在科技教育活動中學(xué)習(xí)與成長
——山東省臨沂市沂河實驗學(xué)校航模教育展風(fēng)采

◎ 閆海楫

在科技教育活動中學(xué)習(xí)與成長
——山東省臨沂市沂河實驗學(xué)校航模教育展風(fēng)采

◎ 閆海楫

“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。沒有全民科學(xué)素質(zhì)普遍提高，就難以建立起宏大的高素質(zhì)創(chuàng)新大軍，難以實現(xiàn)科技成果快速轉(zhuǎn)化。”習(xí)近平總書記在 2016 年 5 月 30 日“科技三會”上的這一重要講話，對于在新的歷史起點上推動我國科學(xué)普及事業(yè)的發(fā)展，意義十分重大。

科技教育創(chuàng)新模型主要涉及航空航天、航海、建筑、車輛、科技創(chuàng)新制作等類別，是一項融科學(xué)和競技、動手和動腦為一體的科技活動，深受廣大青少年喜歡。臨沂市沂河實驗學(xué)校自 2012 年把科技創(chuàng)新模型課引入課堂以來，學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣、動手動腦能力、知識儲備有了明顯提高，在省級賽事上取得多項優(yōu)異成績。沂河實驗學(xué)校著力開展科技創(chuàng)新模型課程，就是為了讓青少年把“做中學(xué)”與“學(xué)中玩”有效結(jié)合，讓青少年的創(chuàng)新思維、邏輯思維、發(fā)散思維和獨立思考、動手操作、使用工具的能力得到充分鍛煉，再通過組織各種級別的省內(nèi)、國內(nèi)甚至國際比賽，鍛煉青少年的自理能力、規(guī)劃能力與合作交流能力。學(xué)校本著“人無我有、人有我精，人精我專”的發(fā)展思路，充分彰顯航模科技教育的五大特色，大力開展對廣大青少年進行科技教育和科學(xué)普及的事業(yè)。

一、課堂與競賽相結(jié)合，在活動中學(xué)習(xí)與成長

山東省臨沂市沂河實驗學(xué)校把科技教育作為提升學(xué)生創(chuàng)新力的一個重點。學(xué)校組建的天翼航模科技中心，將科技與教育有機結(jié)合，航模科技教育已經(jīng)成為學(xué)校的一大特色，形成獨特的“河文化”品牌。天翼航模科技活動中心成立于 2012 年 5 月，是集航空、航海、無線電、機器人、科技創(chuàng)新等項目于一體的科技活動教育基地。中心占地 1000 多平方米，擁有多媒體教室、制作室和室外活動場所，配有專業(yè)科技老師，是目前山東省科技模型設(shè)備最為齊全的青少年活動中心。

沒有教材的科技教育，課堂教學(xué)就無從談起，就會失去科技教育的方向；沒有課程課時的安排，對學(xué)生的科技教育就成了空談，就會流于形式，無法發(fā)揮科技教育的作用。為此，學(xué)校組織了校內(nèi)外的科技輔導(dǎo)員，編寫了科技教材，這套教材針對不同年級、不同學(xué)期的學(xué)生，涵蓋八個年級，共十六冊校本教材。學(xué)校申請了書號，面向社會發(fā)行，使科技航模教育有本可依、有章可循，課堂教學(xué)更加順暢、易于操作。

為了進一步搞好航模科技教育和教學(xué)，學(xué)校實行全員授課制，即科技課面向全體學(xué)生開課，主要采取班級授課制，每個班級每周一節(jié)航模科技課，上課地點在航模活動中心。航模課迅速成了最受學(xué)生喜愛的課程，也得到了廣大教師和學(xué)生家長的認可與支持。如今，航模科技教育已成為學(xué)校辦學(xué)的一大亮點和特色，在蘭山區(qū)、臨沂市乃至山東省都產(chǎn)生了較大影響力。

抓好課堂教學(xué)需要一支過硬的科技輔導(dǎo)員隊伍。學(xué)校通過校外招聘、校內(nèi)培養(yǎng)的形式，組建了一支輔導(dǎo)員隊伍，他們不分學(xué)科不分主輔，既有班主任，又有語數(shù)、理化生教師，關(guān)鍵是老師們都有熱愛科學(xué)、傾心于學(xué)生科技教育的滿腔熱情。他們在課堂上認真上課，耐心解答學(xué)生的疑難問題，課下悉心備課，積極研討，對學(xué)校的校本教材及時提出改進意見，對不同年級的教材內(nèi)容、案例分析、實驗操作、安裝技巧等提出自己的看法，書寫教學(xué)實踐中的心得體會，進行匯總整合，使教學(xué)水平不斷提升。針對不同年級學(xué)生的特點，學(xué)校成立了多個科技社團，對一部分具有科技創(chuàng)新意識、酷愛科技制作的學(xué)生進行專門培養(yǎng)，利用課余時間組織他們進行有目的的科技培訓(xùn)、拔高訓(xùn)練，參加市級、省級、國家級甚至國際比賽，這些學(xué)生均取得了突出成績。這既是對學(xué)生和科技輔導(dǎo)員的激勵，也起到了非常好的引領(lǐng)作用，讓更多的學(xué)生熱愛科學(xué)，喜歡科技創(chuàng)新，從小培養(yǎng)科技思維，努力成為科技創(chuàng)新型的優(yōu)秀人才。

沂河實驗學(xué)校的科技教育結(jié)出了豐碩的成果，在臨沂市首屆青少年科技模型競賽中，學(xué)校獲得 9 項一等獎；學(xué)校火箭團隊榮獲第二屆山東省青少年航空模型科技競賽總決賽團體一等獎，多次榮獲山東省科技創(chuàng)新大賽、航模科技大賽一等獎；在第 31 屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中，學(xué)校航模科技活動中心選派的選手榮獲周培源青少年科技創(chuàng)新獎、中鳴科學(xué)專項獎、最佳創(chuàng)意設(shè)計獎等多個獎項。幾年來，學(xué)校先后派出 500 多人次學(xué)生參加國家級、省級、市級中小學(xué)生航模科技大賽，均獲得了優(yōu)異成績。

二、現(xiàn)實生活與前沿科技相結(jié)合，提高自主學(xué)習(xí)能力

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技已經(jīng)深深地扎根于實際生活中，科技教育也只有和現(xiàn)實生活相結(jié)合，才會有生命，才能接地氣；科技教育只有和前沿科技相結(jié)合，才會有生機和活力，才會有未來。在航模科技教育活動中，學(xué)生接觸并運用各種各樣的知識，具化和補充了許多書本知識，激發(fā)了興趣，開闊了視野，豐富了課余生活。為青少年今后從事科技研究和探索打下堅實的基礎(chǔ)，為自己的人生和國家的發(fā)展播下成功的希望，這正是學(xué)校開展科技教育的初衷。

開展科技教育，使學(xué)生得到了很大收獲，同時，也促使教育者去探究科技創(chuàng)新模型課的功能問題。例如：在航海模型的制作和航行過程中，學(xué)生可以了解到，船為什么會漂浮？船是怎樣保持穩(wěn)定性的？螺旋槳為什么會產(chǎn)生動力？船怎樣跑得更快？泰坦尼克號受創(chuàng)后為什么沒有立刻下沉？為什么躲不過冰山……繼續(xù)深入下去，學(xué)生會接觸到物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、無線電、材料等學(xué)科，掌握力、密度、重力、壓力、磁場、船的構(gòu)造、發(fā)動機結(jié)構(gòu)和原理、無線電、材料選擇等等許多知識。其中既有許多課本上抽象的知識，也有課本上沒有而生活中經(jīng)常需要的知識。比如，學(xué)生在四年級時要學(xué)習(xí)《蝙蝠與雷達》的課程，由此他們了解了雷達研制是借鑒了蝙蝠在夜間飛行的本領(lǐng)，還了解了無線電波、接收器、熒光屏等設(shè)備的工作原理，這時候，學(xué)校會鼓勵學(xué)生動手制做一個簡易的雷達模型，進一步了解雷達工作的構(gòu)造和原理，由此啟發(fā)學(xué)生“還有哪些科學(xué)技術(shù)是從動物身上得到的啟示？”，激發(fā)學(xué)生大膽想象，再制做出一個科技模型。有的學(xué)生想到蜻蜓與飛機，有的學(xué)生從魚聯(lián)想到魚雷等等。

科技創(chuàng)新模型活動要求所有參與者在思維方法上要有辨證性、整體性和嚴格的科學(xué)性。“麻雀雖小，五臟俱全”，科技模型雖然只是小小的模型，但也是真實的車、船、飛機按一定比例的制作而成，因此模型也是一個整體，牽一發(fā)而動全身。比如，一架比賽留空時間的模型飛機，要經(jīng)過高速爬升和低速滑翔兩個階段，對爬升階段的調(diào)整，主要是地拉力線和兩半翼扭曲后的迎角大小的調(diào)整。重心位置、機翼和平尾的安裝角及方向舵，雖然對飛機爬升的姿態(tài)會產(chǎn)生一定的影響，但這些部位的變動又直接影響著模型滑翔階段的性能，因此，在設(shè)計和調(diào)整時，要全面考慮這兩個階段不同的受力情況和解決辦法。又如，在車、船、飛機模型的設(shè)計和制作中，對于材料的強度、剛度和重量的選擇需要十分慎重，必須從二者中選出一個最佳方案。因此，科技模型活動在思維方法上要求青少年必須具有辨證性、整體性、科學(xué)性，否則會因為一個小小的失誤，使制作出的科技模型性能變差，甚至報廢。

三、動手與動腦相結(jié)合，把奇思妙想變成現(xiàn)實

航模科技教育活動有利于塑造青少年良好的個性，培養(yǎng)學(xué)生堅強的毅力和開拓的精神，培養(yǎng)細心和耐心，養(yǎng)成做事嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)校注重在航模科技教育活動中積極營造有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探索的氛圍，使他們在科技教育活動中動手、動腦，手腦結(jié)合，積極思考、科學(xué)思維。通過科技活動，孩子們能夠?qū)W會科學(xué)地安排有限的時間，培養(yǎng)做事情要有始有終、堅持不懈的品格。此外，同學(xué)們一起設(shè)計，一起制作，一起比賽，互相幫助，互相學(xué)習(xí)，這個過程培養(yǎng)了學(xué)生的集體主義精神，心中有別人，學(xué)會如何與人相處，在走向社會后，才能與他人合作共贏。而這種品質(zhì)，也正是當前學(xué)校教育需要著重補充的。

學(xué)校航模科技活動中心開辟了課堂教學(xué)區(qū)、自主體驗區(qū)、科學(xué)實驗區(qū)、界面操作區(qū)等不同區(qū)域，便于不同層次需求的學(xué)生和教師開展活動。活動中心現(xiàn)有航模（包括無人機）實物、模型 80 多架，航海實物、模型 40 多具，以及為數(shù)眾多的建模、車模等實物。為了提高學(xué)生的動手能力和研發(fā)制作能力，學(xué)校購置了大量器材，例如激光切割機、小型機床鉆銑床、砂輪機、木工臺鋸、臺鉗鋼板操作平臺等，引進了機器人套裝 6 套、3D 打印機（第三代）4 臺、3D 打印筆近百只、充電式手電鉆等工具，為更好地開展科技教學(xué)和學(xué)生的創(chuàng)新活動奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

四、班級教學(xué)與單獨教學(xué)相結(jié)合，開展個性化、高層次探究學(xué)習(xí)

著名科學(xué)家施一公說：“科學(xué)技術(shù)是最后的話語權(quán)”，提高國家的科技創(chuàng)新能力，關(guān)鍵在于提高全民族的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)一大批具有科學(xué)思維、創(chuàng)新能力的科技人才。學(xué)校以班級教學(xué)為單位的科技教育就是為了面向全體學(xué)生，讓學(xué)生從小熱愛科學(xué)，從小養(yǎng)成樂于動手動腦的好習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)素養(yǎng)，掌握科學(xué)方法。

課堂始終是學(xué)校科技教育的主陣地，根據(jù)學(xué)校研發(fā)的教材課程，針對不同年級、不同年齡段設(shè)計不同層次的內(nèi)容，讓學(xué)生循序漸進，逐步深入。各年級的科技教育活動內(nèi)容既相互獨立又具有連續(xù)性，既相互并列又有難易梯度和自己的側(cè)重點，并注重小學(xué)與初中的內(nèi)容銜接，充分發(fā)揮九年一貫制學(xué)校的特點和優(yōu)勢，保持了科技教育活動的一貫性。

課堂是普及，課外是科技教育一展身手的廣闊天地。學(xué)校始終堅持科技教育課上課下相結(jié)合、課堂社團相結(jié)合、學(xué)校、家庭、社會相結(jié)合，搞好興趣小組和訓(xùn)練隊的培養(yǎng)；傳統(tǒng)和現(xiàn)代相結(jié)合，全方位搞好學(xué)生的科學(xué)普及和科技教育工作。例如，折疊紙飛機、制作風(fēng)箏等傳統(tǒng)的喜聞樂見的小制作，激發(fā)出廣大學(xué)生的熱情。每年三月份的風(fēng)箏節(jié)，就是學(xué)生制作風(fēng)箏、進行放飛與評比的好時機。依托學(xué)校得天獨厚的地理條件，在沂河岸邊放風(fēng)箏。學(xué)校還成立了航海社團、航空航天社團、計算機社團、火箭社團、機器人社團等，實現(xiàn)社團和訓(xùn)練隊一體化，既滿足了科技小能人、小狂人的個性需求，也培養(yǎng)了各種訓(xùn)練隊、參賽隊的科學(xué)達人，相得益彰，各得其所。

五、做中學(xué)與學(xué)中玩相結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與動手能力

目前，沂河實驗學(xué)校天翼航模科技活動中心承擔(dān)著臨沂市青少年航模科技和科技創(chuàng)新比賽的組織、培訓(xùn)與競賽工作，先后推出了航模科技進校園、美麗家鄉(xiāng)航拍、天文觀測、航模環(huán)保等系列科普活動。幾年來，組織參加了國家體育總局、教育部、中國科協(xié)、共青團中央、全國婦聯(lián)、中國關(guān)心下一代工作委員會六部委舉辦的“我愛祖國海疆”航海建筑模型競賽、“飛向北京”航空航天競賽、山東省青少年航空無線電競賽、山東省青少年科技創(chuàng)新大賽、全民健身運動會等一系列科技航模賽事，并參與了這些賽事的選拔與培訓(xùn)工作。學(xué)生多次在各項國家級、省級正式航模比賽中獲得殊榮，受到山東省教育廳、山東省體育局和山東省科協(xié)等有關(guān)部門的表彰。

2013 年 1 月，學(xué)校的天翼航模科技活動中心被國家體育總局確立為“國家級青少年俱樂部”，這是臨沂市學(xué)校唯一的國家級青少年俱樂部；2013 年 5 月，學(xué)校被山東省青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會接納為“單位會員”；2014 年 4 月，被山東省科協(xié)授予“三星級科普基地”。2015 年被評為全國青少年科學(xué)調(diào)查體驗活動示范學(xué)校，被中科院確立為未來科學(xué)家培養(yǎng)計劃教育基地；同年學(xué)校被確立為全國青少年科技教育創(chuàng)新校、全國青少年活動基地；2016 年被評為山東省科技教育示范學(xué)校，山東省青少年科技輔導(dǎo)員優(yōu)秀會員單位，被中國教育協(xié)會確立為中青創(chuàng)客實驗基地。

光陰荏苒，記載了沂河的足跡；歲月如歌，印證了沂河的輝煌。科技教育和科學(xué)普及，始終在學(xué)校開展素質(zhì)教育的路上。

（作者：山東省臨沂市沂河實驗學(xué)校校長）

［責(zé)任編輯：劉斌］

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1673-9949（2017）05-0034-04