議，旨在構(gòu)建一個基于創(chuàng)新素養(yǎng)的青少年科技實踐活動體系，為青少年科技教育提供有效的支持。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新素養(yǎng)；青少年；科技實踐活動；跨學(xué)科

基金項目：廣西教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度專項課題“基于創(chuàng)新素養(yǎng)下的青少年科技實踐活動研究”（批準文號：桂教科學(xué)〔2024〕6號；立項課題編號：2023ZJY1333）。

作者簡介：黃立情（1987—），男，廣西壯族自治區(qū)百色民族高級中學(xué)。

青少年科技實踐活動作為培養(yǎng)學(xué)生科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的有效載體，正逐漸成為教育改革的重要內(nèi)容。通過參與科技實踐活動，青少年可以在實踐中學(xué)習(xí)科技知識，鍛煉實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。加強對青少年科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，既符合時代發(fā)展的需求，也是教育改革的重要內(nèi)容。因此，應(yīng)當(dāng)重視青少年科技實踐活動的開展，為青少年提供更豐富的實踐機會和創(chuàng)新平臺，激發(fā)他們的實踐熱情和創(chuàng)新精神，為我國的科技發(fā)展和社會進步注入新的活力。

一、創(chuàng)新素養(yǎng)的定義與內(nèi)涵

創(chuàng)新素養(yǎng)作為個體在創(chuàng)新活動中所展現(xiàn)的綜合能力，是個體適應(yīng)現(xiàn)代社會不可或缺的重要素質(zhì)。它包括創(chuàng)新思維這一核心要素，以及創(chuàng)新技能和創(chuàng)新品質(zhì)兩大方面，這三者共同構(gòu)成了創(chuàng)新活動的完整體系。

創(chuàng)新思維是創(chuàng)新活動的靈魂，強調(diào)思維的靈活性、獨創(chuàng)性和批判性。這種思維方式鼓勵人們從不同角度審視問題，勇于打破傳統(tǒng)束縛，敢于提出新觀點和新方法。它要求個體具備敏銳的觀察力和深刻的洞察力，能夠捕捉到常人忽視的細節(jié)和可能性，從而為創(chuàng)新活動提供源源不斷的動力。

創(chuàng)新技能是創(chuàng)新活動的實踐基礎(chǔ)，涵蓋問題解決、團隊協(xié)作和溝通表達等多個方面。這些技能是創(chuàng)新活動得以順利進行的關(guān)鍵，它們幫助個體將創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)化為實際行動，通過團隊協(xié)作解決復(fù)雜問題，通過有效溝通表達創(chuàng)新成果［1］。

創(chuàng)新品質(zhì)是創(chuàng)新活動的精神支撐，包括好奇心、冒險精神和責(zé)任感等特質(zhì)，是驅(qū)動個體持續(xù)創(chuàng)新的內(nèi)在動力。好奇心激發(fā)個體去探索未知領(lǐng)域，冒險精神鼓勵個體勇攀高峰，而責(zé)任感則促使個體對自己的創(chuàng)新成果負責(zé)，為社會進步貢獻力量。

創(chuàng)新素養(yǎng)不僅要求個體具備創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能，更需要擁有堅定的創(chuàng)新品質(zhì)。只有這樣，個體才能在創(chuàng)新活動中脫穎而出，為社會的發(fā)展和進步貢獻自己的力量。

二、青少年階段特點與發(fā)展需求分析

青少年時期是個體身心發(fā)展至關(guān)重要的時期，其獨特的生理和心理變化賦予他們強烈的好奇心與旺盛的求知欲。在這一時期，青少年的思維活躍，對新鮮事物充滿探索欲望，他們開始逐漸形成自我認知，情感體驗也日漸豐富，開始在社會環(huán)境中尋找自己的定位。同時，青少年也面臨多方面的挑戰(zhàn)。隨著自我意識的覺醒，他們開始思考自我價值、定位與未來發(fā)展方向，這一過程往往伴隨著迷茫與不安。情感世界的波動與適應(yīng)社會的壓力也給青少年帶來了不小的挑戰(zhàn)。

要想培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新素養(yǎng)，需要為其提供系統(tǒng)的創(chuàng)新教育，包括創(chuàng)新思維訓(xùn)練、創(chuàng)新技能提升以及創(chuàng)新品質(zhì)塑造。通過創(chuàng)新教育，激發(fā)青少年的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們獨立思考和解決問題的能力。

實踐活動是鍛煉青少年創(chuàng)新能力的重要途徑。通過參與各類實踐活動，青少年能夠更好地將理論知識與實際操作相結(jié)合，積累實踐經(jīng)驗，為將來的創(chuàng)新活動打下堅實的基礎(chǔ)。

三、青少年科技實踐活動的開展現(xiàn)狀

（一）組織管理不規(guī)范

近年來，國家對科技教育的重視和推動顯著增強，青少年參與科技實踐活動的熱情高漲。眾多學(xué)校和機構(gòu)紛紛組織各類科技競賽、科學(xué)實驗和科技創(chuàng)新活動，吸引了大量青少年踴躍參與。這種高漲的熱情反映了當(dāng)代青少年對科技的濃厚興趣和強烈的求知欲望。盡管青少年對科技實踐活動的參與度日益增加，但部分活動的組織管理卻暴露出不規(guī)范的問題。比如，有些活動的組織流程不夠明確，缺乏科學(xué)、合理的評價標準，使得活動效果難以評估［2］；有些活動在資源的分配和使用上也存在不透明、不公平等問題。

（二）缺乏實踐平臺，創(chuàng)新意識不足

盡管有很多青少年對科技實踐活動感興趣，但往往缺乏足夠的實踐平臺來支持他們學(xué)習(xí)和探索。盡管一些學(xué)校或機構(gòu)組織了科技活動，但這些活動往往只是停留在表面，缺乏深入、系統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)，這使得青少年的科技素養(yǎng)難以得到有效提升。

青少年雖然對科技活動表現(xiàn)出濃厚的興趣，但在實際參與過程中，部分青少年卻缺乏創(chuàng)新意識和獨立思考能力。他們更傾向于模仿和復(fù)制現(xiàn)有的科技成果，而缺乏自主探索和創(chuàng)新的勇氣和能力。

四、創(chuàng)新素養(yǎng)下的青少年科技實踐活動探索

針對青少年科技實踐活動開展過程中存在的問題，為了構(gòu)建一套滿足青少年個性化需求、主題廣泛、內(nèi)容充實、特色鮮明且層次分明的科學(xué)教育課程體系，本研究致力于深度挖掘并充分利用當(dāng)?shù)氐奶厣幕Y源、社會資源和自然資源中所蘊含的科學(xué)教育元素。積極倡導(dǎo)跨學(xué)科教學(xué)和項目式學(xué)習(xí)，旨在通過整合不同學(xué)科的知識和方法，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。同時，密切關(guān)注現(xiàn)代科技與學(xué)科前沿的發(fā)展動態(tài)，開發(fā)一系列具有前沿性和創(chuàng)新性的科學(xué)教育課程資源，使課程內(nèi)容更加貼近時代需求，激發(fā)青少年的科學(xué)興趣和探索精神。通過這樣的課程設(shè)計，希望能為青少年提供更加豐富、多元和前沿的科學(xué)教育體驗，促進他們?nèi)姘l(fā)展。

（一）競賽型科技實踐活動

舉辦不同層次和類型的科技競賽活動，讓學(xué)生在實踐中領(lǐng)略科技的魅力，并激發(fā)他們的創(chuàng)新精神與競爭意識。此類活動不僅可以提高學(xué)生在科技領(lǐng)域的實際操作能力，還能鍛煉他們在團隊合作中的溝通與協(xié)調(diào)能力，有助于培養(yǎng)全面發(fā)展的科技人才。

對于低年級學(xué)生，可以組織基礎(chǔ)層次的科技小制作競賽。這類競賽注重學(xué)生的動手能力和對基礎(chǔ)科學(xué)知識的應(yīng)用。例如，“創(chuàng)意小發(fā)明”比賽要求學(xué)生利用日常生活中的簡單材料，設(shè)計出具有實用價值的科技小作品。在這一過程中，學(xué)生不僅鍛煉了動手能力，還學(xué)會了如何將科學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中［3］。

對于具備一定科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的中高年級學(xué)生，可以組織中等層次的科技創(chuàng)新大賽。這類競賽鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，提出具有創(chuàng)新性的方案。例如，百色某高級中學(xué)結(jié)合當(dāng)?shù)孛⒐a(chǎn)業(yè)舉辦了“科技創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽”，設(shè)置了一系列與科技密切相關(guān)的實際問題，要求學(xué)生通過團隊合作和創(chuàng)新思維來提出解決方案。這些問題涉及物理、化學(xué)、生物、計算機等多個學(xué)科領(lǐng)域，旨在考查學(xué)生的跨學(xué)科知識和應(yīng)用能力。組織者將參賽學(xué)生分成若干小組，每個小組由不同學(xué)科背景的學(xué)生組成，以便更好地發(fā)揮團隊協(xié)作的優(yōu)勢。在挑戰(zhàn)賽中，學(xué)生面臨多個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。其中一個任務(wù)是設(shè)計一款能夠自動檢測芒果并對其進行分類的智能分選器。學(xué)生需要運用所學(xué)的物理、機械、電子等領(lǐng)域的知識，設(shè)計出合理的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)芒果的自動識別和分類。在挑戰(zhàn)過程中，學(xué)生充分發(fā)揮了團隊合作精神和創(chuàng)新思維。他們先通過討論和分工，明確了各自的任務(wù)和職責(zé)，再利用課余時間進行資料收集、方案設(shè)計、實驗驗證等工作。經(jīng)過一段時間的努力，各小組都完成了自己的作品，并在挑戰(zhàn)賽上進行了展示。評委們對作品的創(chuàng)新性、實用性、技術(shù)難度等方面進行了評價，并給出了相應(yīng)的分數(shù)和建議。最終，幾個表現(xiàn)出色的小組獲得了優(yōu)勝獎，他們的作品得到了廣泛的認可和贊譽。這次“科技創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽”為學(xué)生提供了一個展示自己才華和能力的平臺，激發(fā)了他們的創(chuàng)新精神和競爭意識。通過解決實際問題，學(xué)生學(xué)會了如何將理論知識應(yīng)用于實際生活中，如何運用跨學(xué)科知識解決問題。團隊合作的經(jīng)歷也讓他們體會到了與他人分工協(xié)作的重要性。這種活動形式不僅提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力水平，也為學(xué)校的科技創(chuàng)新教育注入了新的活力和動力。

對于高年級學(xué)生和科技愛好者，可以組織高層次的科技研究項目競賽。這類競賽要求學(xué)生獨立或合作完成一個完整的科技研究項目，包括選題、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等。例如，“青少年科技創(chuàng)新研究大賽”鼓勵學(xué)生自主選擇研究課題，進行深入探究和創(chuàng)新實踐，如“機器人設(shè)計與操控”“太空科學(xué)探索”等。通過參與這類競賽，學(xué)生能夠深入了解科學(xué)研究的過程和方法，培養(yǎng)科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

（二）跨學(xué)科課題研究型科技實踐活動

跨學(xué)科課題研究型科技實踐活動側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生圍繞某一科技主題進行深入探索與研究。在此過程中，學(xué)生需要運用所學(xué)知識來分析問題、提出假設(shè)、設(shè)計實驗，并得出結(jié)論，這對提高他們的獨立思考和問題解決能力具有顯著作用。課題研究不僅加深了學(xué)生對科技知識的理解和應(yīng)用，而且培養(yǎng)了他們的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識。

在一次綜合實踐活動中，學(xué)生圍繞“智慧城市”這一主題展開研究和實踐。他們分別從環(huán)境科學(xué)、物理現(xiàn)象、化學(xué)實驗、生物多樣性、地理空間分析、數(shù)學(xué)模型應(yīng)用和信息技術(shù)應(yīng)用等多個角度入手，對智慧城市的建設(shè)進行了深入探討和研究。通過團隊合作和資源共享，學(xué)生完成了多個跨學(xué)科的研究項目，并提出了一些具有創(chuàng)新性和實用性的建議［4］。這次活動不僅展示了學(xué)生在跨學(xué)科課題研究方面的成果和能力，還促進了不同學(xué)科之間的交流和融合。

（三）創(chuàng)意制作型科技實踐活動

創(chuàng)意制作型科技實踐活動旨在鼓勵學(xué)生將所學(xué)知識付諸實踐，進行創(chuàng)意設(shè)計和制作。這類活動能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，促使他們在實踐中不斷探索、嘗試和創(chuàng)新［5］。通過創(chuàng)意制作，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際操作相結(jié)合，從而提高自己的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

為了將百色豐富的紅色文化與現(xiàn)代科技相結(jié)合，百色某高級中學(xué)設(shè)計了一系列創(chuàng)意制作型科技實踐活動。這些活動旨在通過科技手段，傳承和弘揚百色紅色文化，增強青少年對紅色歷史的了解和對科技創(chuàng)新的興趣。其中一個活動是“百色紅色主題虛擬現(xiàn)實（VR）體驗制作”，要求學(xué)生利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，制作一款以百色起義等紅色歷史事件為主題的VR體驗游戲。學(xué)生分組協(xié)作，進行腳本創(chuàng)作、場景設(shè)計、模型制作等工作，并利用VR制作軟件將百色紅色文化的元素融入其中。體驗者通過佩戴VR設(shè)備，能夠身臨其境地體驗?zāi)嵌尾憠验煹臍v史，從而加深對百色紅色文化的理解和記憶。

（四）科普宣傳型科技實踐活動

科普宣傳型科技實踐活動也是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。教師通過科普講座、展覽等形式，向?qū)W生普及科技知識，讓他們了解科技發(fā)展的最新動態(tài)和前沿技術(shù)，從而拓寬學(xué)生的知識視野，提高他們的科學(xué)興趣和學(xué)習(xí)動力［6］。

例如，百色某高級中學(xué)邀請了多位科技領(lǐng)域的專家學(xué)者，為學(xué)生舉辦了一系列精彩的科普知識講座。講座內(nèi)容涵蓋了物理、化學(xué)、生物、天文等多個學(xué)科領(lǐng)域，從基礎(chǔ)的科學(xué)原理到前沿的科技應(yīng)用，讓學(xué)生深刻感受到了科學(xué)的魅力和無限可能。此外，學(xué)校還設(shè)立了多個科學(xué)實驗展示區(qū)，展示了一系列有趣的物理、化學(xué)和生物實驗等。學(xué)生可以親自開展實驗，觀察實驗現(xiàn)象，從而深入感受科學(xué)的奧妙。

除了線下活動，學(xué)校還利用網(wǎng)絡(luò)平臺開展線上科普宣傳活動。通過學(xué)校官方網(wǎng)站、微信公眾號等渠道，發(fā)布科普文章、視頻教程等，使學(xué)生能夠隨時隨地學(xué)習(xí)科技知識。同時，還開展線上問答、科普知識競賽等活動，進一步加深了學(xué)生對科技知識的了解。

為了進一步增強科普宣傳的效果，學(xué)校還舉辦了科普宣傳海報與視頻制作大賽。學(xué)生結(jié)合所學(xué)的科技知識，發(fā)揮想象力，制作了一系列精美的海報和有趣的視頻。這些作品在校園內(nèi)進行展示和播放，有效地傳播了科技知識，增強了學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。

結(jié)語

本研究成功構(gòu)建了一套適合青少年的科技實踐活動體系，該體系注重培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新思維和實際操作能力，讓他們在科技實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而不斷提升自身的綜合素質(zhì)。本研究成果不僅豐富了青少年科技教育實踐的理論體系，而且為今后的實踐工作提供了有益的指導(dǎo)。未來，這套科技實踐活動體系預(yù)計將在青少年科技教育中發(fā)揮更加重要的作用，為培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新素養(yǎng)的人才做出貢獻。

［參考文獻］

陳鄭偉，何善亮.科技人文融合創(chuàng)新教育實踐路徑探析：以全國青少年科技創(chuàng)新大賽十佳優(yōu)秀科技實踐活動為例［J］.中國科技教育，2023（7）：62-64.

朱開業(yè).揚帆起航，培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新能力的探索［J］.科技風(fēng)，2018（21）：12-13.

孫小莉，苗秀杰，何素興.淺析科技館在青少年創(chuàng)新思維培養(yǎng)中的作用：以北京科學(xué)中心為例［J］.科技傳播，2019，11（18）：1-3.

薛鋒.人工智能理念下青少年科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)探究［J］.智力，2022（24）：1-4.

劉建宏.核心素養(yǎng)視域下的青少年科技創(chuàng)新教育的本土化實踐與思考［J］.試題與研究，2022（11）：122-123.

吳迪.關(guān)于創(chuàng)客文化在青少年科技實踐活動中的運用探究［J］.文化創(chuàng)新比較研究，2022，6（30）：151-154.