鄭敏


農村中小學生人數眾多,高度重視農村科技教育,為農村學校開展STEM科技創新活動創造條件,對提高全民科學素養——特別是廣大農村人口的科學素養,對培養全體青少年的創新精神和實踐能力,對堅守教育公平原則,以及對落實建設社會主義新農村的任務都具有重要意義。
STEM科技創新活動
何為STEM科技創新活動
一般來說,青少年STEM活動主要是在教師引導下,根據學生生活經驗、知識基礎等確定研究課題和任務,并由學生執行的一種任務驅動式活動。在任務執行的各個階段教師都需提出具體意見,進行親自指導。
創新是指有別于常規或常人思路的見解,在現有的知識、物質和技術的基礎上改進和創造新的事物、新的方法等,并能獲得一定有益效果的行為。科技創新能力的高低很大程度上決定了一個國家的國際競爭力。培養學生的創新精神和實踐能力,是培養跨世紀人才的關鍵,是當前基礎教育改革的重點,也是基礎教育的主要目標之一。
雖然STEM活動中往往包含一定創新成分,但并不要求STEM活動一定是創新活動。而STEM科技創新活動是高度融入科技創新元素的STEM活動,其關鍵要點是在一般STEM活動基礎上,提出有別于常規或常人思路的見解,有在STEM活動中改進或創造新事物、新方法的意識,并付諸實施,形成一定創新成果。
STEM科技創新活動與發明創造的區別
發明創造是完全意義上的創造活動,其結果必須是前人沒有達成過的新事物或新方法,必須有一定的科學意義、經濟或社會效益。它的本質在于是全新的、唯一的,且這種全新唯一性必須通過權威的檢索。
而STEM科技創新活動是學生的科技活動,其本質還是學生的學習活動,其目的主要在于培養和發展學生的創新意識、創新精神與創新能力。只要在活動過程中學生有新的思維或想法,并且將其融入到STEM活動中,就是一個STEM科技創新活動。
STEM科技創新活動對活動成果的創新性檢驗要求也較低,是允許重復創新或不完整創新的,也不一定要求某一STEM創新成果具有經濟效益,只要某個活動對培養學生的創新精神和實踐能力有好處,就是一個有價值的STEM科技創新活動。
農村STEM科技創新活動的現狀與機遇
相對于城市,農村青少年STEM科技創新活動有其自身特點,在教育理念、活動條件和教師隊伍建設上都面臨著一些問題,也迎來了巨大的機遇。
農村科技教育理念正在更新
過去很長一段時間,農村學校、教師和家長都沒有認識到科技教育、創新教育在整個教育體系中的地位,他們更加關注孩子的學習成績、學業排名,希望能夠通過高考改變命運。農村學校的教師和管理者雖然對素質教育、創新教育、STEM教育等有一些了解,但迫于社會和家長的壓力,仍然會選擇把主要精力放在書本內容教學上。對科學、綜合實踐活動、音體美等與升學關系不大的課程關注極少,很多農村學校甚至根本沒有正常開設這些課程。
從理念上解決對科學教育和科技活動的認識問題,讓家長和社會都認識到科技創新教育的重要性已經成為各級教育部門的一項重要任務。近年來,通過政策指引、加大宣傳等措施,農村教師的觀念也在一定程度上得以更新,鄉鎮部門、村委會對科技教育、青少年科技活動的重要性的認識也在不斷提升。互聯網等資訊系統的發展、進城務工的熱潮使年輕一代家長的觀念逐漸改變,認識到了創新能力在個人綜合素質中的重要地位,以及科學教育和科技活動在學校教育中的重要性,這些都為在農村學校全面開展STEM科技創新活動打下了一定的社會基礎。
農村科技教育條件相對落后的情況日趨改善
農村學校的科技教育和STEM科技創新活動的條件落后于城市學校,特別是大中城市的學校。農村學校的實驗條件比較差、實驗設備不足等情況,近年來已經受到了黨和國家的高度重視。教育行政部門在進行教育資源分配時已經加大對農村學校,特別是貧困鄉村學校的科技教育投入,為農村學校順利開展科學教育和STEM科技創新活動提供了必要的條件。
農村科技教師隊伍得到補充
專職科技教師的缺乏是阻礙農村青少年科技活動開展的重要影響因素。相當長一段時間內農村科技教師隊伍缺乏,甚至導致教育行政部門按規定配備的一些實驗器材和實驗設備都處于閑置狀態。現有的極其有限的科學教育資源都沒有得到充分利用,更不可能順利開展青少年STEM科技創新活動。
近年來,通過特崗計劃、鄉村免費師范生培養計劃等職前培養途徑,高等院校為農村學校輸送了大批師范學生,支援農村教育。包括中國科協、教育部、財政部和各類基金會等在內的政府和民間機構,舉辦了包括國培、省培等在內的各類培訓,都將科技教育工作者的職后培訓作為主要任務,培訓工作密集而有效。同時,還在建立科學教育師資的城鄉交流制度,落實農村教師、特別是貧困鄉村教師的津補貼等方面做了大量的工作。農村科技教師缺乏的問題有所改善。
農村開展STEM科技創新活動的優勢
農村地區有城市地區所沒有的、極其豐富的STEM科技創新活動資源。農村青少年科技輔導員應該立足本地、挖掘特色,用敏銳的眼光捕捉到這些資源,并以此為基礎開展具有鄉土特色的農村青少年STEM科技創新活動。
豐富的動植物資源
農村有極為豐富的動植物資源,對開展植物種植、動物飼養等科技創新活動極為有利。
例如在青少年中廣泛開展的與養蠶相關的KTEM科技創新活動,農村青少年比城市青少年更容易找到新鮮的桑葉。充分利用這個優勢,還可開展不同品種或時期的桑葉對蠶生長的影響的STEM科技創新活動,不同種類蠶生長的對比研究活動,以及不同環境對蠶生長的影響的研究活動等。甚至還可以從養蠶活動拓展到種植和培育桑樹新品種的STEM科技創新活動。
農村廣闊的自然環境為青少年觀察野生動植物提供了先天條件,他們更容易觀察和研究自然狀態下的野生動植物,從中找到人工飼養條件下不易展示和觀察的動植物特點,如野生鳥類的群居生活、野生蘑菇等植物的種群分布、動物群體性行為特點等。
農村住房條件更易飼養較多數量的小動物,為全天候、全年度研究它們創造了優越條件。同時,在農村還有許多地方特有的動植物品種,也可以成為STEM科技創新活動研究的優質對象。
多樣的地方特產
農村還有豐富的地方特產,無論是研究它們的形成與傳承歷史,還是探索其中深刻的自然科學規律,都可以成為精彩的青少年STEM科技創新活動。
例如山西的老陳醋、南方地區的米酒,探究其釀造過程中蘊含的豐富的自然科學知識,研究影響陳醋或米酒口味的各類因素,如原料種類、配比、添加劑、溫度、時間、光照條件等,進而釀造出各種青少年自行設計的不同口味、不同功效的陳醋或甜酒,都是極具特色且引人入勝的農村青少年STEM科技創新活動。
此外,還有蜀繡、湘繡、景德鎮陶瓷等著名的地方手工藝品的傳承、制作技巧及改進,肇慶端硯的制作,西湖龍井的采摘,東江魚的飼養等,數不勝數。當地的特產為青少年科技輔導員挖掘STEM科技創新活動項目提供了極大的便利。
良好的人文自然環境
農村的地表不像城市被鋼筋水泥所覆蓋,地貌特色被遮掩。農村的地貌是袒露的,潛藏著豐富的與地質相關的STEM科技創新活動,無論是研究地形地貌還是巖石土壤、特色地質景觀,都更便于觀察和取樣。
農村空氣清新,沒有光污染,夜空可視度良好,比城市更具備開展與天文觀測相關的STEM科技創新活動。
特色的鄉土農俗文化
農村有大規模的農耕活動和鄉土農俗文化活動。例如研究茶葉、蔬菜、糧食等農作物的種植、生長與采摘過程中的一個或系列問題;探究各類農作物的儲存與保鮮方式,研究溫度、濕度、儲存量、儲存容器等因素對某類農作物保鮮時長的影響等。
農村有豐富的鄉土文化,例如圍屋、吊腳樓、窯洞等農村特有的建筑,村寨、大樹、老屋、祠堂等鄉村文化景觀,這些都是挖掘STEM科技創新活動不可取代的優質素材。探索其形成與傳承歷史,利用現代科技方法將其記錄、還原并進行改良改進,不僅是優秀的青少年STEM科技活動項目,更是傳承傳統文化、弘揚中華精神、開展勞動教育的良好素材。