普通高中開展科技創(chuàng)新教育的實(shí)踐與思考

胡同文　閔麗　李廷容

摘? 要：普通高中開展科技創(chuàng)新教育是必要的。通過學(xué)校科創(chuàng)文化引領(lǐng)，構(gòu)建國家課程+校本課程+實(shí)踐活動(dòng)的科創(chuàng)教育培養(yǎng)體系，能夠促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升，促進(jìn)教師專業(yè)成長，形成學(xué)校科創(chuàng)辦學(xué)特色，促進(jìn)家庭、社會(huì)和諧發(fā)展。

關(guān)鍵詞：普通高中? 科創(chuàng)教育? 培養(yǎng)體系

中圖分類號(hào)：G632.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）08（a）-0117-03

1? 科技創(chuàng)新教育及其背景

1.1 科技創(chuàng)新教育的內(nèi)涵

科技創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目標(biāo)，通過學(xué)校科創(chuàng)文化引領(lǐng)，有計(jì)劃、有目的地開展“國家課程+校本課程+實(shí)踐活動(dòng)”系列科技創(chuàng)新教育活動(dòng)，達(dá)到培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展的教育實(shí)踐活動(dòng)（下文簡稱“科創(chuàng)教育”）。

1.2 科技創(chuàng)新教育的背景

（1）科技創(chuàng)新是以價(jià)值為導(dǎo)向的。

創(chuàng)新一詞最早出自經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊比特的創(chuàng)新理論，認(rèn)為創(chuàng)新是發(fā)現(xiàn)、改造、技術(shù)等實(shí)現(xiàn)其商業(yè)和社會(huì)價(jià)值的過程[1]。科技創(chuàng)新是包括新思想方法、新工藝技術(shù)、新產(chǎn)品、新流程模式的創(chuàng)新，關(guān)鍵在于是否產(chǎn)生了新的價(jià)值，如果實(shí)施以后，沒有起到相應(yīng)的效果，則談不上創(chuàng)新。同樣，科技創(chuàng)新教育必須是基于學(xué)生和老師的成長而言的，如果開展科技創(chuàng)新教育以后，實(shí)現(xiàn)了師生的成長，促進(jìn)了學(xué)校的發(fā)展，才能稱之為科技創(chuàng)新教育。

（2）科技創(chuàng)新教育是處于國家戰(zhàn)略層面的。

國與國之間的競爭，日益體現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的競爭，科技人才是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。黨的十九大報(bào)告指出：“加快建設(shè)創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，倡導(dǎo)創(chuàng)新文化，培養(yǎng)造就一大批具有國際水平的戰(zhàn)略科技人才、科技領(lǐng)軍人才、青年科技人才和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。”2019年1月，李克強(qiáng)總理在國家科學(xué)技術(shù)大會(huì)強(qiáng)調(diào)：“深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國建設(shè)[2]。”普通高中生是未來社會(huì)的主要建設(shè)者，是振興鄉(xiāng)村的儲(chǔ)備力量，廣大的農(nóng)村高中肩負(fù)著培養(yǎng)未來科技人才的重任，科技創(chuàng)新教育任重而道遠(yuǎn)。

（3）科技創(chuàng)新教育是依托實(shí)踐活動(dòng)開展的。

國內(nèi)：全國青少年科技創(chuàng)新大賽已經(jīng)開展了34屆，取得了不錯(cuò)的成果，推動(dòng)了全國青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)的開展，科技小發(fā)明、小制作、小論文、小研究活動(dòng)在全國中小學(xué)開展得有聲有色，各高校組建了高校科學(xué)營活動(dòng)、科技創(chuàng)新活動(dòng)，大部分中小學(xué)開設(shè)了創(chuàng)客教育、STEM教育等科技創(chuàng)新教育課程，2017年新課程標(biāo)準(zhǔn)更是將綜合實(shí)踐課程作為必修課開展。

國外：美國許多大學(xué)創(chuàng)建了創(chuàng)新中心，用于指導(dǎo)青少年進(jìn)行科技創(chuàng)新;法國從初二年級(jí)設(shè)置“多樣化途徑”課程，開展合作學(xué)習(xí);日本大量開設(shè)青少年科技教育場館，中小學(xué)開設(shè)“特別活動(dòng)”和“綜合學(xué)習(xí)時(shí)間”;澳大利亞設(shè)立“國家科技周”。

1.3 科技創(chuàng)新教育的理論支持

（1）建構(gòu)主義理論。以皮亞杰為代表的建構(gòu)主義心理學(xué)家認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程不是簡單的信息輸入、存儲(chǔ)和提取，而是新舊知識(shí)之間的相互作用過程，是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境之間互動(dòng)的過程。

（2）人本主義學(xué)習(xí)理論。從全人教育的視角闡釋了學(xué)習(xí)者的成長發(fā)展歷程，注重啟發(fā)學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造潛能，引導(dǎo)其結(jié)合認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)，肯定自我，實(shí)現(xiàn)自我，主張以人的自我實(shí)現(xiàn)和目標(biāo)創(chuàng)造實(shí)現(xiàn)為決定因素。

（3）“做中學(xué)”理論。布魯納提出發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，杜威提出教育即生活，教育從生活經(jīng)驗(yàn)中來，教學(xué)過程既是做的過程，也是經(jīng)驗(yàn)的過程，只有通過做才能獲得經(jīng)驗(yàn)。

這些理論對(duì)于青少年科技創(chuàng)新教育活動(dòng)的開展具有指導(dǎo)意義，師生運(yùn)用已有知識(shí)、技能、資源，不斷積累、形成、完善科創(chuàng)作品，從而得到自我成長和提升。

2? 開展科技創(chuàng)新教育的實(shí)踐

2.1 新津縣華潤高級(jí)中學(xué)開展科技創(chuàng)新教育的歷程

（1）2008—2013年，以參加青少年科技創(chuàng)新大賽為主。

2008年新津縣華潤高級(jí)中學(xué)成為獨(dú)立的單位，學(xué)校成立了新津縣華潤高級(jí)中學(xué)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，由科研室負(fù)責(zé)管理指導(dǎo)，部分?jǐn)?shù)理化教師兼職科技輔導(dǎo)員，定期對(duì)科協(xié)成員進(jìn)行培訓(xùn)講座，該階段主要以參加青少年科技創(chuàng)新大賽為基本目標(biāo)。采用師生結(jié)對(duì)方式，為每個(gè)參賽項(xiàng)目配備指導(dǎo)教師，2008年共有9項(xiàng)作品參加成都市青少年科技創(chuàng)新大賽，7項(xiàng)作品獲得省市獎(jiǎng)項(xiàng)，由陸光慧老師指導(dǎo)，吳先同、張宇同學(xué)撰寫的科學(xué)論文《能源植物麻瘋樹（Jatropha curas）的化感效應(yīng)研究》獲得了成都市一等獎(jiǎng)、四川省二等獎(jiǎng)，由此拉開了新津縣華潤高級(jí)中學(xué)科創(chuàng)活動(dòng)發(fā)展的序幕。此后，參賽和獲獎(jiǎng)數(shù)量不斷攀升，2013年起，各級(jí)青少年科創(chuàng)大賽獲獎(jiǎng)已逾上百項(xiàng)，成效顯著。

（2）2014—2017年，學(xué)校加強(qiáng)技創(chuàng)新教育的建設(shè)與管理。

2014年起，學(xué)校加強(qiáng)了科技創(chuàng)新教育建設(shè)管理，由校長擔(dān)任科技創(chuàng)新教育領(lǐng)導(dǎo)小組組長，辦公室設(shè)在科研室，配備專項(xiàng)資金，在已有電腦機(jī)房、數(shù)字管理中心、數(shù)理化實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，建設(shè)了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、科創(chuàng)制作室、科創(chuàng)陳列室、種植園等，配備了現(xiàn)代化的設(shè)施設(shè)備，并于2016年成功創(chuàng)建成都市青少年科技活動(dòng)基點(diǎn)學(xué)校。在每個(gè)年級(jí)設(shè)置1名科技輔導(dǎo)員，每個(gè)班設(shè)置科技聯(lián)絡(luò)員，定期邀請(qǐng)科創(chuàng)教育方面的專家和教授到校為師生進(jìn)行講座和指導(dǎo)。同時(shí)，利用升旗儀式對(duì)獲獎(jiǎng)師生進(jìn)行表彰，并將所有科創(chuàng)作品、科技論文形成資料匯編，為特別優(yōu)秀的科創(chuàng)項(xiàng)目申報(bào)專利，給師生提供參加科普講座、科普基地觀摩、高校科技營、各級(jí)青少年科創(chuàng)大賽等科技活動(dòng)機(jī)會(huì)，開拓學(xué)生的科技視野，提升科技輔導(dǎo)教師隊(duì)伍的理論素養(yǎng)和實(shí)踐指導(dǎo)水平。

（3）2018年至今，開拓教育科研與科創(chuàng)教育實(shí)踐相結(jié)合的發(fā)展模式。

學(xué)校將科創(chuàng)教育作為學(xué)校特色項(xiàng)目進(jìn)行打造，在加大科技創(chuàng)新教育的投入同時(shí)，進(jìn)一步進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)：為使科創(chuàng)教育得到持續(xù)性地發(fā)展，樹立了教育科研與科創(chuàng)教育相結(jié)合的發(fā)展模式。學(xué)校依托科創(chuàng)特色進(jìn)行了多個(gè)成都市項(xiàng)目的申報(bào)，2018年3～5月成功開展了成都市高中科創(chuàng)教師精品課程《通用技術(shù)與青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)融合的實(shí)踐探究》，2018年申報(bào)成都市教育科研課題《農(nóng)村高中開展科技創(chuàng)新教育的實(shí)踐研究》，2019年3～5月成功開展了成都市高中科創(chuàng)教師精品課程《科技創(chuàng)新教育實(shí)踐探究》。通過課題的研究，豐富了老師們的理論認(rèn)知水平，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的形成，完善了學(xué)校科技創(chuàng)新教育的體系，豐富了學(xué)校科創(chuàng)教育的內(nèi)涵。

2.2 新津縣華潤高級(jí)中學(xué)開展科技創(chuàng)新教育的體系與路徑

（1）新津縣華潤高級(jí)中學(xué)開展科技創(chuàng)新教育的體系。

新津縣華潤高級(jí)中學(xué)開展的科技創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目標(biāo)，通過學(xué)校科創(chuàng)文化引領(lǐng)，有計(jì)劃、有目的地開展“國家課程+校本課程+實(shí)踐活動(dòng)”系列科技創(chuàng)新教育活動(dòng)，如通用技術(shù)課程、科技創(chuàng)新發(fā)明培訓(xùn)、科技創(chuàng)新小論文培訓(xùn)、科技種植活動(dòng)、寒暑假社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、科技月活動(dòng)、青少年科技創(chuàng)新大賽、高校夏令營活動(dòng)等，達(dá)到培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才、實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展的教育目的，如圖1所示。

（2）實(shí)施科技創(chuàng)新教育的路徑。

①學(xué)校科技創(chuàng)新特色的校園文化引領(lǐng)。

學(xué)校科技創(chuàng)新特色校園文化主要包括顯性的校園文化和隱性的校園文化，二者相輔相成，有機(jī)結(jié)合成為學(xué)校科技創(chuàng)新特色的校園文化。

顯性的科創(chuàng)校園文化包括校內(nèi)的科創(chuàng)榮譽(yù)陳列館、科創(chuàng)設(shè)計(jì)制作室、科創(chuàng)作品陳列室、數(shù)理化實(shí)驗(yàn)室、科技名人的宣傳欄、科普宣傳大屏、科創(chuàng)展板等，讓學(xué)生能夠進(jìn)一步了解科學(xué)家及其創(chuàng)新背后的故事，更便捷地獲取到前沿的科技知識(shí)，感受科技推動(dòng)人類文明進(jìn)步的偉大。通過觀看學(xué)校科創(chuàng)榮譽(yù)陳列室和科創(chuàng)優(yōu)秀師生的介紹，提升師生的榮譽(yù)感和使命感，引導(dǎo)學(xué)生從大處著眼、小處著手，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力。

隱性的科創(chuàng)校園文化包括學(xué)校科創(chuàng)活動(dòng)制度、每學(xué)期的科創(chuàng)表彰、學(xué)校科創(chuàng)課程、科技月、科技周活動(dòng)、豐富多彩的校園活動(dòng)等以及形成的師生共同的科創(chuàng)愿景，讓學(xué)生在參與活動(dòng)的過程中得到鍛煉，通過團(tuán)隊(duì)活動(dòng)收獲成長，接受科創(chuàng)文化熏陶提升綜合素養(yǎng)，為以后進(jìn)入社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。

②國家必修課程與科技創(chuàng)新教育相融合。

國家必修課程是指學(xué)校按照國家要求所開設(shè)的課程，包含語數(shù)外物化生政史地音體美技術(shù)（信息技術(shù)、通用技術(shù)）等。2014年教育部研制印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出“教育部將組織研究提出各學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”[3]。2016年9月，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)發(fā)布，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與3個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細(xì)化為國家認(rèn)同等18個(gè)基本要點(diǎn)[4]。在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步形成了學(xué)科核心素養(yǎng)，提出了每個(gè)學(xué)科培養(yǎng)全面發(fā)展的人所側(cè)重的能力培養(yǎng)方面。

由此看來，國家課程與科技創(chuàng)新教育都是以立德樹人為根本目的，通過國家課程促進(jìn)學(xué)生文化基礎(chǔ)的培養(yǎng)，通過探究活動(dòng)強(qiáng)化學(xué)生主動(dòng)參與的習(xí)慣，幫助學(xué)生形成科學(xué)精神，成長為全面發(fā)展的人，從而適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

③校本選修課程與科技創(chuàng)新教育相融合。

科創(chuàng)校本選修課程是依據(jù)學(xué)校科創(chuàng)方面的特色和資源所開展的課程，方式靈活、爭對(duì)性強(qiáng)，主要針對(duì)科創(chuàng)協(xié)會(huì)成員和對(duì)科創(chuàng)感興趣的同學(xué)所開設(shè)的，主要包括每月一次的科普培訓(xùn)講座和科創(chuàng)選修課，涉及科創(chuàng)思維、科創(chuàng)發(fā)明、科普論文和調(diào)查報(bào)告等，主要通過項(xiàng)目化的教學(xué)方式展開，能有針對(duì)性地提升學(xué)生的科創(chuàng)思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。

④社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)與科技創(chuàng)新教育相融合。

科創(chuàng)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)包括寒暑假社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、科技種植活動(dòng)、青少年科創(chuàng)大賽、高校夏令營、研學(xué)活動(dòng)等。學(xué)生在校園科創(chuàng)文化的引領(lǐng)下，通過國家必修課程的基本知識(shí)的積累，以及科創(chuàng)校本課程有針對(duì)性的培訓(xùn)，再結(jié)合自己的社會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)，在社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)過程中能夠有意識(shí)地發(fā)現(xiàn)問題，利用知識(shí)和方法分析問題，尋求解決問題的策略，最終形成有創(chuàng)新價(jià)值的思想、方法、經(jīng)驗(yàn)、作品等，將自己的創(chuàng)意外顯形成物化成果。

3? 普通高中開展科技創(chuàng)新教育的意義

在科創(chuàng)活動(dòng)過程中，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目標(biāo)導(dǎo)向，以學(xué)校特色的科技創(chuàng)新文化引領(lǐng)，開發(fā)科創(chuàng)校本課程，通過豐富多樣的科技創(chuàng)新教育活動(dòng)為載體，形成物化成果。

3.1 學(xué)生維度

激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，每位學(xué)生都可以結(jié)合自己獨(dú)特的生活經(jīng)驗(yàn)，提高在實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力，通過獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行論證，動(dòng)手實(shí)施，形成成果。以組織學(xué)生參加縣、市、省級(jí)青少年科技創(chuàng)新大賽的形式，激發(fā)學(xué)生投入科技創(chuàng)新活動(dòng)較持久的熱情，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。因此，普通高中開展科技創(chuàng)新教育活動(dòng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新、探究意識(shí)的形成、綜合能力的提升終身受用。

2008年至今，已有上萬名學(xué)生作品獲得市級(jí)以上表彰，有30名同學(xué)被選拔參加高校科技營，得到了中科院院士、高校教授專家的當(dāng)面指導(dǎo)。有50名同學(xué)通過高校自主招生進(jìn)入了理想的大學(xué)，因受到高中科創(chuàng)活動(dòng)的影響，上百名同學(xué)進(jìn)入大學(xué)后繼續(xù)選擇從事科學(xué)探究類的深造。

3.2 教師維度

在參與實(shí)踐過程中不斷總結(jié)，提升自身開發(fā)課程、課題探究的能力，輔導(dǎo)學(xué)生參賽獲獎(jiǎng)的同時(shí)自身能力也得到提升，更有助于增強(qiáng)教師從事教育活動(dòng)的成就感、價(jià)值感。

學(xué)校開展科創(chuàng)教育類課題研究5項(xiàng)，參與教師上百人，舉辦省市級(jí)以上科創(chuàng)講座22次，邀請(qǐng)專家、教授到校指導(dǎo)10余次，教師的科研科創(chuàng)能力得到了很大提升，開發(fā)科創(chuàng)選修課程12門，受到了師生的高度評(píng)價(jià)。有512人次受到市級(jí)以上優(yōu)秀科創(chuàng)輔導(dǎo)員表彰，有14位教師獲得名師稱號(hào)。

3.3 學(xué)校維度

開展科創(chuàng)活動(dòng)，豐富了學(xué)校科技創(chuàng)新文化的內(nèi)涵，發(fā)揮學(xué)校在科技創(chuàng)新活動(dòng)中的引導(dǎo)作用，讓課堂、實(shí)驗(yàn)室、種植園、展示欄成為科技創(chuàng)新教育的陣地，豐富了學(xué)校課程結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)教師的綜合能力，形成了多元評(píng)價(jià)學(xué)生的機(jī)制。學(xué)校被評(píng)為成都市青少年科技活動(dòng)基點(diǎn)學(xué)校，連續(xù)多年獲評(píng)為市級(jí)以上青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀組織單位，樹立了學(xué)校科創(chuàng)教育的品牌。

3.4 家庭和社會(huì)維度

每一個(gè)孩子的成長關(guān)系著一個(gè)家庭的興衰，學(xué)生參與科創(chuàng)實(shí)踐活動(dòng)所獲得的活動(dòng)體驗(yàn)會(huì)是寶貴的人生財(cái)富，會(huì)直接作用于家庭和社會(huì)。多元?jiǎng)?chuàng)新型人才的培養(yǎng)有益于適應(yīng)未來社會(huì)，也將促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展，有益于科技的進(jìn)步，國家的富強(qiáng)。

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