枣庄市中:实践与创新让思维插上科学翅膀

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  全民科学素质提高,有赖于从中小学科学教育抓起,这无疑是事物之本,活水之源。目前中小学科学教育一般指以科学、物理、化学、生物、地理、信息技术等学科内容为基础的科学和技术的教育。它包括五个方面的内容:科学知识、科学观念、科学思维、科学方法、科学精神。作为以科学课程为主导的科学教育的有力补充,枣庄市市中区实验区从2010年起开展了中小学生综合实践与科技创新系列活动,极大促进了学生科学素质的提高和实验区素质教育的健康发展。
  一、阅读,让兴趣萌发
  兴趣是最好的老师,培养学生对科学的兴趣应从阅读开始。根据不同年龄阶段学生的心理特点,选择不同书目推荐学生阅读。如小学生阅读刘慈欣的《三体》《时间移民》等科幻小说,观看《走近科學》《是真的吗》等电视节目;中学生阅读爱因斯坦的《相对论》,观看斯坦福大学教授讲解的《探索黑洞》公开课等。让学生们领略科学的无穷魅力,同时也产生了大量的疑问和困惑,因此便逐渐对物理等科学课程的学习产生了浓厚的兴趣。朱永新教授提出,新科学教育的根本目的是形成运用知识的能力和统领知识的智慧,诱导人的创造力量。那么,此智慧就来源于书本,那创造就开始于阅读。
  二、实践,让思维升华
  综合实践活动属于国家课程组成部分,是学生必修的实践性学习内容。2010年起,区教研室和各学校对该课程的开发与建设做了许多尝试,取得了一些成绩,但更多的是为科学教育的落实积累了丰富的实践经验。
  全区利用寒暑假分学段开展实践活动。高中各学校开展高一新生暑期综合实践活动。义务教育段在每个年级均开展假期实践活动,活动流程类同于高中,只是开展活动的时间更长,内容更丰富一些。开学之初,学校各班级成立暑期综合实践活动成果评定小组对上交的作品集中进行评定,并提出相关要求,对探究性学习成果以及社区服务和社会实践活动报告进行整理和改进,9月中旬各校组织初评。由教务处牵头,整理上交作品,组织通用技术教研组和综合实践教研组等相关教师,对成果进行初评,对作品深度、精度不够的作品作出改进建议,利用中秋假期进行修改。
  学校评选后,各校将评选出的优秀“小课题研究、社区服务”等材料送至区教研室,探究性学习成果送至指定学校。区教研室成立评审小组对上交的作品、材料进行评选、指导,对入选作品提出整改意见。各学校依据整改意见认真修改,达到要求后各学校留存,以备省市相关类别评选时选送。区教研室及时将反馈情况以简报形式传达给各高中学校。
  我们开展的实践活动,就是要学生利用闲暇时光接触自然、感悟生活、手脑并用、开发创造,让阅读在实践中升华,让思维在实践中跳跃。通过实践活动,学生的主体作用得到了充分发挥,学生的独立性、责任心、参与意识等也进一步发展。
  经过几年的探索,我们硕果累累。高中段,依据四十六中老城区、老矿区的地理位置特色,全力培养打造了精品小课题研究,提炼了《枣庄煤矿百年史》等校本课程;依据九中的传统地位,进行社区服务的实践摸索,实现了走进社区学生全员参与,社区服务成了九中学生的必修课。义务教育段,中兴小学开发了《百年中兴》《兴雅文化》等校本课程;文化路小学提出并力行的“丝雨行动”“小手拉大手,共创文明城市”等活动已深入市民心中;四十一中的“百合班级”系列活动已开展60余期,为班级实践活动开展积累了珍贵资料,为家校共育提供了宝贵的经验。
  三、创新,让奇迹迸发
  为培养学生的创新精神和实践能力,深化课程改革,落实国家中小学生综合评价实施精神,实验区每年春夏之交要进行中小学生实践与创新技能大赛,2018年4月进行了市中区第九届中小学生实践与创新技能大赛。大赛评选项目包括:
  (一)小发明、小制作
  1.作品自行设计、制作,要求具有一定科学性、创新性和实用性,每件作品制作人不超2人。以小发明为主,小制作作品件数不多于参赛作品总件数的20%。
  2.作品以实物的形式展示,并附以200字以内的说明(含作品名称、制作灵感、原理和操作要领等)。活动形式为现场演示、项目答辩或技能测试等。
  (二)小课题研究
  1.小课题以研究报告的形式呈现(含图片),内容包括:研究背景、研究过程、数据分析、研究结论和实用价值等。要求:(1)研究课题背景清晰、目的明确;研究方法科学,理论依据合理;数据资料真实,研究报告表述完整。(2)符合学生自身生活实际,运用所学知识,解决社会生活中的实际问题。(3)研究小组成员分工合理,每件作品申报作者不超过3人。
  2.每个小课题报送研究报告(含图片、调查表等过程性资料);严禁报送重复研究、抄袭及网络下载的虚假课题。
  (三)科幻画
  要求运用绘画语言表达出对宇宙万物(例如对未来人类社会生活、社会发展、科学技术等)的遐想而创作出来的绘画作品。绘画风格及使用材料不限(油画、国画、水彩画、水粉画、钢笔画、铅笔画、蜡笔画、版画、粘贴画、电脑绘画等均可)。作品尺寸:规格为4开大小。要求画面干净、整洁,突出科幻性。该类作品仅限1~6年级学生参加,每件作品限报1名作者。
  (四)创意设计
  创意作品是青少年自主提出的科学假设、奇思妙想或问题解决思路。作品仅限自然科学领域,要体现独特的想法和创新思维,具有科学性、创新性、可行性。除概念设计图示外,要附带说明,内容包括创新点、科学原理及应用价值等,每个作品申报作者不超过2人。
  大赛初期,我们还进行了“头脑风暴”“科学论文”等科技创新项目评选。大赛的初衷是彰显学校对学生的科学素养足够重视,落实科学教育的实践化、多样化、科学化。众多学校成立了科技社团,在区级评选期间举办学校科技节,对学生创新作品进行初评和展览,提高学生的参与意识和创新能力。经过近十年的探索和实践,实验区的创新成果硕果累累,高水平的辅导员队伍、现代化的创新与实践基地不断涌现,学生科学素养不断提高,在各级各类竞赛活动中屡获佳绩。   1.辅导员队伍建设。
  区教研室和各学校一起,根据教师意愿和能力,选拔优秀科技教师成立辅导员队伍。区教研室定期举行科技辅导员培训工作,培训一般分两个阶段进行:第一阶段由先进单位科技辅导员作经验介绍,主要内容为该单位在学生科技创新培养方面所做的工作和取得的成绩以及工作中的困惑等,然后区教研室就科技创新工作某一方面作专题报告,对下一步科技活动的开展作出工作部署,部分单位科技辅导员进行交流发言;第二阶段为科技创新与实践课堂观摩,与会人员观摩先进单位科技创新与实践辅导活动,交流活动经验。通过培训活动,全体科技辅导员明确了工作方向,提高了辅导水平,每年50余人次获得市教育局頒发的优秀辅导员荣誉称号,10余人次获得省级以上优秀辅导员荣誉称号,2016年,枣庄十六中科技辅导员孙启洋在全国科技创新大赛作品评选中,获得辅导员系列三等奖。经常性组织外出学习观摩,开阔视野,提升自身科学素质,从而更好地完成学生指导工作。每年投入一定的经费用于科技活动,对在省、市创造发明比赛和科技活动中取得好成绩的辅导员给予奖励,以此带动师生积极参与“学科学,用科学”的活动。
  2.创新实践活动基地建设。
  积极开展各类实践基地创建工作,近年来,枣庄十六中在各级科技创新大赛、劳技作品评选、电脑制作等各项实践与创新活动中表现优异,涌现出几位全市知名的科技辅导员与学生,以此为契机,十六中于2016年成功创建了山东省青少年创新实践基地。同时,在市教育局协助下,区实验小学与中国科学院牵手成立了中科院青少年科技创新基地。按照基地建设规划,分期分批建设改造教学楼、实训楼、拓展训练场、男女生宿舍楼、餐厅、礼堂等活动场所,开设素质拓展、电子制作、物理探究、生活化学、礼仪训练、音乐体验、家政实践、布艺、剪纸、摄影、计算机拆装、篆刻、航模、中国书法、生物与环保、折纸、手工编织、家用电工、避险与救护、泥塑、传统体育等涉及科学普及、生活技能、艺术实践和拓展训练活动项目。基地每学期制订学期教学计划,对全区每所学校学生分期分批集中授课,基地学习期间,学校实行严格的军事化管理,在开展创新与实践活动的同时让学生体验军营生活的紧张和忙碌。
  3.学生创新成果。
  行动就有收获,坚持创造奇迹,近十年的努力实践,学生成果硕果累累。
  (1)专利获奖。以枣庄十六中为龙头,每年申报国家发明专利、实用新型专利十余件,对申请立项的专利作品再加工,再完善,制作标签说明,陈列在指定活动室。在学生中考、高考综合实践考核中,每年数十名学生依靠专利加分通过重点高中、高校自主招生审核,获得上级部门和家长的肯定。
  (2)青少年科技创新大赛获奖。每年的全国青少年科技创新大赛和山东省青少年科技创新大赛中,高初小三个学段均有作品参赛,在创意概念、创新发明等项目中屡获佳绩。据此,孙启洋、王伟、韩玉明、冯永四位辅导员获得山东省科协颁发的山东省优秀科技教师荣誉称号;实验区开展的各项活动,得到各级科协和教育部门的支持和认可;考入上一级学校的学生得到学校的关注和重点培养。
  (3)枣庄市中小学生实践与创新技能大赛获奖。通过区教研室选派的评委小组的评选,每年有60余件作品被推荐到市教育局参加枣庄市中小学生实践与创新技能大赛,该项评选内容侧重对中小学生创新精神和实践能力培养,评选比例向农村学校,特别是偏远地区村小和教学点的作品倾斜。实验区选送作品在市级评选中屡创佳绩,农村学校学生作品获奖比例位居全市前列。
  四、反思,让创新持久
  成绩不代表永远,反思让创新更加久远。多年的实践,我们也发现了许多问题和发展的瓶颈。
  (一)各单位创新与实践活动开展不均衡
  由于资金支持、地理位置、单位领导重视程度等因素影响,各单位在学生创新能力培养方面发展不均衡。有的学校如枣庄十六中已走在全市前列,但还有很大一部分学校根本没有开展相关活动,或者是仅靠完成任务开展活动,制约了全区科技创新工作的整体推进。
  (二)好的项目缺少资金与技术的支持
  近年来,科技辅导员们积极思考,结合本单位实际,提出了一些好的想法,如孟庄中心校的陶艺项目,鑫昌路小学、实验小学的航模项目,光明路小学的七巧板项目,九中的剪纸项目等思路很好,活动开展也有了一定的基础,但发展到了一定的瓶颈期很难突破,一是缺专家指导,二是缺资金赞助。
  问题的出现,更增强了我们改革与创造的动力,针对存在的问题,大家群策群力,思路更加清晰,方向更加明确,在坚持好的做法的同时,又有了新的思考。
  第一,成立公益性青少年科技创新与实践培养机构。争取社会、家长及政府支持,定期开展各项竞赛活动,大面积提高中小学生创新与实践能力。
  第二,深入调研,根据地理位置等单位实际情况确定实践项目。作好活动开展指导,用好单位相关资金,合理分配资源,加大辅导员培训力度,引进先进经验和做法,提高活动开展的效率和力度。
  第三,加大区域性中小学生实践活动基地建设力度。发挥榜样学校和榜样教师示范作用,定期到实践活动基地开展活动,交流经验,传经送宝,促进全区实践与创新活动均衡发展,将创新与实践活动落到实处。
  科学教育永远在路上,遇见新教育将是科学教育的又一次涅。
  (作者单位:山东省枣庄市市中区教育局)
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