青少年科技创新分析论文

2022-04-15

[摘要]在当今这个时代,创新的价值、意义,无论人们怎么强调都不为过。如何才能走进创新的天地?如何才能品尝到创新的甘果?使学生的综合素质的发展更“有价值”?就必须从实践中不断总结经验,升华成符合国际教育前沿,符合我国教育状况的理论,并将其发扬、传承下来。下面是小编整理的《青少年科技创新分析论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

青少年科技创新分析论文 篇1:

微信公众平台在青少年科技创新活动中应用的实践研究

摘 要 就微信公众平台在青少年科技创新活动中应用的理论依据、应用方式、应用效果进行系统研究

关键词 青少年科技创新活动;微信公众平台;多媒体;博客

1 引言

青少年科技创新活动包括青少年科技创新大赛和其他科技创新活动。为了激发学习进行科技创新的兴趣,培养学生的科技创新能力,各级科协与教育部门举办了各级别的青少年科技创新大赛。中小学通常参加的竞赛有学校级、县区级、地市级、省级、国家级。

在学校开展的青少年科技创新活动中,向学生宣传科技创新知识,辅导教师与学生进行有效交流,是活动成功开展的两个关键。常规的宣传方式有举办演讲会、制作主题专栏、举行作品展览等,辅导方式是教师与学生面对面交流。笔者多年辅导学生参加青少年科技创新活动,发现这些传统的宣传方式形式单一、成本高、效率低,无法满足学生的需求。

随着网络信息化的普及,各级科协及相关部门建立了许多青少年科技创新服务平台,如天水市有“天水科普”网站,甘肃省有“甘肃省青少年科技创新服务平台”网站,全国有“全国青少年科技创新活动服务平台”网站。可是在应用这些平台时,发现它们的内容大多是一些举行活动的文件、活动的成绩公告等,有关如何开展青少年科技创新活动的具体知识较少,学生与平台之间无法进行互动交流。学生在使用这些服务平台后,仍無法满足对创新知识的需求,渴望有一个符合青少年特点的宣传青少年科技创新活动的网络平台。

2 博客的建立

笔者根据学生的需求,在当地科协及教育部门支持下,于2014年建立网络平台,形式为新浪博客。博客共发布各种多媒体资料100多篇,师生点击量8000多,对当地青少年科技创新活动开展起到良好的促进作用。

天水市二中是一所省级示范性高中,是天水市麦积区青少年科技创新大赛优秀组织学校。课题组对天水市二中应用博客的情况进行分析调查研究,发现博客的不足之处。

大多数学生由于缺少网络与电脑,不能方便阅读博客 网络博客适合于用电脑上网阅读。从调查结果可知,只有四分之一的学生家庭安装了电脑与网络;进一步调查发现,家长担心上网影响孩子的成绩,大都限制孩子上网。因此,绝大多数学生无法方便使用电脑网络。科技创新博客建立两年,学生点击量不到一万,平均日均点击量只有14次,大部分学生没有阅读过科技创新网络博客。

博客内容比较单一 博客大多是一些介绍科技创新的文本资料,缺少图片与视频,学生学习兴趣不高,无法调动学习的积极性。

博客无法实现教师与学生互动 博客只能让学生学习有关知识,师生无法通过博客进行交流互动,因此影响学生学习使用博客的积极性。

学生学习不方便 学生运用电脑开展网络学习,开机需要较长时间,学习环境必须是有电脑、网络的房间。而现在学生学习很紧张,能够阅读科技创新知识的时间很少也很短。

3 微信公众平台的建立

微信公众平台 为了更好地宣传青少年科技创新大赛,在当地科协和教育部门的支持下,笔者主持成立课题研究小组,对如何更好地利用网络平台宣传青少年科技创新进行研究。针对博客存在的不足,通过深入研究分析,决定建立微信公众平台,宣传青少年科技创新知识。

微信公众平台是腾讯公司在微信的基础上新增的功能模块,通过这一平台,个人和企业都可以打造一个微信公众号,并实现和特定群体的文字、图片、语音的全方位沟通、互动。微信公众平台使用方便,信息传播方式多样化,还能实现平台沟通互动,在进行信息交流的很好的选择。

课题组研究学习了微信公众平台的使用知识,经过反复试验,终于成功建立微信公众平台。为了方便师生查找与添加,把微信公众平台命名为“麦积科技创新”,微信公众号为“tsmjkj”。

课题组利用当地科技创新辅导员培训会、科技创新培训班以及学校的校园网、宣传专栏等,通过多种形式宣传“麦积科技创新”公众平台的进入方式和学习方法,让师生及时关注微信平台并参加学习。根师生反馈信息,对微信公众平台的宣传方式反复进行改进,经过近一年努力,平台基本上比较成熟稳定,在本地青少年科技创新活动中发挥着重要作用。

微信公众平台内容形式

1)图文素材,即文本与图片结合的内容,这是微信公众号的最基本内容。通过调查分析,发现学生最适合的阅读时间为三分钟左右。因此,课题组尽量发布较简短的图文素材,对于有些比较复杂的内容,将其分成几个部分。

2)视频素材。课题组还对一些适合用视频展示的内容制作视频,如怎样查询专利网和中国知网是学生进行创新性查新的一个重要方面,原来用图文方式向学生介绍效果不好,就用录制屏幕的方式制成视频素材,学生学习效果明显增强。

微信公众平台主要内容

1)通知文件。转载各级科协和教育行政部门开展青少年科技创新活动的文件。由于这些文件往往专业术语多,学生不能很好理解,课题组就根据学生的实际,把这些文件用通俗易懂的方式向学生宣传。

2)光荣榜。公布省市区青少年科技创新活动表彰文件。上级表彰文件只有师生获奖情况,课题组根据上级文件进行分析,公布本区青少年科技创新获奖在全市的排名情况、本区各校获奖排名情况,激发师生参加青少年科技创新活动的积极性。

3)创新之星。对当地在青少年科技创新活动中做出优异成绩的学生进行采访,介绍他们个人简介、创新经历、创新经验、创新作品等。通过大家熟悉的榜样激发学生参加科技创新活动的积极性。当学生看到身边认识的同学参加科技创新取得了优异成果,参加科技创新活动的积极性极大提高。

4)优秀科技辅导员。采访当地科技创新活动中做出优秀成绩的科技辅导员,介绍他们个人简历、参加科技创新取得的成果、辅导学生的特长、联系方式,激励其他教师以他们为榜样,投身到科技创新辅导活动中来,同时也方便学生和优秀辅导员进行联系。

5)创新知识。课题组成员大多是当地的青少年科技创新优秀辅导员,积极参加青少年科技创新活动,根据活动中发现的问题,撰写专题文章,向师生介绍创新知识。创新知识主要分为五类:①参加青少年科技创新活动对学生未来发展的重要性;②青少年科技创新大赛举办的时间、形式;③青少年科技创新活动的原则;④参加青少年科技创新活动怎样选题;⑤科技创新经验交流等。

6)创新动态。介绍当地开展青少年科技创新活动的动态,让学生了解其他学生其他学校开展青少年科技创新的现状,激发学生的积极性;同时公布其他学生的选题情况,避免学生重复研究同一课题。

7)优秀作品展示。收集当地和全国青少年科技创新活动的优秀作品,在微信公众平台展示。尤其重视收集一些当地的薄弱项目。如天水市麦积区科技创新作品中的创意作品比较少,就将学生参加科技创新的两个获奖的创意作品展示出来,同时收集展示一些全国的优秀作品。在33届创新大赛中,麦积区完成创意作品十余项,作品质量也有大幅度提高。

8)回复学生消息与留言。微信公众平台有消息与留言功能,学生可以很方便地通過消息和留言与课题组进行互动交流。平台建立后,几乎每天都有学生发消息与留言,大多数是要求教师帮助其判断自己的选题是否具有创新性,还有部分是查新报告怎么填写等问题。课题组成员每天对学生的消息与留言及时进行回复,解决学生亟待解决的问题。课题组对消息与留言中出现较多的问题,撰写相关文章,在平台上发布,让更多的学生阅读。

9)建立科技创新微信聊天群。公众平台虽然有消息和留言功能与学生发生互动,但是互动不是很方便,也不能传递文档等资料。为了补充公众平台的不足,课题组建立微信聊天群,在微信公众平台上公布聊天群名称,方便学生加入。在聊天群里,辅导教师与学生更方便地交流,也进行文档资料的交流,如给学生发送申报表查新报告等,学生也把自己的作品发送给教师指导。

微信公众平台建立近一年来,课题组共上传相关文档上百篇,视频资料10余个,图片上百张,回复学生消息与留言300多条。

4 微信公众平台应用效果分析

对天水市二中微信公众平台的使用情况进行调查分析,发现有以下一些优点。

方便学生获取信息 现在很多中小学生会使用手机,也经常使用微信这一聊天工具,能方便地从微信公众号获取相关信息。学生可以利用学习的间隙时间,打开微信公众平台进行学习。微信公众平台建立一年,学生阅读量达到两万多次,日均阅读量是博客的四倍以上。

对天水市二中高二级学生的微信公众平台使用情况进行调查。该校高二级有15个平行班,共有学生900余名。其中有150人关注了麦积科技创新公众平台,约占本年级学生总数的17%;部分学生通过其他学生的手机阅读微信公众号内容;还有部分学生虽然阅读了微信公众号内容,却并没有添加关注。总共有近250人阅读过微信公众号内容,约占同级学生总数的28%。

阅读过本微信公众号的学生中,有约60%的学生认为微信公众平台对其参加青少年科技创新活动帮助很大,30%的学生认为有帮助。

本年度天水市二中完成青少年科技创新作品80余件,超过上届完成作品数量的两倍,作品质量也比上届有明显提高。完成科技创新作品的学生都阅读过本微信公众平台,大部分学生经常阅读本平台,从平台上学习相关知识。

宣传方式多样化 微信公众平台可以使用文本、图片、音频、视频等多种媒体方式,宣传方式多样化,学生喜欢阅读,学习效果好。

有利于师生互动交流 学生在创新活动中出现问题与疑点,可以很方便地通过消息、留言形式与辅导教师进行互动交流。

促进了本区青少年科技活动的开展 课题组对本地区青少年参加科技创新活动的学生进行调查,发现有80%的学生经常通过本微信公众平台学习科技创新知识,微信公众平台对本地区青少年科技创新的开展起到明显的促进作用。

5 结语

科技创新微信公众平台在青少年科技创新活动中的应用,增加了宣传青少年科技创新知识的维度,其低成本、快捷、宣传方式多样化、方便教师与学生交流等优势,可以极大地增强宣传效果,对促进青少年科技创新活动的开展发挥了积极作用。

参考文献

[1]霍金胜,陈景乾.建立网络平台在中学生科技创新活动中应用的探究[J].中国现代教育装备,2016(10):8-9.

作者:燕俏生

青少年科技创新分析论文 篇2:

青少年科技创新人才成长规律的理论初探

[摘要] 在当今这个时代,创新的价值、意义,无论人们怎么强调都不为过。如何才能走进创新的天地?如何才能品尝到创新的甘果?使学生的综合素质的发展更“有价值”?就必须从实践中不断总结经验,升华成符合国际教育前沿,符合我国教育状况的理论,并将其发扬、传承下来。本文从青少年科技创新人才成长的“内部原因”和“外部原因”着手,对其成长规律进行了多层面的理论初步探索。本文论述的“内部原因”包括:“青少年自身生理成长过程中的创造力”、“青少年创新人才‘思维习惯’变动的心理标识”和“青少年创新人才‘学习方面’的规律”;“外部原因”包括:“师从名师”、“优秀的家庭学习传统”和“成长过程中不断积累优势”。

[关键词] 青少年 科技创新 人才 成长规律

科技精英成长规律是科学社会学研究的重要主题之一。美国科学社会学家曾对1901~1972年美国92位诺贝尔奖获得者做过详细研究,提出其成长的一般规律。中国学者也对1955~2001年当选的中国科学院院士的成长规律进行了深入研究。在教育占优先发展战略地位的今天,对青少年科技创新人才成长规律的探索尤显重要。

对青少年科技创新人才成长规律的探索,要结合国际教育前沿理论——“多元智能理论”进行,该理论认为人有:“语言”、“逻辑、”“空间”、“肢体运作”、“音乐”、“人际内省”和“自然探索”八大智能。

本文从青少年科技创新人才成长的“内部原因”和“外部原因”着手,对其成长规律进行了多层面的理论初步探索。

一、“内部原因”

本文所说的“内部原因”包括“青少年自身生理成长过程中的创造力”、“青少年创新人才思维习惯变动的心理标识”和“青少年创新人才学习方面的规律”。

(一)青少年自身生理成长过程中的创造力

从实践结果来看,许多青少年创新人才的确是在相关的科技项目方面有着自己先天的智能分布带来的优势。从青少年创新人才成长规律的内因方面来说,这种智能的优势,加速了他们在身心成长过程中,从共性的成长特点中“脱俗”成长,在良师的引导下,进而促成了他们的个体成长优于他人的成长。

1.儿童前学龄期

这一时期的创造力表现出五个特征:一是以惊讶和好问的态度对待世界,拥有得天独厚的体验能力,自发发展的兴趣十分广泛;二是在婴儿期到前学龄期的儿童都把他的周围环境当作新的东西来体验和发现,不受经验习惯等现成因素的影响;三是学龄前儿童遇事欠考虑,通常比上学的儿童更容易结合成整体,更加团结;四是大约在童年期结束时,批评的态度尚未形成或中是刚刚有所萌发。这时的儿童专注于世界,把世界与自己视为一体。五是儿童的创造思维还未受复合思维的影响。

2.小学时代的创造力

在小学时期,儿童的创造行为进入了一个新的发展阶段,但这个发展阶段是一个很少促进儿童创造力,甚至还起阻碍作用的阶段。

3.青年时代的创造力

青年时代是实现创造和发展创造力的阶段。青年特别关心的是自己的内心世界,然后才是文化和社会的价值和内容。这一阶段的青年要经历三个阶段:一是自我发现的初期阶段;二是自我发现;三是自我危机和创造力缺失。

以上“儿童期——少年期——青年期”的这些“青少年自身生理成长的创造力”的规律,在我们身边的创新人才、已经取得科技方面一定成绩的青少年身上也不难看出。他们不仅拥有这些普通共性特征,更拥有能够在良师的引导下,保护自己的原创造力的特点,从而使他们在自己的成长过程中不至于随着个体的成长而泯失这些先天的共性以及他们自身的优势智能。

(二)青少年创新人才“思维习惯”变动的心理标识

我们从现在的青少年创新人才身上,能够总结出他们“思维习惯”变动的心理标识规律:

1.这些青少年创新人才,他们的思维在整个中学阶段得到迅速的发展

具备普通青少年自身“思维习惯”变动的心理标识。其基本特点是——抽象逻辑思维排优势地位,其具体表现为五个方面:第一,能通过假设进行思维;第二,思维更具有预计性,能先列出打算,计划方案和策略,准备采取一定的活动方式和手段;第三,思维形式化,其思维成分中逐步地由具体运行长时期思维占优势,发展到由形式运算思维占优势;第四,思维活动中自我意识或监控能力明显化。开始学会反省自己,使思路更加清晰、判断更加正确;第五,思维能跳出旧框框。他们在思维过程中开始追求新颖的、独特的因素,抽象逻辑思维虽然开始占优势,可是在很大程度上属于经验性,他们的逻辑思维需要研发经验的直接支持。

2.青少年创新人才“思维习惯”变动的心理标识

青少年创新人才在具备共性的“思维习惯”变动心理标识的基础上,能够运用自己的先天优势智能,在良师的引导下,在思维上优化与普通青少年具有共性的“思维习惯”,能够用理论作指导,分析、综合各种事实材料,从而不断扩大自己的知识领域,进而在创新方面更加优于同龄人。他们能较好地把握住自己在青少年时期的两次思维能力发展的高潮(一次是在14岁,正值初中阶段;一次是在17岁,正值高中阶段);并在这两个阶段培养成与自己终身相随的积极的“思维”。

(三)青少年创新人才“学习方面”的规律

这些创新人才,他们在对于他们生活来说占有相当大的比重的学习活动上,有着自己独特的特点,他们能够让自身的学习、探索,与自身的身心发展较好地融合起来;能在良师的研究性创新理念的指导下,谨慎客观地去除在学习活动中的机械呆板的现象,被动式、教条式的学习方法,发挥自身的优势资源;能够主动学习,在学习上“有目的”、“有选择”“能勤于思考”“有自我认识和自我调控的能力”……从而使自己的学习效果优于他人。

二、“外部原因”

外部因素对青少年创新人才的成长也有着与内部因素相同的作用,总结、分析现有的这些青少年创新人才,不难看出他们的外部原因规律。

(一)师从名师

“名将难寻,名师难求”。教师在学生的成长过程中是关键的一环,对于具有创新潜力的青少年而言,一个好的老师胜过十年苦学,再好的资质,再好的先天优势智能,也要有良师的指引,可以说是更需要良师、名师的引导,才不会使优势资源白白流失而扼腕。每一个青少年科技创新人才的背后,都有一个知识渊博、学识深厚、学术技能优秀、教育理念处于前沿的指导教师。

1.名师的“创新指向”

“创新指向”,就是在教与学的过程中,有意识地打破常规,采取一些新的方法或手段,以提高学习效率,使学生感到有收获,同时还逐渐地增强着自己对学习的自信。这对于这些创新型青少年人才的成长影响极为深远。从现实中我们可以总结出:每一个创新型青少年人才,他的导师都是具有非常强的“创新指向”意识的。他们很清楚地认识到:要实现创新,尤其是引导有着科技智能的人才实现创新,实现并发挥以及拓展他潜能,就必须在指导活动的过程中,根据自己学生的特点“对症下药”“因材施教”。

2.名师“学习的有效性取向”

“学习的有效性取向”,就是老师在学生的学习活动中,引导他们在一定时间内,以灵活多样的方法学习规定的知识,并科学、有效地内化和掌握它。教师能够建构和谐师生关系,培养观察及想象能力,激发学生学习兴趣,讲究情感策略。

3.名师“学习的智慧性取向”、“学习的快乐性取向”

“学习的智慧性取向”与“有效性取向”是紧密相关的,学习中充满智慧,一定能提高效率。有这种意识的老师,他们喜欢学生勤于思考,对问题有独到见解,并能从学习中寻找规律。他们能强调鼓励和启发的极重要性,能着重培养和锻炼学生强烈、敏感的问题意识……这些对于青少年创新人才来说,都是至关重要的。

“学习的快乐性取向”,是研究性创新理念对学生学习活动中的一种价值性追求和过程性期待。好的教师,能使学生的学习活动变得生动起来,快乐起来,主动起来,最终变成终身学习者。教育的价值是受教育者能够多问几个“为什么”,能够独立地找到答案,能够有自己的观点,而不是学生的死记硬背,这就是青少年创新人才“师从名师”所获得的最为宝贵的教导。

(二)优秀的家庭学习传统

家庭作为社会的单元,是青少年启蒙的“处女地”,良好的家庭氛围,优秀的家庭学习习惯、学习性思维,都对青少年有“潜移默化”的不容忽视的巨大影响。一个学习型家庭,一个缜密思维的家庭,能够更加重视和理解青少年身心的全面、科学地发展;能够尽可能提供社会交往和教育的联合优势。

三、成长过程中不断积累优势

有了“内部原因”和“外部原因”的共同作用,就使得青少年科技创新人才在成长的过程中,不断进行自身优势资源与外部优势资源的自然整合,这就如做“加法”,这些优势资源不断叠加在一起,不断整合,不断更新,进一步促进了这些创新型青少年人才的成长、成熟……

尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育,培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才,是教育为开发人力资源,服务于社会的主要任务。

相信作为教育工作者的我们,在不断的教育理论探索和教育实践的总结中,能够在本职岗位上,为教育献上自己的身心,竭尽自己的微薄之力。

参考文献:

[1]白春礼.杰出科技人才的成长历程——中国科学院科技人才成长规律研究.科学出版社,2007,1.

[2][美]霍华德加德纳.多元智能新视野.中国人民大学出版社,2008,3.

[3]陈吉明.创造力开发与实践.武汉理工大学出版社,2009,6.

[4]李力红.青少年心理学.东北师范大学出版社,2005.

[5]钱明辉等.研究性创新——青少年科技创新能力培养的原理与方法.科学出版社,2009,4.

作者:陈晓玲

青少年科技创新分析论文 篇3:

创新教育,蓟县制造

写在前面话:党的十六大以来,党中央、国务院立足于社会主义现代化长远目标,紧紧围绕科教兴国、人才兴国和可持续发展三大战略,陆续制定了国家科技、人才、教育三个中长期改革和发展规划纲要,都把创新型人才的培养放在重要的地位,而创新型人才的培养必须依靠实施创新教育。这里的创新教育是指以培养人们的创新意识、创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。在基础教育阶段所说的“创新”,主要是指通过对中小学生施以教育和影响,使他们作为独立的个体,能够善于发现和认识有意义的新知识、新思想、新事物、新方法,掌握其中蕴含的基本规律,并具备相应的能力,为将来成为创新型人才奠定全面的素质基础。天津市蓟县一直积极推进素质教育,涌现出许多先进的典型,在国内产生了广泛的影响。多年来,蓟县教育局以全面推进素质教育为主线,以培养学生的创新精神和实践能力为核心,以科技活动为龙头推动工作开展,以检查评价促进科技工作水平提高为思路,以课堂教学为主渠道,以探究性学习、研究性学习为载体,在广大中小学生中广泛开展小发明、小创造和撰写科技小论文活动(简称“三小”活动),积极发挥自身优势,不断丰富教育内涵,大力推动创新教育工作的开展,取得了丰硕的成果。他们在国家级和市级青少年科技创新大赛中,连创佳绩。2007年以来,蓟县有3名学生获得天津市青少年科技创新市长奖。8所学校被授予天津市科学素质教育先进集体荣誉称号。12名教师被评为天津市科学素质教育先进个人,由于在创新教育方面成绩突出,蓟县燕山中学的卢大明老师在人民大会堂受到了党和国家领导人的亲切接见,同时,美国科学院院士、物理学家、麻省理工学院“原子”中心主任Neil Gershenfeld教授热情邀请他到麻省理工学院介绍经验。50余件学生作品获得国家专利,“燃气定时自动关闭阀门”等发明专利还被厂家买下并投入生产,创造了很好的经济效益。蓟县地处天津市北部山区,经济上并不具有优势,但在创新教育方面走在了天津市的前列,这是一个值得思考的现象,同时也使蓟县的创新教育经验更具有典型意义和借鉴价值。

创新就在生活之中

爱因斯坦说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”想象是指在知觉材料的基础上,经过新的整合而创造出新形象的心理过程。通过想象可以使人们看问题能由表及里、由现象到本质、由已知推及未知,使思维活动实现质的飞跃,丰富的想象力(指“创造想象”。下同)能“撞击”出创新的“火花”。那么,这些“想象”从何而来?只能是来源于自己的生活材料,生活是培养学生创新能力的源泉,教师应充分认识到这一点,努力尝试带领学生去寻找真理。这对于培养学生的创新人格特质,特别是对于那些具有一定创新潜质的学生来说,具有更重要的意义。蓟县的教育工作者显然已经充分认识到这一点,他们非常注意引导学生在生活中发现问题,并带着这些问题去学习、探索,在完善自己的知识结构的同时解决了问题,创造出许多非常有创新性的作品:太阳能供氧鱼缸、防烫护手罩、服药记忆药瓶、时控太阳能追踪装置、无污苍蝇拍、日光灯除污器、清洁转笔器、节能长寿电熨斗、豆角切丝器、新款开瓶器、磁铁暖壶盖、节水保湿花盆、雨天自动关窗器、养殖场喷淋走廊、太阳能旅行箱……还有《枣树环剥宜早不宜晚》、《蓟县桑梓环境污染问题调查报告》、《蓟县农村水体污染状况及应对方案》、《对痒辣子的初步探索》等研究小论文。作品内容从生活中的科技常识利用,到新型能源和环保材料的开发;从构思精细的手工制作,到奇思妙想的论文撰写,包罗万象,异彩纷呈,充分显示了学生的想象力和创造力。

用水壶烧水时我们会发现一个现象:火苗沿着壶底向四外蹿,只有少部分火焰在做有用功,大部分火焰没有参与烧水而被白白浪费掉。物理学知识告诉我们:外围火焰的温度高于内部的温度,这是因为空气中的氧气能与外围火焰充分进行接触,起到关键的助燃作用。在烧水过程中没有发挥作用的恰恰是温度最高的外围火焰。如何让所有的火焰在烧水过程中全部集中到一起做有用功呢?蓟县燕山中学学生闫伟明从当地老百姓使用的一种叫“查催子”的烧水器具中获得灵感,(“查催子”巧妙地利用了空气对流原理,充分利用空气中的氧气对火焰进行助燃,增强了火焰的燃烧温度。)经过若干次试验后,发明了“节能水壶”。她在水壶底部增加了双排集热管和竖直加热胆,并与水壶的水腔相连通,加快了冷热水的快速循环,极大地提高了加热速度。由于这种构造的集热面积是传统水壶集热面积的三倍,并且可以使绝大部分的火焰参与烧水过程,所以烧开一壶水需要的时间由原来的12分钟左右降低到4分钟左右,这不仅大大缩短了烧水时间,节省了大量能源,而且降低了有害气体的排放量,减少了对空气的污染。闫伟明发明的“节能水壶”荣获“天津市第三届青少年科技创新市长奖”。

李春阳,蓟县黄崖关小学五年级学生。她从小就喜欢花草树木,对植物有深厚的感情。她参加了学校生物科技小组,与同学们一起开展了本地区野生中草药种类的调查活动。在活动中,她积极上网查阅资料,成为学校生物科技小组的骨干成员,为学校“寻草药,识草药,我让草药进农家”科技活动获第二十三届全国青少年科技创新大赛三等奖做出了很大贡献。她撰写的《艾蒿的妙用》、《五行草的用途》、《话说丹参》等小论文在蓟县“三小”活动中先后获一、二等奖。2009年,她组织5名同班同学利用业余时间,对蓟县地区的野大豆进行了调查,对野大豆的发芽期、幼苗期、花期、结果期进行了细致的观察和记录,写出了很有研究价值的小论文《保护重要的种质资源——野大豆》,获得了市级一等奖。2010年5月,李春阳在“新奥全国乡村小学‘未来科技之星’选拔活动”中获优秀奖。

寇馨予,蓟县马伸桥镇马伸桥中心小学四年级学生。她兴趣广泛,喜欢科技小制作。2008年汶川大地震后,发明“简易地震仪”成为她最大的心愿。她经过学习和求教,并经过无数次试验,终于制作出“简易地震仪”。2010年5月,该作品被评为天津市科技小制作一等奖。2010年7月,寇馨予应邀到北京参加了“新奥全国乡村小学‘未来科技之星’选拔活动”,获“科技之星”荣誉称号。

秦中凯,蓟县燕山中学高二年级学生。他从小时候起,就对科学充满了兴趣。在生活中,他发现常用的水龙头在使用一段时间后便会出现滴漏现象,究其原因均是阀门结构存有缺陷。在科技课上,他偶然发现了“钕铁硼”强大的磁场现象,便开始思考能否利用同性相斥、异性相吸的原理来控制水龙头的开关。在指导教师的启发和帮助下,他发明了“磁悬浮阀门”,利用磁悬浮的排斥力巧妙地设计,使得阀门芯和壳体之间的摩擦系数极小,极大地提高了阀门的使用寿命。目前,他的这个小发明已经开始被许多宾馆采用。“磁悬浮阀门”在第二十届天津市青少年科技创新大赛中荣获一等奖,并在全国青少年科技创新大赛中荣获三等奖。

李冉,蓟县城关第四中学学生。她在生活中发现许多养猪户养的猪一天到晚脏兮兮的,并散发出一股难闻的气味,有时闹猪瘟一下子就可能死十几头甚至几十头猪,经济损失很大。于是,养猪户就用水管给猪洗澡消毒,但是随之出现了许多问题:猪是不喜水的动物,喷射水时猪会全部蜷缩在一起,很难清洗干净,清洗用过的“污水”被直接排放到农田及河流内,严重污染水源,影响农作物的生长;猪还会在喷射水的过程中受到惊吓,出现明显的“掉斤现象”。费时费水又费力,还惹得乡亲们怨声载道。李冉就想发明一种自动给猪洗澡、消毒的设备,既能节约用水,又能节省人力,还能确保环境不受污染。经过深思熟虑,李冉尝试利用红外线感应器配合水泵实现开关自动化,对猪进行喷淋。在猪圈设一个出口和一个入口,出口与喷淋走廊的入口连接,在入口处安装一个红外线感应器,只要有猪进入,水泵就会自动开启喷淋设备,采用多角度全方位喷射,不留死角。同时,这套系统中还设计了一个与水泵联动的“消毒防疫加液柜”,可根据不同的需要加入消毒防疫药水,药液的配比剂量可以通过调节阀门与喷淋水自动混合。这套系统体现了节水功能和环保理念,在喷淋走廊的地下设计了一个足够大小的可以循环利用的“储水池”,把给猪洗澡用过的水通过地面上的“孔状地板”回流到“储水池”中,经过沉淀、过滤后以供再次利用。沉淀物还可以发酵成上等的肥料。经过计算,一个有500头猪的养殖场,可以每年节水5000吨,消毒、防疫的支付成本比原来节省30%,猪发病率减少96%,死亡率降低到0.1%,养殖户的经济效益能提高37%,而这套设备仅需投入几千元。李冉设计的“自动淋浴消毒走廊”,得到了蓟县节水办和环保局的认可,现在,蓟县已有很多养猪户在使用这套设备,获得了极为可观的经济效益。

优秀的师资队伍是实施创新教育的关键

卢大明,是蓟县燕山中学的一名普通的科技教师。多年的心耕笔耘、探索实践,使他在科技创新教育方面取得了丰硕成果。他自学了大学《物理学》、《化学》、《生物学》、《工程学》等一系列专业课程,反复精读有关发明创造的书籍,如《创造学》、《创造力开发》、《世界发明》等。在阅读和学习的过程中,凡有疑问或新见解,便记录下来,他已写下400多万字的读书笔记。经过多年的探索与实践,他的科技创新辅导课已经形成特色:知识教育与创新教育并举,爱科学与爱祖国的思想统一,继承与发展相融,开源与激趣互补。在课堂上,他注意趣味性教学,经常讲创造发明的故事,如中国的四大发明是怎样诞生的、爱迪生如何取得1093项发明专利等,以激发学生对伟大祖国的热爱和对科学探究的兴趣。他十分重视对学生进行创新思维训练,如要求学生“将0~9十个数字做出不同的分类”、“说出一节旧电池的不同用途”等,启发学生大胆地从传统答案唯一性的局限中走出来。为了激发学生的创新兴趣,他自编了《青少年创造发明歌谣》,组织学生进行科幻故事的创作、科技小品创作与现场表演、废物利用、头脑运动会等创新实践活动,“小发明信箱”、“发明选题月月评”等活动更是长年开展。近三年,他平均每3天辅导学生完成一项小发明,每5天捧回一个市级奖,每半年获得一个国家级奖,每年获得一项国家发明专利。三年中,他辅导的学生共有1000多人获奖,其中有12人获得国际科技创新奖,有16人获得国家级科技创新奖,有395人获得市级科技创新奖,有619人获得县级科技创新奖。他辅导的学生中还有近200人获得中考或高考加分,仅2007年《天津日报》公示的因科技创新奖而加分的学生中,就有73人是他辅导的学生。他辅导的部分学生的科技创新作品被多家报刊登载,一些发明被编入中小学教材,国歌播放仪、磁悬浮轴承、自动给电池充电的自行车、永不泄漏的燃气阀门、超长寿命水龙头、全自动饮水机、新兵打靶训练器、自动开关台灯、触摸式燃气灶、环保型瓜子袋等几十件优秀作品受到了各级评审专家的一致称赞。

近年来,他本人建树颇丰,硕果累累,发明成果取得多项国家专利。他发明的“燃气自动断气阀”荣获第二届亚洲博览会金奖;2004年,他被吸收为中国发明协会会员;2006年3月,他应天津电视台邀请,带领16名获奖学生接受采访;2006年4月,他又被请到天津电视台录制了个人专题节目——“专利人生”;2006年7月,中央电视台对他进行了采访。2007年3月,由多名专家组成的评审委员会对燕山中学的科技创新作品进行严格筛选后,确定12件科技创新作品代表中国参加“国际青少年科技创新大赛”,最终全部获奖。为此,大赛组委会邀请卢大明在大会上作了专题演讲,题目是“如何激发青少年的科技创新欲望”,精彩的演讲博得了国外专家的高度评价。美国科学院院士、物理学家、麻省理工学院“原子”中心主任Neil Gershenfeld教授热情邀请他到麻省理工学院介绍经验。同时,《天津日报》、《今晚报》、《工人日报》、《中国技术报》、《科技日报》等多家媒体均以大篇幅的文章对他的事迹进行了报道,在全社会引起了较大反响。

创新教育需要一大批像卢大明老师这样的科技辅导员,只有这样,创新教育才能够持续、快速地发展。正因如此,蓟县教育局非常重视科技辅导员队伍的建设,把队伍建设放在重中之重的位置。首先是均衡师资配置。2006年,蓟县教育局在天津市科技教育协会调整并重新登记注册了一批科技辅导员,使专职科技辅导员达到146名,基本覆盖了全县各级各类学校,科技辅导员年龄和学科配置更加科学、合理,为全县大面积开展科技教育工作奠定了基础。其次是加强科技辅导员培训。把科技辅导员的师德建设、业务能力和实践活动的培训作为重点工作来抓。制定科技辅导员培训计划,积极为科技辅导员知识的更新和业务水平的提高创造条件,通过组织科技知识讲座、知识竞赛、典型引路、“走出去,请进来”等方式,提高科技辅导员业务水平,使他们牢固掌握科技知识传播的本领,同时要求他们要主动加强学习和研究,制定切合实际的学习计划和研究计划,不断提高修养和业务水平。聘请校外科技辅导员,作为科技辅导员队伍的有益补充,同时,发挥学校的辐射作用,以学校带动家庭、社会,形成学校、家庭、社会“三位一体”的科普工作网络。蓟县教育局对科技辅导员实行精细追踪管理,通过多种形式对科技辅导员的科技水平和业务素质进行考评,调动大家工作的积极性和主动性,不断提升工作水平。建立科技辅导员业务档案,记录科技辅导员的成长情况,并在此基础上,建立了“科技教育人才库”。蓟县教育局还对科技辅导员实行重点工作台账式管理,年初制定重点工作任务目标,年终进行总结述职。对重点科技项目采取申报、评审、立项三级工作制度,选聘优秀科技辅导员任评委,确定每年的重点科技项目。真正做到了关心科技辅导员,重视科技辅导员,给科技辅导员展示的舞台,助推科技辅导员成功。

目前,蓟县已经形成三支强有力的科技教师队伍,对青少年科普教育工作的开展起到积极的促进作用。一是学校科技总辅导员队伍。各学校选拔一名师德好、业务精的教师担任科技总辅导员,负责全校科普工作的开展、协调,起到上情下达、下情上传、及时反馈、互相沟通的作用。二是学校科技辅导员队伍。在学科教学之外开展“第二课堂”活动,指导学生尝试科技创新;根据自己的特长,开展学校特色项目活动,指导学生参加科技兴趣小组,培养学生的创新精神和实践能力。三是校外科技辅导员队伍。组织一批懂业务并热爱青少年科技教育事业的志愿者成为校外科技辅导员,为青少年科技教育工作的开展注入新动力。

活动是实施创新教育的有力抓手

活动是实施创新教育的载体。根据青少年学生的特点,蓟县教育局积极开展具有思想性、科学性、趣味性、实践性、创造性且内容丰富、形式多样的科普教育活动,使广大青少年在参与活动的过程中,学习科学知识、掌握科学方法、培养科学精神、提高科学素质。

蓟县教育局通过抓实五项活动,拓展创新教育的途径。一是组织科技活动周。每年5月,蓟县教育局集全系统之力,精心组织科技周活动,通过板报橱窗、校园广播、知识讲座、知识竞赛、校园科技节等多种形式,开展科普宣传,培养学生的科学思想、科学品质、科学精神,营造良好的科技教育工作氛围。二是开展青少年调查体验活动。几年来,组织全县学生参加“百万青少年科学调查体验活动”,学生活动参与率达到100%,数据提交有效率居全市前列。三是开展小发明小创造和撰写科技小论文活动。2007年,蓟县教育局以“播种希望”为主题,以培养学生创新精神和实践能力为重点,举办了蓟县首届“小发明小创造和撰写科技小论文”活动,共展出小发明作品408件,科技小论文416篇,科学幻想画132幅,学生参与率达到100%。2009年,以“播种希望,再创佳绩”为主题,举办第二届“三小”优秀成果评比表彰活动,此次活动,以全面普及为抓手,做到人人有作品,校校有展示,参加活动学生达10万人,学校220所。全县共举办县级展示会47场,展出作品达到5000余件,评出优秀作品350余件,评选出优秀组织单位16个。四是青少年科技创新大赛。为确保青少年创新教育工作在高水平、高起点上展开,蓟县教育局充分发挥各级青少年科技创新大赛的主渠道作用,精心设计活动方案,从班和年级竞赛做起,层层选拔,层层推荐,在县、市和国家级青少年科技创新大赛中多次获奖。五是知识产权宣传教育活动。为培养青少年学生的知识产权保护意识,在学生中广泛开展知识产权宣传教育活动。请市、县专家入校,开展知识产权讲座,学生知识产权知识不断丰富,知识产权保护意识显著增强。

创新教育需要有一个良好的氛围,只有形成良好氛围,才能将创新意识外化为学生的一种自觉创新行动。为此,蓟县教育局不断加大宣传力度,努力营造科普氛围。蓟县教育局开展并落实了“五个一”工程。学生“五个一”工程是:读一本科技书刊,写一篇科技书刊读后感,做一个科学小实验,记一则科学家名言,了解一个蓟县科技工作者事迹;班内“五个一”工程是:慰问一名科技工作者,开一次科普知识班会,写一篇科普知识小论文,创作一份本班科普标志,办一期科普班刊;学校“五个一”工程是:请科技工作者做一次报告,放映科普教育影片一部,带领学生参观科普教育基地一次,举办科普知识竞赛一次,编发科普宣传校刊一期。“五个一”工程的实施,把青少年科普教育融入教育教学常规之中,融入日常管理之中,融入德、智、体、美和各项教育实践活动中,不断推进素质教育的进程。活动开展的第一年,全县共作科技报告60场,慰问科技工作者50人,放映科普影片50部,参观科普教育基地20个,广大青少年学生写读后感6万余篇。蓟县教育局还适时开展送科技知识下乡活动,面向农村、社区发放宣传资料5万册。充分利用板报、文艺表演、网络传播等方式进行宣传。蓟县城关小学与城关镇、街道办共同开展“科学进家庭”活动,成为教育局实施青少年学生科普教育的一大特色;蓟县实验小学建立科技教育家校联系卡制度,带动家庭科技教育的开展,增强家长的科技意识。蓟县教育局还与蓟县环保局联合开展了“绿色学校”评选活动,增强学生的环保意识。

在实施创新教育过程中,蓟县教育局注重创建特色抓示范,适时把工作重点调整到“在普及中求提高、求发展”的工作思路上来,发现并树立典型、推广典型,发挥典型的示范作用。开展争创“科技教育特色学校”活动,推动了创新教育工作的开展,调动了学校科技教育的积极性。例如,蓟县第一中学以研究性学习为切入点,培养学生发现问题、分析问题、研究问题、解决问题的能力,培养学生的创新意识和科学精神;蓟县城关小学以课堂教学为主渠道,以丰富的艺术教育活动为载体,使学生在享受艺术的同时,在愉快的氛围中树立科学意识、掌握科学知识;蓟县实验小学以学校、家庭、社会共建为特色,形成“三位一体”科普网络,创建学习型家庭、学习型社区;蓟县上仓中学紧抓“环保日”契机,对学生进行环保教育,开展“绿色学校”创建活动,增强学生环保意识和探索精神;蓟县徐各庄中心小学以课程改革为突破口,全面落实课程计划,大力开发校本教材,加强青少年科技教育,把它作为全面推进素质教育的有效途径之一;蓟县城关第三小学以信息技术教育为渠道,以科技兴趣小组为依托,开展网络科技教育活动,合理开发和利用校内外科技教育资源,拓宽了科普教育的途径,增强了科普教育的效果。

蓟县教育局还充分发挥社会实践基地的服务作用,充分利用县内资源丰富的特点开展创新教育。广大干部、教师善于利用资源优势,与青少年科技教育工作紧密结合,取得了很好的效果。如官庄镇南营中学以盘山为背景,结合盘山地区水资源缺乏的现状,开展“学科学、爱科学,我为家乡添一景”主题科技实践活动,制作了“坐井观天”、“芝麻开门”、“龙宫探宝”等八件优秀作品,在全国青少年科技创新大赛中获得一等奖。

机制是实施创新教育的重要保证

蓟县教育局高度重视青少年科技教育工作,把该项工作纳入年度重点工作规划之中。实施“一把手”工程,成立由局长任组长、主管局长任副组长、相关部门负责人为成员的蓟县青少年科技教育工作领导小组,负责全县青少年科技教育工作的规划、指导与推动工作。各级各类学校也都成立了由“一把手”挂帅的组织机构,明确责任部门和责任人,层层实行责任制,为青少年科技工作的开展提供了领导和组织保障。通过开展“科技创新与人才培养”论坛和“创新与素质教育”大讨论活动,广大干部教师充分认识到青少年科技教育工作健康开展的重要性和必要性,自觉把开展创新教育工作作为推进素质教育的重要内容和有效举措来抓。2006年,蓟县教育局制定下发了《关于在全县中小学生中开展小发明小创造和撰写科技小论文活动的通知》,2007年4月与天津市青少年科技教育中心、县科委联合召开了蓟县青少年科技教育工作会议,把蓟县青少年科技创新教育工作提高到一个新的高度,使之步入规范化、制度化发展的轨道。

为全面开展创新教育,提高工作水平,蓟县教育局积极开展机制创新研究,以机制创新带动工作发展。建立健全青少年创新教育工作的管理体制,建立了两个管理体制:一是由教育局局长、分管局长、相关职能科室负责人组成的青少年科技教育工作领导小组,负责青少年学生创新教育工作计划的制定、组织实施、定期检查、评估总结、及时指导;二是由学校分管校长、教务主任、德育主任、团委书记、科技辅导员组成的学校创新教育工作领导小组,负责本校创新教育工作计划的制定,以教研组或年级组为操作层面,以班和年级为单位进行组织实施、检查评估。这两个管理体制的建立,使青少年科普工作上下联动,形成了青少年创新教育工作的合力。

课堂是实施创新教育的主渠道。为发挥课堂教学主渠道作用,蓟县教育局推动各学校全面落实课程计划,开齐开足科学教育课程,积极推进以科学精神、科学思想、科学知识和科学方法为主要内容的科学教育,重点是小学科学、初中劳技和信息技术、高中通用技术和研究型学习等课程。为开展青少年创新教育工作、牢牢抓住课堂教学这个主渠道、努力在创新教育和学科教育的有机结合上做文章,蓟县教育局在中小学生中开展研究性、探究性学习活动,培养青少年发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养他们学科学、爱科学、用科学的主动性,培养他们发现探索自然、社会和生活奥秘的兴趣。蓟县教育局还以课程改革为契机,要求学校教师改变育人模式和教学方法,把育人的目标定位为培养创新型人才,把课堂教学的目标定位为教学生自主学习,同时积极倡导学校发挥资源优势,开发校本课程,进行科技教育,开展彰显地方特色的创新教育活动。蓟县下营镇中学利用山区的资源优势,对山区的上百种植物进行调查研究,目前,相关研究成果已编印成书,出版发行;蓟县第一中学以翠屏湖水资源污染状况为主题的调查研究和相关数据,为水利部门治理工作提供了重要依据。为发挥义务教育学校专用教室、高中学校通用技术教室和职业学校实验室、实训基地的作用,培养、提高学生的动手实践能力,蓟县教育局要求专用教室、通用技术教室、实训基地必须向学生开放,让学生有机会验证自己的想法,让学生有施展才华的舞台。

为促使学校开展创新教育,发挥评价的导向作用,蓟县教育局还积极推进中小学评价制度改革。一是改革学生评价制度。对中小学生广泛实施综合素质评价,并作为学校招生录取的重要依据。二是改革学校评价制度。首先,在对学校的教学评价和教育质量基本指标监测中,增加学校创新教育评价指标权重,将创新教育成果与学校评价挂钩,在每年教育局对学校进行的教学年度评价和教育质量基本指标考核中,按照学校和个人在县、市和国家不同级别的活动中获奖情况,给予适度加分。其次是与校长绩效考核挂钩,校长的绩效考核是由教育局统一进行,教育局对学校进行的教学年度评价和教育质量基本指标考核的成绩,是教育局对校长进行绩效考核的重要指标,占有一定的权重,由于创新教育工作开展的好坏、成绩的优劣,在一定程度上影响着校长个人的绩效考核成绩,这样就从机制上保证了创新教育的开展。

实施创新教育需要“仰望星空,脚踏实地”

诚然,蓟县的创新教育取得了很值得借鉴的经验和成果,但蓟县教育局局长张怀君表示出了深深的忧虑。张怀君局长认为,缺乏人才长远规划的短视行为以及由此产生的扭曲的考核评价和选拔机制、学校行政化趋势加剧、教师功利化趋势加剧等多方面问题目前还没有得到有效解决。在这样的背景下,实施创新教育需要“仰望星空,脚踏实地”,视野更宽一些,目光更远一些。

“教育是一把双刃剑,既可以把学生培养成为一个个有思想、有创造力、具有独立人格的人,也可以将学生塑造成‘千人一面’,而中国的发展、民族的振兴更需要前一种。教育说到底是营造一种环境,通过环境的影响形成一种思维和认知。如果教育不能把好奇心、创新意识这种天然的东西保存下来,那么这个国家和民族永远都只能跟随在别的国家和民族之后。创新教育的本质是对人的发展、对民族的进步负责,从这一点上说,能力比知识更重要。创新不应局限于发明一些东西、一种技术,更重要的是理论创新。技术创新可以引起一种生活方式的改变,大的理论创新可以引发一场革命。在基础教育阶段,创新教育的目的是让每一个学生的潜力得到最大程度的开发,鼓励学生去探索、去思考,同时,在这个过程中保持学生的好奇心,培养学生的创新意识,为学生将来的发展奠定一个坚实的基础。从推动素质教育的角度来看,创新教育应该是素质教育的重要组成部分乃至核心内容,创新教育为实施素质教育、深化素质教育找到了一个‘抓手’。创新精神和创新能力的培养便于细化,可以操作,用它可以带动素质教育的方方面面。”张怀君局长的话发人深省。★

作者:韩大勇

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