基础教育中的科技创新教育(三) 综合实践活动中的科技活动操作策略

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  在第二讲中,我们论述了基础教育依据科学的分类,设置为相应的以科学与技术为主要内容的“科学”、“技术”和“综合实践活动”三门必修课程,同时还加强了课外科技活动,这些不同类型的科技教育课程从不同的角度共同对创新人才的培养做出了贡献。
  在课改实践中,教师感到最难理解和把握的是综合实践活动课程。这一讲,将对综合实践活动中的科技活动操作策略进行探讨。
  
  一、“综合实践活动课程”的属性及特征
  
  《基础教育课程改革纲要(试行)》规定:综合实践活动是小学至高中设置的一门必修课程,具有独立的课程形态,属于活动课程。它有着自己独特的功能和价值,具有综合性、实践性、活动性、发展性和创新性等基本特征,是基础教育课程体系中的重要组成部分,与其他课程具有等价性与互补性。
  综合实践活动是在教师指导下,学生自主进行的综合性实践学习活动课程。活动是人们为达到一定目的而采取的行动,学生要“活动”起来,主动性是主体活动的本质特征,“好奇心”是产生主动性的“内动力”。在综合实践活动中,教师如何激发并使学生保持这种“好奇心”,是科技活动操作策略的出发点和归宿。
  按照综合智力网络建构层次螺旋上升的原则,许多学校把相应的主题式科技活动作为综合实践活动的重要内容之一,构建了本校综合实践活动课程与教学的体系,取得了很好的学习效果。
  
  二、科技教育与传播中的两个基本理论简述
  
  科技活动有其自身特有的规律,要使科技教育达到预期效果,要先了解以下两个科技教育的基本理论。
  1.“科技教育与传播信息场”模式(如下图)
  
  在科技教育与传播的过程中,传播者与受众同处在一个“信息场”中。这个“场”是由传播者、受众、信息内容、流向、流量、方式、时间、空间、体系、环境、情感、价值观等诸多要素构成的。它不是简单的由传播者向受众单向辐射信息的过程;也不是简单的由传播者向受众传播信息,再由受众对传播者反馈信息的环状过程。它是一个由诸多要素构建的综合立体“场”,我们应对“场”内的要素进行分析,根据主次影响因素,采取相应对策来设计与实施科技教育。
  不同信息,所处的“信息场”不同;同一信息,在不同的时空和条件下,构成的“信息场”也可能不同。如简易机器人的设计与制作活动,对大城市科技活动中心的学生,主要影响因素可能是简易机器人的原理、搭建与编程等知识与技术问题;而对贫困山区的学生,影响因素主要是经济问题。他们虽然没条件亲手制作,但我们可以利用远程教育资源,使山里的学生也能了解一些现代科技的信息。
  2.科技活动内容选择的“黑箱”理论
  科技活动的“黑箱”理论可以简述为:科技活动内容的选择,要针对不同活动主体的综合智力网络构建情况来把握活动内容的大小和深浅。
  例如:电视机的普及。一般老百姓,知道哪个按钮是开,哪个按钮是关就可以了,至于电视机内部的构造,对于他们是“黑箱”,可以不知道。修电视机的人,他应知道电视机的内部构造,至于二极管、三极管是怎么做的,他不必知道,对于他是“黑箱”。
  综合实践活动中,活动主题的确定或探究性问题的提出,是活动设计与实施中非常关键的第一步。教师要运用“黑箱”理论,针对不同的活动主体,来把握具体活动的大小和深浅度。
  某校,在高二年级开展了一项《××地区社会经济现状调查及发展策略研究》的综合实践活动。这个活动的设计显然存在以下三个问题,一是“整个地区”,范围过大;二是“社会经济”,探究对象过大;三是高二学生不具备经济理论知识,没有这方面的直接经验,要做整个地区的发展策略研究,难以达到预期目的。其结果是,学生误把某个行业甚至于某单位的经济状况作为整个地区的社会经济状况,进行片面的评论;同时,教师也可能不懂,也是主观评论一番了事。这样的活动,高二年级学生去做,不仅难以胜任,而且在一定程度上,还可能不利于对学生求实精神的培养。如果根据学生的综合智力网络构建层次,把这个活动缩小到该地区的某一行业的某个小问题上,情况就完全不同了。如可以把活动缩小到《草海国家级自然资源保护区丹顶鹤的生长与生态旅游业发展探索》的科技探究活动,就比较适合高二年级学生的实际水平。学生可以针对草海的自然资源,特别是关于丹顶鹤的生长情况展开调查;可以向省科学院的鸟类专家请教,学习一些鸟类的基础知识;可以从生态科技与社会经济发展的角度深入开展活动。把草海以外的其他经济问题作为“黑箱”,在这次活动中不必作过多的探究。
  同一内容,如果是初二年级的活动,设计为《丹顶鹤为什么到草海来安家》就可以了。在这个活动里,学生把草海地区的旅游事业作为“黑箱”,可以不必探究。
  
  三、综合实践活动课程中的科技活动操作策略
  
  综合实践活动课程中的科技活动的操作程序,包括制定规划、设计教案、实施活动三大环节。
  1.制定规划
  综合实践活动作为一门课程,每个学校都应有专人根据本课程与教学的属性,按照综合智力网络构建层次螺旋上升的原则,构建该课程与教学的体系,制定本校的综合实践活动课程的长期规划及近期计划,按计划组织实施教学。一般采取三大步骤。
  (1) 组织保障
  成立学校综合实践活动课程与教学领导小组,成员一般3至5人,可以由分管的校长、教务处长、专职综合实践活动教师等组成。负责制定学校的综合实践活动课程与教学的中长期规划和近期计划,协调和安排该课程与教学的实施与评价,动态把握修改和完善该课程的教学计划等。
  (2)建设本校《综合实践活动项目库》(校本教材)
  领导小组应尽可能地搜集校内外综合实践活动资料,结合本校的情况进行参考和筛选,形成本校教师的学习资料和储备的教学资源,储存到计算机里供领导小组制定活动计划、教师参考和组织指导活动使用。对于研究性学习的活动,不必要印刷出写有详细活动内容和步骤等的纸质教材。
  (3)组织建设该门课程的专兼职教师队伍(在下一讲中具体阐述)
  2.综合实践活动“教案”的设计
  综合实践活动是以学生为主体进行的实践活动,教师是否还需要撰写“教案”,回答是肯定的。
  教师作为综合实践活动课程的具体组织者和指导者,其责任和作用不是削弱了,而是增强了,与学科课程比较,只是教师的角色从台前转移到了幕后,有点类似于从演员转为了导演,而学生是台上的演员。就像一出戏,演出的时候,演员是主体,但是,如果没有导演的策划和指导,只是由演员自由发挥,也无法演出成功。综合实践活动还不同于演戏,活动的主体是那些正在成长中的学生,作为比他们年长、知识丰富、阅历多的教师,自然应该负有对学生进行教育和指导的责任。重要的是,要求教师应尽快适应从学科课程讲授式教学转换成综合实践活动的指导式教学。
  综合实践活动“教案”,一般包括三部分内容,前两部分先设计,第三部分活动期间进行。
  (1)教师的活动预设方案
  a.活动主题的选择(包括占有的相关活动资料、对学生情况的了解、主题活动的意义及活动价值预测等);
  b.活动方案的初步设计(包括活动时间、地点、组织形式、参加人员、活动步骤、活动资源和器材、活动成果形式、评价方法等)。
  说明:活动预设方案,只是教师基于对学生的了解,或综合学生的初步想法等的初步策划,使教师做到“心中有数”。
  (2) 教师对学生参与活动的指导策略,体现在活动预设方案的各个环节
  a.引导学生确立活动主题或研究课题的策略;
  b.指导学生设计活动方案的策略;
  c.指导学生实施活动的策略;
  d.活动评价策略等。
  说明:由于在综合实践活动课程中,问题的提出、活动方案的设计等都属于学习内容,因此,教师不应该把自己的预设方案直接托出,而要用暗示等方法,使学生感觉到“好像”是自己提出的问题,“仿佛”是自己设计的方案,以提高其参与活动的好奇心、自信心与热情,培养其提出问题和解决问题的能力。
  (3)针对活动过程中发生的新问题,教师对预设活动方案的修改
  在学生对活动方案的讨论、设计和实施过程中,教师能够更深入地了解学生的兴趣和需求,修改和完善活动的预设方案。根据活动进展情况,教案要依据所派生出的新问题,作进一步的调整。
  由此可知,综合实践活动课程的教学不能没有“教案”,也不能是“静态的教案”,而应该是“动态的教案”、“发展的教案”。从本质上讲,最终形成的教案是由师生共同完成的。
  3.综合实践活动课程中科技活动的实施
  综合实践活动教学的实施全过程,应包含教师课前的调研、组织学生讨论、确立主题或研究课题、活动方案的设计、活动实施以及评价等。在综合实践活动课程的实施过程中,活动本身不是目的,其追求的是通过这门课程全过程的学习,不断地使学生获得综合智力网络构建所需的尽可能多的信息流,使学生的综合智力在活动过程中潜移默化地逐步得到提高。
  事实上,综合实践活动操作程序的三大环节,是随着活动的开展而有所不同的。起步时,是按照三大环节的一定顺序启动的。启动后,三大环节之间就相互交织、相互促进,相互融合,如活动方案可能会在活动过程中不断修改,活动过程中伴随着过程性评价等,这是综合实践活动课程与教学的操作程序特征。
  
  四、综合实践活动中的科技活动实施案例——《空心李子为什么这样好吃》
  
  在某省的国家级贫困县,全县人民都在努力,希望能够科技脱贫。一般情况下,李子这种普通的水果,市场上卖1元左右一斤,可是该县近年出产的“空心李子”,却卖到10元左右一斤,在邻近的重庆市,把它作为礼品还供不应求。可以把“空心李子为什么这样好吃”设计为一项综合实践活动课程中的科技活动。
  1.活动的构思与设计
  教师在预设教案(导案)中,把活动的全过程都进行了构思与设计。教案中有三点是重要的:一是根据综合智力网络构建理论,确定这个活动安排在高一年级比较合适;二是根据“信息场”模式,教师要全面了解构成该活动“信息场”的各相关要素,从中分析出影响活动的主次因素,据此预设活动步骤;三是把如何激发和保持学生在活动过程中的好奇心作为指导活动的目标,在“教案”(导案)中预设各步骤的指导策略。
  2.指导策略的实施
  (1)用暗示法“诱导”学生提出问题
  按照导案中的预设,师生聊天时“诱导”某些学生:“为什么我们这里的空心李子这么好吃?你想研究一下吗?”只要其表示同意,教师就有意在公开场合(如课堂上)表扬这些学生如何关注生活、关注家乡的发展。从心理学的角度,这种诱导效应往往会使学生自己认为这个课题“好像”是由自己提出来的(不是在被动地完成教师布置的作业),能激发其探究的好奇心。
  (2)指导学生制定活动方案
  *活动方案一(初步方案)
  成立研究小组,每个小组制定活动方案一。
  各组分别与指导教师讨论方案一。在开展活动前,教师与“县空心李子协会”联系好,为学生与之沟通做好了铺垫。在活动中,教师表现出自己也不太了解空心李子,建议学生去“县空心李子协会”请教专家。这一环节的设计旨在培养学生的组织协调、社会调查与交流的能力。
  有的小组提出:“由于空心李子太贵,过去自己没吃过,想少买点尝尝。”在此环节,教师意识到自己在预设“导案”中没有想到,而学生的想法很可贵。“不亲历实践,怎么能够深入研究呢?”教师支持了该组的要求,并随即完善了预设教案。
  教师有意引导班长召集各组组长策划、实施到“县空心李子协会”调研。在与专家的沟通中,学生了解到了很多相关的知识,主动完善了最初的活动设计方案,于是,产生了方案二。
  *活动方案二(修改后的方案)
  在与专家的沟通中,学生了解到本地在明朝就有李子。空心李子是把李子接穗嫁接到当地的一种小毛桃砧木上培育出的品种。嫁接是这个课题研究的关键技术,教师指导学生制订活动方案二。
  在方案二中,学生亲身加入到一个本地建设的苗圃基地学习嫁接方面的技术。他们通过实践,提出了很多新的设想:有的小组提出想在苹果砧木上嫁接李子,有的提出想在梨树上嫁接,还有一个组提出想在西瓜上嫁接。各组在与教师讨论方案二的时候,教师都给予支持。特别值得肯定的是,教师知道西瓜与李子在植物分类上差别较大,是不太可能嫁接成功的,但是教师没有反对他们去尝试,因为“试误”就是一种很好的探究过程。
  学生在探究的过程中又产生了其他的探究设想,这是难能可贵的。某一组的学生提出:“有的李子树竟然可以在石头缝中存活,在少量的泥土中生长,那么,贫瘠的土地也可以发展农业。”他们想通过空心李子的栽种,延伸到想研究半沙漠化地区的农业生产问题。
  3.活动的评价(在下一讲中具体阐述)
  由以上案例得出,在具体活动设计中,要始终贯穿潜移默化培养学生创新精神和实践能力的策略。每一个活动内容只是一个载体,载入“综合智力网络构建”的信息流。通过活动过程,构建起个体与环境间的信息环路,最终培养人们创造性的思维和行为能力。因此,在综合实践活动课程与教学的设计与实施中,要真正把培养学生的创新精神和实践能力作为总目标,遵循创新教育基本理论,注重对学生全脑功能的开发,因地制宜,因校制宜,因人制宜,采取主题或研究性课题的活动方式,灵活运用和整合各个学习领域的知识、技能等来开展活动。这样,我们在选择活动内容,设计活动方案,实施活动中,就加大了自由度和可操作性,教师和学生的两个主体性都能得到有效的发挥。
  教育有法,活动无定法,这正是综合实践活动“活”的灵魂所在。只要我们真正理解了综合实践活动,理解了综合实践活动设计与实施的基本原则和策略,真正愿意用“心”去对待这项事业,各个学校都可能在教学实践中,逐渐探索出适合自己的综合实践活动课程与教学规律,逐步建立起校本“综合实践活动资源库”,并动态发展它。那么,我们的综合实践活动就会在构建学生的综合智力网络中,在培养学生的创新精神和实践能力中做出应有的贡献。
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