青少年發明創造教育工作的研究
——基于南寧市中小學生發明創造示范單位培育

廣西南寧市科技館 廣西 南寧 530021

世界瞬息萬變,科技迅猛發展,國家的繁榮、民族的發展、人類的進步離不開科技創新。在國際競爭日趨激烈,創新和知識產權成為核心競爭力的今天,培育青少年創新精神和能力已成為國際社會的共識,以培養學生創新意識、創新精神和實踐能力的創新教育悄然興起,并已成為各國學校教育改革的戰略選擇。目前,我國許多中小學校在開展素質教育過程中,將創造教育做為學校教育工作重要部分來抓。“創造教育”廣義來說是指以培養人的創造意識、創造能力、創造個性為目標的教育。狹義的創造教育是指把創造學的原理與方法教給學生的教育。陶行知是中國“創造教育”的重要開拓者,在20世紀30年代在育才學校設立“育才創造獎金”,用以鼓勵熱愛發明創造的學生及老師。

本文以2017-2019年南寧市青少年創新大賽以及中小學生參與創新實踐活動情況為例,通過問卷調查、現場調研和文本分析的方式,從參賽作品數量、內容、獲獎以及參與活動情況等方面展開研究,并以此對青少年創造教育工作提出相應對策和建設。

1 南寧市中小學發明創造教育現狀

1.1 青少年科技創新大賽活動現狀 如圖1所示,2017年至2019年南寧市青少年科技創新大賽參賽作品總數量從940件上升到1017件,發明創造作品占比則由27.5%下降到23.1%;作品獲廣西科技創新成果獎數量基本持平,獲全國科技創新成果獎有所下降。

南寧市青少年科技創新大賽至今已舉辦了7屆,參賽項目包括青少年發明創造類、科幻畫、科學實踐活動等九個項目的競賽。項目通過城區(縣)進行選拔后推薦進入市級比賽,然后再由市級推薦參加省級、國家級比賽。從以上結果以及歷年創新大賽活動情況來看,主要體現為幾個方面:一是學生創造發明類參賽作品數量較少,發明創造作品創新發明作品占比較低,大部分作品是科幻畫,科學小論文類。二是獲獎的發明創造類作品質量參差不齊,大部分發明類作品實際創新程度不高,缺乏創新性、實用性,僅僅是運用了某些科學手段,進行了一些改進,缺乏對項目實驗、實踐數據等科學論證,競爭力不強,更多的作品只能稱為小制作,沒有創新性和實用性,還有部分與網上的小制作有雷同的現象。三是各區(縣)作品分布不平衡,城鄉分布不均衡,參賽學校覆蓋不廣。參賽作品數相對較多、質量較好的集中在青秀區、西鄉塘區等二三個城區;縣級參與率低,有些縣創新發明項目參賽作品為零;各校提交的作品主要集中在南寧市逸夫小學、南寧市明秀路小學等幾所學校,其他學校鮮有創造發明項目。四是各學段作品分布不平衡。小學作品較多,但質量較低,初中生作品較少,高中生作品有一定的創新性,實用性,但作品較少,僅集中在南寧市一中和二中兩所學校。

1.2 中小學校開展創造教育活動情況調查 通過在線平臺問卷開展調查,問題涉及參加科技活動的次數、班級內開始科學課程的學習情況、是否擁有專職科技輔導員、是否擁有發明創造經歷等等,在全部被調查的3548名中小學生中,其中男女比例比較均衡,其中男生占比50.68%,女生占比49.32%,能夠代表大部分南寧市中小學生們的實際情況。(數據來源:https://www.wjx.cn/report/73786930.aspx)

從圖2、圖3中各校開設科學課程及配備科技輔導員情況調查來看,南寧市部分學校還是缺乏相應的科學老師,學校科技師資力量上存在不足。43%的同學表示學校沒有專職或是兼職的科學老師,有超過四分之一的學生表示學校沒有任何科學老師。從各學校開設科學教育課程的情況來看,不開設以及開設不正常上課的情況還是一直存在,這也是部分學校不能正常開設科學課程和課程學習效果不好的重要原因之一。

據2019-2020學年度統計,南寧市共有中小學1448所,在校學生為118.23萬人,專任教師6.9967萬人。2014-2019年,南寧市的專職兼職科技輔導員由1500人發展到3600人,而從事發明創造教育研究的不足700人。按全市1448所中小學校來計算,一所學校只有2-3名科學教師,這樣的教師配置不足以滿足每個年級的科學教師及科學課程開設的需求。

1.3 影響中小學生參與發明創造活動因素

1.3.1 學生參與發明創造活動的主觀意向不強 根據上圖調查結果來看,當前大部分南寧市中小學生都有過要去嘗試進行小發明小創作的想法,但真正實際創作過的學生數量僅占38.84%,有過發明創造作品并獲專利的僅占0.85%;有35%以上的中小學生沒有參與過科學實踐活動;有60%以上的學生沒有發明創造的經歷。可以說中小學生主動參與創新實踐活動的意愿不高,有的對發明創造活動和科技實踐課程不感興趣,有的覺得創造實踐活動對學習沒有幫助,有的覺得發明專利離他們還很遠,有發明創造興趣的學生也多數因為缺乏有效的獲取發明技能的教育途徑而沒有能長效進行學習。

1.3.2 中小學生參與發明創造實踐活動的積極性較低 從圖5學生參與發明創造途徑及影響因素的統計數據來看,當前部分中小學生了解發明創造普遍是依靠各類書本以及新聞報道和相應的科技活動宣傳進行了解,僅有22.21%的學生是通過專業教師的指點,系統的學習。許多有想法卻沒有實際嘗試的學生表示,沒有進行實際嘗試的原因,一方面是受到學習壓力的影響,缺少創作時間;另一方面是受到學校學科課程的限制,缺少專業的科學老師輔導,學校發明創造資源缺少,沒有系統的教學等。

2 當前青少年創造教育面臨的主要問題

2.1 現行的教育體制與考核機制限制了青少年創造能力的培養 學校教學仍以課堂傳授為主,評價也主要以學業成績為重,強調的是學生的考試能力,教師教什么,怎樣教,學生學什么,怎樣學,完全圍著升學轉,教育忽視學生的創造能力的培養與考核,影響了學校教師和學生的探究積極性,也阻礙了創造教育的開展。另外,創造教育缺乏系統的教材,科學課程也受各種因素的影響,教學效果不很理想,學生缺乏實際操作的機會,動手能力不強,實踐能力薄弱。

2.2 發明創造教育缺乏專業型創新型人才 教育最不能缺少的就是教師,創造型的教師才能更好地指導學生的創造活動。受學校發展方向、科技教師配備較少、教學任務繁重、專業能力低,創造實踐能力低等因素的影響,制約著學校創造教育的發展。許多一線科技教師忙于完成教學任務,沒有深入研究創造發明技術和實踐操作,且未能得到系統的專業的培養,因此,教師在指導學生開展創新發明活動水平較低,多數教師表示不知道如何具體指導一項發明創造作品的實施。

2.3 對創造教育重要性認識不足 我國青少年好奇心不強,缺乏對日常生活發現問題,解決的問題的能力,對科技創造行為、科技活動、科技創新議題關心程度不高,普遍認為科技創新是專家們的事,與小孩與普通人無關,參與興趣較低。而且,這種思想隨學年增加逐漸遞增,學年越高,想象力越匱乏,科技興趣、科技意識、科技創新能力與實踐參與度越低。

3 中小學生發明創造教育工作發展的對策及建議

3.1 重視與加強中小學科技教育工作,統一組織領導 不斷完成創造教育體系,以政府為主導,學校、社會齊抓共管,統一地系統地的組織管理,共同推進中小學生發明創造能力的提升。一是各地要發揮政府指導和引領作用,從政府、行政部門等層面進行管理和落實,加強青少年人才政策環境建設,制定專項人才發展項目,落實項目經費保障。教育主管部門和科學技術領導部門更要重視青少年的創造教育工作,從相關政策的制定到和具體的組織實施,特別要加強縣級創造教育工作的指導和對基礎薄弱地區的幫扶,可在技術止、人員上、經費上給予一定程度的傾斜。二是加強對高新企業、高等院校、科研單位、學會等引領,聚力推進青少年創新人才培育工作。充分利用科研院校的師資、實驗室、育人模式、創新項目等資源,制定培育方案,選拔優秀中小學生進行各學科方向的跟蹤培養。三是倡導各種企事業單位、各種基金會、公益團體、學會、協會等社會力量,發揮專業團體的作用,協力推進創造教育工作。

3.2 建設一支創新型、專業化的教育人才隊伍,實施高水平教學 科技輔導員創造性、專業化的發展,可有效促進本地創造教育工作的發展,為青少年創造活的指導提供了人才支撐。一是要加強當地科技輔導員協會的組織管理。要加強科技輔導員協會的建設,增強組織力和凝聚力,團結和凝聚致力于青少年科技教育的校內外、專兼職科技輔導員隊伍,將科技輔導員協會打造成為當地科技教師之家,服務青少年科技教育的重要平臺,共同促進青少年科技教育事業的繁榮與發展。二是重視科技教師組織管理和優秀科技輔導員培養。通過組織業務培訓、引進科研院校科優秀科教資源、推介科技輔導員優秀創新成果等模式,促進科技輔導員的理論和實踐水平的提升。三是充分發揮名師和骨干教師的示范引領和輻射帶頭作用。各校可通過建立名師工作室,有規劃有組織地形成一個骨干隊伍,讓一批能想、敢做、有創造力的年青教師從研究每一堂課、實施每一個活動、指導每一件作品中成長起來,更好地指導學生實施發明創造活動。

3.3 加強中小學生發明創造理論教育,教會學生發明創造技法 一是以創造發明課程為抓手,常態化推進中小學創造教育水平。教材課本是學生獲取知識和技能的重要來源,構建課程體系,并將發明創造課程作為學校的一門必修課,專項培養中小學生創新創造能力。二是在各基礎學科特別是物理、化學、生物、信息技術、科學等課程教學中融入創新教育理念、技法、活動等,這樣既能完成規定的課程學習,又能培養學生創新思維和實踐能力。三是充分利用校內外資源,引進來走出來,給予學生更多地參與創新實踐活動的機會。另外,眾多校外機構也開發了科技探究課程、STEM課程、小小發明家等線上線下課程,普及培養學生的創新思維和實踐能力。

3.4 搭建創造創新實踐活動平臺,推進青少年創造力的培養

首先,以科普活動為載體,激發科技創新興趣。各學校以及校外科普基地可通過上好每一節科學課,選擇一個科技小調查課題,動手做一個科技小制作,寫一篇科技小論文等形式,加強培養青少年從事發明創造的思維能力、實踐能力,進一步提升學生們對發明創造活動的參與積極性。另外,還可以借助大型科普活動平臺,做好如科普日、科技活動周、科學節等活動組織實施工作,讓這些活動成為點燃孩子創造發明的火種,交流技法的平臺。

其次,以科技創新類競賽為契機,促進創造教育工作。賽事主辦單位要加強賽事的組織和管理,促進大賽的規范進行,特別對專家評委的選聘,評審制度的規范,保證大賽的客觀、公開、公平和公證。各校要重視并常態化開展學生科學課程及科技實踐活動,鼓勵中小學生積極參加到青少年機器人大賽、青少年科技創新大賽以及“明天小小科學家”獎勵等活動中來,為青少年展示科技活動成果及提升提供有效渠道。