青少年科技创新实践活动是指青少年在科技辅导员、科技教师或科技专家的指导下,通过自主探究,在科学领域获取有价值的成果或新发现,以及在技术领域形成有价值的设计,新发明、新工艺或新方法的创造性活动。
如何更好地落实青少年科技创新实践活动?
一起来看一看广东东莞市教学实践研究——构建中小学科技创新“三层三类”课程体系建设,将科技创新教育系统化、课程化,并在实践探索中形成可操作性且易复制推广的课程实施路径。
01让“活动”变“课堂”
目前中小学科技创新教育大多以“活动”形式开展,教师通过课题辅导,针对个别或小组学生教学。虽然有明确的实施流程,但在实际操作中,指导教师往往不会特别按照流程将各个教学环节一一落实。
这种随意性教学方式,往往不能形成相对固定的教学内容,也就无法形成系统性课程体系,难以普及。那么,在中小学现有课程中,我们可以选择那些课程适合作为落实科技创新教育的载体,又有哪种教学方式更适用于开展科技创新教育?
1、关于课程选择
综合考虑,选择通用技术、信息技术、综合实践活动课等作为科技创新教育的课程载体更适宜。
一是这些课程与科技创新教育契合度较高。比如,在“解决问题过程”的教学设计上,通用技术课程把“设计的一般过程”分为发现与明确问题、制订设计方案、模型或原型的制作、方案优化以及产品的使用说明等几个阶段;信息技术课程通常从问题出发,采用任务驱动方式分析与解决问题;综合实践活动课程则将研究性学习划分为选题、开题、证题和结题四个基本过程。
二是这些课程有更多可以投入并适用的资源。比如:专任科技创新课程的教师、更多可以自主设计的课时、适合的教材、创客空间、校外实践基地等。
2、关于教学方式
科技创新的教学过程是发现问题、分析问题、解决问题的过程。它以学生为主体,以问题为导向,以研究项目为载体,注重学习过程与成果的科学性、可行性和创新性;同时,该过程还具有跨学科、重实践、重过程等特点,而STEAM教育强调多学科交叉融合。
从这些特征来看,在教学中融入STEAM教育、活动课程等理念,使教学集科学知识学习和动手实践于一体。因此,基于问题的或基于项目的学习(简称PBL)是最适于开展科技创新教育的一种教学方式。问题作为线索贯穿整个过程,将每个学习阶段有机连接起来,从而形成一个完整且有意义的学习过程。最终实现培养学生创新精神和实践能力的目标。
02建构“课程体系”
如何构建一个科技创新课程体系?
需要打破学校壁垒,凝聚教研力量。在建构课程体系中,相关职能部门应组建核心教研组,采用“校内学科联合+校际名师合作+校外馆企支持”的教研模式,即:校内跨学科教师联合开展集体教研、模块教学等;跨学校名师合作开展课题研究、教材编写、同课异构和经验交流;引入科技馆、科技企业等机构的外部课程资源,拓展教学场馆空间并举办各类活动。
这种教研模式能够打破地区、学校壁垒,开发覆盖小、初、高各学段的系列科技创新课程,从而实现科技创新贯通教育及学生的阶梯式培养。
“三层三类”科技创新课程体系。基于分层培养、分类实施的课程设计目标,以通用技术、信息技术、综合实践活动等学科为载体,以PBL为主要教学方式,融合STEAM教育、活动课程等理念,构建“三层三类”科技创新课程体系。
三层:三种不同层次的实施对象,即:全体学生、有兴趣且主动性强的学生、有一定知识和能力基础的学生。
三类:必修课程、活动课程、选修课程。
以此为基础,教师可以面向不同实施对象,逐步开发并完善不同类别的系列课程,从而达到“所有学校都能推广”、“所有教师拿来即可开课”、“所有学生都能参与课程且有收获”的目标。
03实施路径
根据三种类型课程在组织形式、实施对象、教学条件限制等不同,逐步探索并形成可行性高、易于复制推广的若干课程实施路径。
1、必修课可以选用模块嵌入、主题式项目设计进行。
模块嵌入,就是将科技创新活动过程拆分为多个环节,面向全体学生开展教学。比如:
选题阶段的“创造性思维”、
模型制作阶段的“基础工艺”、“电子制作”等;
可嵌入通用技术课程;
模型制作阶段的“Python编程入门”、
展示交流阶段的“Photoshop”、“视频剪辑基础”等;
可嵌入信息技术课程中;
选题阶段的“开题指导”、
方案设计阶段的“常用研究方法”、
成果总结阶段的“研究报告撰写”、“结题答辩”等;
可嵌入综合实践活动课程中。
主题式项目设计,采用PBL方式,让全体学生围绕“抛投机”、“未来建筑”等指定主题,以小组为单位进行方案设计、模型制作、技术实验和交流评价。
在设计制作的过程中,学生掌握相关知识与技能,获得实践体验,提高创新意识和动手能力。
2、活动课
学生社团活动课程化。面向学生社团,以科技创新为基础,引入STEAM教育理念,推进学生社团活动课程化。
社会实践、研学旅行活动课程化。根据科技实践基地、旅行社提供的教育资源,对实践活动内容进行规划,形成系列活动课程,同时组织相关学科的教师共同编写研学旅行指导教材、研学手册、科普读本等,让更多有兴趣且主动性强的学生通过参与社会实践或研学旅行活动接受科技创新教育。
3、选修课
创新创客基础课程开发。
一方面可以使更多的学生参与到科技创新课题研究的过程中,改变纯粹以“参赛”为目的的辅导模式,让学生在提出问题、分析问题、解决问题的过程中构建系统的知识体系,获得更全面的能力提升;
另一方面也让教师的