高中校“金字塔式”科技教育模式實(shí)踐研究——以紫云中學(xué)科技教育為例

苗利軍 （天津?yàn)I海新區(qū)塘沽紫云中學(xué) 天津300457）

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——以紫云中學(xué)科技教育為例

苗利軍 （天津?yàn)I海新區(qū)塘沽紫云中學(xué) 天津300457）

高中校“金字塔式”科技教育模式是以學(xué)科教育滲透、環(huán)境陶冶為基石，以科技資源優(yōu)化為發(fā)展提升空間，以科技項(xiàng)目創(chuàng)新、培養(yǎng)人文情懷為高端的科技教育發(fā)展模式。提出高中校科技教育從面向全體起步，以培養(yǎng)高精尖創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。

金字塔式 學(xué)科教育 科技教育資源 科技實(shí)踐 人文情懷

中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士，2010年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者師昌緒先生在中國科協(xié)“科學(xué)普及——科學(xué)家與媒體人的社會(huì)責(zé)任”論壇講話中強(qiáng)調(diào)：讓青少年對科學(xué)感興趣，是提高民族科學(xué)素質(zhì)、使我國從大國走向強(qiáng)國的必由之路。[1]對此，國務(wù)院《中華人民共和國全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)綱要》明確：完善基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育，提高學(xué)?？茖W(xué)教育質(zhì)量，使中小學(xué)生掌握必要和基本的科學(xué)知識與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)的過程與方法，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。[2]

塘沽紫云中學(xué)深入貫徹落實(shí)《中華人民共和國全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)綱要》關(guān)于培養(yǎng)未成年科學(xué)素質(zhì)的有關(guān)精神，大力弘揚(yáng)學(xué)?？萍冀逃膬?yōu)良傳統(tǒng)，集約并且優(yōu)化紫云中學(xué)科技教育資源，構(gòu)建“金字塔式”科技教育體系，全方位打造區(qū)域“科技校園”文化特色。

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高中生具有一定的科學(xué)素質(zhì)，對高中生的科技教育不能局限于科普知識的知識性傳遞，也不能局限于科學(xué)幻想的層面，應(yīng)該立足參與體驗(yàn)，不斷追求高端發(fā)展。高中?！敖鹱炙健笨萍冀逃Ｊ绞且詫W(xué)科教育滲透、環(huán)境陶冶為基石，以科技資源環(huán)境優(yōu)化為發(fā)展空間，以科技項(xiàng)目創(chuàng)新、培養(yǎng)人文情懷為高端的科技教育發(fā)展模式。學(xué)科教育滲透、環(huán)境陶冶，是以課堂教學(xué)、校園文化建設(shè)為陣地，面向全體高中學(xué)生實(shí)施科普教育。培養(yǎng)專業(yè)專職的科技教師，研發(fā)校本綜合實(shí)踐類課程，建設(shè)科技實(shí)踐活動(dòng)基地，讓一部分學(xué)生，從科普教育層面走進(jìn)了科技創(chuàng)新的實(shí)踐體驗(yàn)層面，這就意味著高中?？萍冀逃蚋叨税l(fā)展了。而后，以人文情懷為育人目標(biāo)，組織學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng)，提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，為學(xué)生成功發(fā)展奠基的同時(shí)，讓學(xué)生的科技成果服務(wù)于社會(huì)文明建設(shè)，服務(wù)于人類的健康和諧發(fā)展。如同金字塔的立體結(jié)構(gòu)一樣，高中?？萍冀逃龔拿嫦蛉w的科普教育起步，以培養(yǎng)高精尖創(chuàng)新型人才為目標(biāo)。

2 以紫云中學(xué)為例，談“金字塔式科技教育模式”的構(gòu)建流程

2.1 學(xué)科教育的立體滲透，傳承科學(xué)知識，培養(yǎng)科學(xué)精神

借助歷史、政治、語文、地理等人文學(xué)科的優(yōu)勢，向?qū)W生介紹古今科技研究成果，激發(fā)他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的興趣和熱情。借助物理、化學(xué)、生物這些自然科學(xué)課程，直接傳播科技文化知識，滲透正確的科學(xué)價(jià)值觀。借助通用技術(shù)課程，培養(yǎng)學(xué)生科技實(shí)踐技能。

2.2 環(huán)境陶冶，營造科技校園文化氛圍

紫云中學(xué)在科技樓、教學(xué)樓創(chuàng)設(shè)科技文化長廊，懸掛科學(xué)家肖像及他們彪炳千秋的科技文化成果，弘揚(yáng)科學(xué)精神，為學(xué)生樹立熱愛科學(xué)的榜樣，營造尊重科學(xué)，尊重真理的文化氛圍。

紫云中學(xué)每年都要舉辦校園科技周活動(dòng)，開展科普知識宣傳。借助主題班會(huì)、升旗儀式、專題講座，結(jié)合有關(guān)節(jié)日，如植樹節(jié)、愛牙日、愛鳥周、國際減災(zāi)日、國際地球日、世界無煙日等，開展系列宣傳活動(dòng)，普及科技知識，宣傳科技文化，營造濃厚的科技教育氛圍。

2.3 弘揚(yáng)科技教育傳統(tǒng)，優(yōu)化科技教育資源

紫云中學(xué)前身塘沽二中是天津市久負(fù)盛名的科技教育先進(jìn)校，在地震觀察、生物標(biāo)本采集和航模設(shè)計(jì)等方面成績驕人。已過耄耋之年的當(dāng)年的科技輔導(dǎo)員初子嘉老師，至今仍生活在塘沽二中校園里，守候著塘沽二中、紫云中學(xué)的科技教育陣地。初子嘉老師成為紫云中學(xué)科技教育的一面旗幟，鼓舞著紫云教育人堅(jiān)定不移地?zé)釔劭萍冀逃聵I(yè)，并努力奮斗，將落地生根的科技教育傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。學(xué)校抓住高中新課程改革的有利時(shí)機(jī)，進(jìn)一步優(yōu)化科技教育資源。近3年又在塘沽教育局的大力支持下，先后建立了“數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室”、“通用技術(shù)教室”、“數(shù)字化地理模型教室”。這些先進(jìn)的科技教育資源，讓紫云中學(xué)科技教育活動(dòng)有機(jī)會(huì)站在發(fā)展的制高點(diǎn)上，讓學(xué)生可以親歷科技教育活動(dòng)的樂趣，感受科技教育的魅力。

高中校科技教育的資源優(yōu)勢在于教師。紫云中學(xué)著力打造一支優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員團(tuán)隊(duì)，這是紫云中學(xué)科技教育發(fā)展的軟實(shí)力。紫云中學(xué)從物理、化學(xué)、生物、地理、信息技術(shù)等學(xué)科教師隊(duì)伍中遴選出具有專業(yè)科技教育素質(zhì)、德才兼?zhèn)淅蠋煋?dān)任科技輔導(dǎo)員和工藝指導(dǎo)教師，并大力扶持培訓(xùn)這支隊(duì)伍，在時(shí)間、空間、資源、經(jīng)費(fèi)上給予充分保障。董云老師是紫云中學(xué)科技輔導(dǎo)員的杰出代表。董云老師在科技創(chuàng)新活動(dòng)中屢創(chuàng)佳績，自制教具“物體運(yùn)動(dòng)演示儀”獲國家專利，自制教具“摩擦力演示儀”等獲市級一等獎(jiǎng)，20余篇論文發(fā)表在《教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)》、《中學(xué)物理》、《物理教學(xué)》等國家級雜志上。我?？倓?wù)處職員張寶華老師精通模型制作工藝，他是我校學(xué)生科技制作活動(dòng)的工藝指導(dǎo)教師，是學(xué)生眼里的能工巧匠。

2.4 研發(fā)科技類校本課程，培養(yǎng)科技活動(dòng)特長生

科技校本課程研發(fā)，促使科技教育活動(dòng)從“普識”教育層面提升至個(gè)性化教育層面，為具有一定科技創(chuàng)新素質(zhì)的學(xué)生走向成功提供平臺。

我校積極開發(fā)具有科技教育內(nèi)涵的校本課程，本學(xué)期開設(shè)的校本課程《塘沽旅游地理》、《算法與程序設(shè)計(jì)》、《九連環(huán)拆裝》、《生物與健康綱要》等都在傳授科技知識，提高學(xué)生的科技能力，培養(yǎng)科技素質(zhì)。許多學(xué)生通過校本選修課的學(xué)習(xí)，觸發(fā)創(chuàng)新靈感，開展小課題實(shí)驗(yàn)研究。

紫云中學(xué)在2011年9月，經(jīng)過自薦、推薦、選拔等程序，12位具有較強(qiáng)科技素質(zhì)的學(xué)生組成了科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?？萍驾o導(dǎo)員董云老師成了這支隊(duì)伍的靈魂人物。在科技創(chuàng)新過程中董老師不是準(zhǔn)備把各種知識傳授給學(xué)生，而是策劃設(shè)計(jì)任務(wù)和情景，啟發(fā)學(xué)生奇思妙想，而后動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作，在實(shí)踐的過程中讓學(xué)生體驗(yàn)、感悟和成長。一個(gè)個(gè)大膽的假設(shè)，先是變成平面設(shè)計(jì)的圖紙，大家討論，論證一個(gè)個(gè)假設(shè)的可行性，往往是舊的問題還沒有化解，新的問題不斷出現(xiàn)，欣喜、沮喪交替出現(xiàn)，學(xué)生的科技創(chuàng)新靈感在合作探究中變成有生命活力的小發(fā)明、小制作。在此過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)設(shè)想變成物質(zhì)文明的載體無疑是攀越一座高峰。學(xué)生們還在失敗的歷練中認(rèn)識到嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的科學(xué)精神以及科技創(chuàng)新的實(shí)踐技能比科技知識本身更有價(jià)值。

在2011年塘沽科協(xié)舉辦的科技創(chuàng)新競賽活動(dòng)中，我校有10項(xiàng)成果獲得一等獎(jiǎng)，1項(xiàng)成果獲得2等獎(jiǎng)。在第27屆天津青少年科技創(chuàng)新競賽活動(dòng)中，我校1項(xiàng)成果獲得2等獎(jiǎng)，3項(xiàng)成果獲得3等獎(jiǎng)，其中2項(xiàng)學(xué)生成果獲得國家專利。學(xué)生的成功，是紫云中學(xué)科技教育向高端發(fā)展的實(shí)證。

2.5 以“四小活動(dòng)”為路徑，將科技教育與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合

我校的科技創(chuàng)新活動(dòng)從小處著眼，目的是以小見大，是要在科技教育活動(dòng)中播種人文情懷。

2011年10月起我校組織科技特長小組的學(xué)生參加了第27屆天津青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)，獲獎(jiǎng)科技項(xiàng)目的靈感都來源于生活實(shí)踐，并服務(wù)于生活實(shí)踐，讓科學(xué)小制作與低碳生活理念、簡約的幸福生活有機(jī)結(jié)合，與學(xué)生的校園生活巧妙對接。在生活中發(fā)現(xiàn)疑難問題，奇思妙想解決問題，為生活開啟健康方便之門。這些項(xiàng)目的名稱如：電話自動(dòng)報(bào)警器、可帶茶葉的旅行杯、收塵粉筆擦、自動(dòng)迎風(fēng)轉(zhuǎn)向雨傘、擦日光燈器、爪子防滑鞋、自動(dòng)收集胡茬剃須刀、窗框防塵器等等，可見同學(xué)在科技實(shí)踐中有著多么飽滿的人文情懷。

這些科技小制作項(xiàng)目，且不說它們有多少科技創(chuàng)新的含量，就單說那來源于生活、服務(wù)于生活的創(chuàng)想，就值得我們向這些學(xué)生學(xué)習(xí)。他們的小制作里飽含著對生活的熱愛與關(guān)注，浸潤著對人的深切關(guān)懷。僅僅懂得科學(xué)知識，那只是紙上談兵，具有科技創(chuàng)新的實(shí)踐技能才能真正點(diǎn)石成金，科學(xué)知識和科技創(chuàng)新的實(shí)踐技能和諧共生，方能結(jié)出健康的科技文明的種子。

校園是充滿創(chuàng)造力的樂園，是科技教育的搖籃，青少年要最終站在“金字塔”的頂端，放眼文明社會(huì)，鳥瞰未來?！敖鹱炙娇萍冀逃Ｊ健?，是高中?？萍冀逃晒Πl(fā)展的有效模式。但是，這條路徑，不能僅僅局限于校園之內(nèi)。我們需要社會(huì)的支持，我們需要到工廠、科研院所參觀學(xué)習(xí)體驗(yàn)，我們也需要把社會(huì)的科技教育資源引進(jìn)校園，為校園科技活動(dòng)引入源頭活水。我們更需要打造我們的科技實(shí)踐項(xiàng)目特色。■

[1]師昌緒.青少年不能只在課堂上接受科普[N].中國教育報(bào)，2012年4月9日，第2版.

[2]中華人民共和國國務(wù)院.中華人民共和國全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)綱要（國發(fā)20054號）[Z].2006-3-21.

2012-09-06