#激发好奇心 播种科学梦:科技创新教育究竟该怎么『教』?#在科技日新月异、社会对创新人才渴求如潮的时代背景下,培养具备科学素养和探索精神的青少年已然成为国家发展的重要战略之一。近年来,我国中小学生科技教育水平及科学素质持续提升,青少年科技教育取得明显成效。在阳江,孩子们的科技课程如何开展?那些看似深奥的科技知识如何吸引小学生?除了课堂,还有哪些活动能够丰富孩子们的科技体验?为了解答这些问题,笔者走访了阳江二中、市实验小学等学校,与老师和学生进行了交流。
课堂科学教育充满“科技味”
喷灌系统、手工机器人、电动乐高汽车、手枪闹钟联动装置……最近,阳江二中的学生们体验了一堂与众不同的科技课。学生们手持自己制作、充满创意的科技作品,兴奋地向老师展示和演示。
“展示一下你手中的电动乐高汽车!”老师一声令下,学生陈思颖走到展示区,稍作调整后,手中的乐高汽车就像有人驾驶一样,沿着黑色线路行驶,直达终点。“在没有人工操控的情况下,汽车是如何‘有意识’地导航到终点的?”对此,陈思颖解释说,电动乐高汽车底部装有5个传感器,其中2个能感应黑色线路,另外3个能根据指令寻找物品,她通过编写程序,指挥汽车行驶并完成任务。“学校开设的科技教育课程非常新奇有趣,我们在老师的带领下,经常参加各种科技竞赛,也赢得了不少荣誉。”陈思颖说。
科技教育在国家教育体系中占据着举足轻重的地位,它不仅是学校教育的重要组成部分,更是培养科技创新人才、推动科技自立自强、发展新生产力、建设创新型国家的基础工程,对于提高“双减”政策的实施效果具有重要的现实意义。科技教育作为培养学生核心素养的重要手段,已经成为各学校的重点关注领域。
我市中小学的科学课程如何安排?市实验小学副校长谭宝干介绍,目前一二年级每周有1节科技课,三到六年级每周有2节,使用专门的教材。为了提高学生对科学的兴趣,学校还会不定期举办相关的科技实践活动。阳江二中相关负责人表示,学校以确保科技类课程的全面开设、实验教学为基础,实施跨学科主题学习,原则上不少于10%的教学时间,提高科学类作业的设计水平,增加探究性、体验性和实践性作业,培养学生的深度思维和解决问题的能力。同时,积极组织和引导学生参加省教育厅、省科协、省科技中心等组织的各类竞赛,以竞赛促进学习、教学和个人发展。
课外科技活动丰富多彩
阳江二中设有一个名为“创客空间”的科技实验室。走进实验室,可以看到墙上挂着“志存高远,突破创新,掌握未来,超越自我”和“细节决定成败”的标语,桌上摆放着学生的机器人作品和各种科技实验设备。笔者了解到,为了给学生提供更好的科技体验,该校成立了科技社团,招募了60多名对科技有特殊兴趣的学生,每年在“创客空间”实验室投入约10万元,加强教学的实践性,提高科学教育的质量。
庞志文是“创客空间”的负责人,也是省青少年科技教育协会的理事代表,被评为2024年度阳江优秀科技工作者。庞志文介绍,在“创客空间”实验室,可以开展各种趣味编程、机器人编程、3D建模和打印、开源硬件等基础课程,以及科普实验单元、科技实践能力挑战、中学生科技创新作品等拓展课程,激发孩子们对科技知识的兴趣和热爱。在庞志文的带领下,阳江二中学生获得第十届全国青年科普创新实验暨作品大赛全国总决赛三等奖、广东赛区复赛一等奖等多项荣誉。
走出课堂,先进的设备以“科技+趣味”的形式,将书本上的知识呈现在学生面前。今年7月,全国首个“蝴蝶太空舱”公益科普图书室在阳东区那龙镇那龙学校投入使用。走进这个充满科技感的户外“太空舱”科普图书室,简约明亮的装修风格,配备了室内阅读阶梯和4K投影设备,书架上整齐陈列着2100余册丰富有趣的科普图书,其中引人注目的是那些“立体跳跃”的3D立体图书。此外,还有学生们未曾接触过的AR全景图书,通过平板电脑就能看到立体动画,甚至可以动手控制图书中的内容,让学生体验科技带来的阅读乐趣,提高他们的科技素养。
近年来,我市相关部门也举办了一系列与科技相关的科普活动,创造多样化的场景,为青少年儿童提供了精彩的“科普大餐”,在他们心中播下科学的种子。
科技教育点亮学生科技梦想
今年暑假,阳江二中学生林圣杰和关宇洲在第十届全国青年科普创新实验暨作品大赛全国总决赛中获得三等奖。林圣杰说:“进入二中后,在导师庞志文的指导下,我开始接触科技创作领域,这不仅提高了我的科技素养、创新能力和科技实践知识,也增强了我解决生活问题的能力。”
“我在‘创客空间’实验室接了两年的电线,对线路搭建等知识有了深入的理解,相关的物理知识我一看就懂。”林圣杰开玩笑说,科技教育可以增长见识、拓宽思维,对学习成绩和效率有一定的推动作用,让他养成了敢于挑战、勇于创新的优秀品格,激发了他动手、实践、思考和探究科技知识的热情。“学校的‘创客空间’实验室全天开放,实验室一直有老师值班,随时为我们答疑解惑,与我们探讨感兴趣的科技实验,为我们提供了一个良好的科技实践和创作平台。”林圣杰说。
“科技创作通过观察生活,以科技为手段,将脑中的想法实现,这不仅是灵感的闪现,还是日积月累的成果,是团队和集体不懈努力的体现。”通过学校的科技实践和一系列科技创作比赛,陈宇洲体会到,兴趣和爱好是实现科技梦想的“孵化器”,科技教育不仅让他在实践中学习科学知识,更培养了他的创新思维能力。在丰富多彩的科技创新赛事中,他可以将所学知识转化为实际成果,获得了满满的成就感。陈宇洲认为,让生活变得更便捷是科技创作的意义之一,也是发现新科技产品灵感的来源之一。他举例说,外出就餐时,他发现餐厅点餐的队伍很长,人流量与服务人员数量不匹配,工作人员效率低,如果能研究出可以全方位服务食客的机器人,这样不仅能节省人工成本,提高餐厅的运转效率,也能提升食客的就餐体验,一举两得。
采访中,“点亮”一词也被林圣杰和关宇洲多次提及。他们认为,科技教育具有实验性和探究性的特点,激发了学生的好奇心、探索欲和创造力。在这个过程中,学生可能会发现自己对某些科技领域有特别的热爱或天赋,这些发现往往会成为他们梦想的起点,而科技教育则如同一束光,逐步将科技梦照进现实。
实践强化提升科技教育质量
据悉,教育部发布了《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》,新课程方案和课程标准已于2022年秋季学期开始执行。新课标显示,信息科技及其所占课时从综合实践活动课程中独立出来,成为义务教育新科目,覆盖全学段。这意味着,信息科技课成为义务教育阶段的必修课。同时,新课标将原来的“信息技术”改为“信息科技”,重点培养学生的创新意识和创新思维。
在2022版科学课标中提到,科学“具有实践性,有助于学生保持对自然现象的好奇心,初步从整体上认识自然世界,理解科学、技术、社会与环境的关系,发展基本的科学能力,形成基本的科学态度和社会责任感。”听起来,科学似乎有些“高深莫测”,但结合课标会发现,在学生阶段更加注重培养学生对科学的兴趣,并要将科学与实际生活紧密结合。
庞志文认为,好奇心是驱动学生探索世界的动力,很多学生会问“为什么”,这是他们对世界感到好奇,渴望认识世界的表现。在这种情况下,老师和家长需要对孩子进行合理的引导,让孩子细心观察生活中的小事,善于发现问题,尝试利用新的技术、新方法去解决实际生活中遇到的问题,让“好奇发现——学习科学——创造创新”形成一个完美的闭环。
谈到科技教育,大家的第一印象往往是科普进校园。但在庞志文看来,仅有科普教育还不够,必须将教学装备与校内科学教育深度融合。庞志文认为,注重实践和创新、理论和操作相结合非常重要,通过项目式教学引导学生解决生活中遇到的客观问题,将一个问题变成一个学习项目,这不仅让学生学到科技知识,还掌握了科技方法,提升了动手能力,激发了他们对科技的兴趣和创造力。同时,学校应落实科学及相关学科教学装备配置标准,为学生开展创客教育提供实践环境。例如,建设学科功能教室、综合实验室、创新实验室、创客教育空间等,或对普通教室进行多功能技术改造,建设复合型综合实验教学环境,提高学生的动手实践能力,激发他们对科技的兴趣和创造力。