中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)及改進(jìn)策略

杜江緣，羅惠文

（上海師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，上海 200233）

1 上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的問題及難點(diǎn)

上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的難點(diǎn)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行研究。首先是教師層面，教師能夠向?qū)W生傳輸一些基礎(chǔ)性的科技創(chuàng)新知識(shí)，因此上海市需要更新教師的教學(xué)策略，鼓勵(lì)教師應(yīng)用多元的平臺(tái)來展開相對(duì)應(yīng)的教學(xué)過程。其次上海市中學(xué)科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的難點(diǎn)還可以從課程層面進(jìn)行研究，上海市需要確立校本課程體系，將不同學(xué)科學(xué)段的科技創(chuàng)新內(nèi)容相互融合，以此來開設(shè)出具有特色的科技創(chuàng)新教育課程。

1.1 教師教學(xué)策略陳舊，未應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)

從教師的角度上來說，上海市對(duì)中學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)存在兩方面的問題。首先，上海市教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力教育的過程中教學(xué)策略較為陳舊，在教學(xué)過程中教師往往會(huì)沿用傳統(tǒng)的教育教學(xué)方案，教師只注重古板傳統(tǒng)的教學(xué)過程而沒有及時(shí)向?qū)W生拋出問題，在這一過程中，學(xué)生只是被動(dòng)地接受教師的教學(xué)內(nèi)容而沒有參與到真正的學(xué)習(xí)過程中去，嚴(yán)重影響了上海市對(duì)中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效率。其次，教師在實(shí)際教學(xué)中并沒有應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，這使得教師的教學(xué)管理效率較低，教師往往只能夠依據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來分析學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新教育知識(shí)的接收質(zhì)量，況且教師的精力有限，他們不能具體化地分析每個(gè)中學(xué)生的科技創(chuàng)新知識(shí)學(xué)習(xí)質(zhì)量，嚴(yán)重影響了上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)質(zhì)量。綜上所述，目前上海市中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在著教師教學(xué)策略陳舊，未應(yīng)用好互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的問題。

1.2 校本課程體系匱乏，未實(shí)施學(xué)科學(xué)段相融

從課程的角度上來說，上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在著2個(gè)方面的問題。首先，上海市并沒有建立起校本課程體系，學(xué)生在學(xué)習(xí)科技創(chuàng)新知識(shí)時(shí)并沒有接受到較為完整的理論教育和實(shí)踐教育內(nèi)容，首先是理論課程這一方面的內(nèi)容，上海市的諸多學(xué)校都沒有根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)確立相對(duì)應(yīng)的選修課內(nèi)容，一些科技創(chuàng)新能力較高的中學(xué)生只能在學(xué)校學(xué)習(xí)一些傳統(tǒng)的必修課程，這使得這些學(xué)生的科技創(chuàng)新能力不能得到及時(shí)提升。另外還有實(shí)踐課程這一方面的內(nèi)容，上海市并沒有建立起和科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)相關(guān)的校園實(shí)踐活動(dòng)，使得中學(xué)生的科技創(chuàng)新知識(shí)只是拘泥于傳統(tǒng)理論知識(shí)層面，學(xué)生無法及時(shí)實(shí)踐也就無法獲取到一些高質(zhì)量的科技創(chuàng)新知識(shí)，嚴(yán)重限制了上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效率。其次，上海市在對(duì)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新教學(xué)時(shí)，并沒有將不同的學(xué)科學(xué)段相互融合，上海市未建立創(chuàng)新教學(xué)聯(lián)合體，也未建設(shè)高中與大學(xué)教育相銜接的拓展型及研究型課程，使得上海市中學(xué)生的科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)積極性有所降低，學(xué)生的科技創(chuàng)新視野不夠開闊。綜上所述，上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在著校本課程體系匱乏，未實(shí)施學(xué)科學(xué)段相融的問題。

2 上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略

2.1 教師視角下上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)

2.1.1 更新教師教學(xué)策略

針對(duì)上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中存在的教師教學(xué)策略陳舊的問題，提出更新教師教學(xué)策略的解決對(duì)策。上海市可以從教師的角度出發(fā)制定相對(duì)應(yīng)的中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略。上海市出臺(tái)了《上海市青少年發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，這一政策[1]強(qiáng)調(diào)的就是科技創(chuàng)新教育過程，而作為教育活動(dòng)的踐行者，教師更要承擔(dān)起其自身的人才培養(yǎng)任務(wù)，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師需要以學(xué)生為主體，讓學(xué)生真正參與到課程體系的學(xué)習(xí)中去，在培養(yǎng)中學(xué)生的科技創(chuàng)新能力的過程中，教師可以引入PBL問題式教學(xué)法[2]，PBL教學(xué)法要求教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，對(duì)于中學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)來說，探究教學(xué)尤其重要，在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師可以開展以科技智造為主題的班級(jí)活動(dòng)，在活動(dòng)中教師要把學(xué)生分成幾個(gè)不同的小組，然后拋出相對(duì)應(yīng)的活動(dòng)主題，主題要和科技創(chuàng)新息息相關(guān)，這樣一來，學(xué)生就能夠自主組成小組探究教師提出的問題。通過應(yīng)用PBL問題式教學(xué)法，學(xué)生真正參與到了相關(guān)科技創(chuàng)新知識(shí)的學(xué)習(xí)中去，在這一過程中，教師和學(xué)生能夠相互合作，共同探討相對(duì)應(yīng)的科技創(chuàng)新問題。綜上，現(xiàn)階段上海市教師需要應(yīng)用PBL問題教學(xué)法來更新教學(xué)策略，以此來培養(yǎng)中學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。

2.1.2 應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)

針對(duì)上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中存在的教師未應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)這一層面的問題，提出教師在教學(xué)過程中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的解決對(duì)策。上海市可以建立青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)服務(wù)平臺(tái)，教師可以經(jīng)過學(xué)生同意之后將他們的學(xué)習(xí)成果投放到平臺(tái)上，以此讓學(xué)生獲得更多科技支持。在這一過程中，教師可以應(yīng)用ADDIE模型來展開分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施、評(píng)價(jià)這幾個(gè)不同的教學(xué)過程。[3]首先，教師可以應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)來及時(shí)地記錄學(xué)生各個(gè)階段的學(xué)習(xí)成果，這其中包括學(xué)生科技創(chuàng)新課程的學(xué)習(xí)成績(jī)以及他們的科技創(chuàng)新成果內(nèi)容，這些內(nèi)容可以細(xì)化成數(shù)據(jù)被記錄到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)上，平臺(tái)可以專門繪制中學(xué)生的科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)曲線，以圖表數(shù)據(jù)的方式來記錄每個(gè)學(xué)生不同學(xué)習(xí)時(shí)段內(nèi)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)變化情況，在后期教師可以依托于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的作用來具象化地分析不同中學(xué)生某段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)積極性，這就完成了ADDIE模型中要求“分析”這一層面的內(nèi)容。針對(duì)某一時(shí)段內(nèi)學(xué)習(xí)表現(xiàn)不佳的中學(xué)生，教師要積極約談，明確這些中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題，教師可以針對(duì)這些問題制定相對(duì)應(yīng)的解決方案來向?qū)W生提供幫助，這樣一來，中學(xué)生能夠始終處在一個(gè)較好的學(xué)習(xí)狀態(tài)之內(nèi)，而教師提出的解決方案也符合ADDIE模型中的“設(shè)計(jì)”“開發(fā)”“實(shí)施”這3個(gè)層面的要求，最后教師可以針對(duì)中學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，以此來明確學(xué)生對(duì)教師不同解決方案的接納質(zhì)量，這就完成了ADDIE模型中的“評(píng)價(jià)”這一層面的內(nèi)容。綜上所述，上海市教師需要應(yīng)用好互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，通過平臺(tái)來實(shí)時(shí)地監(jiān)督中學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，以此來保障中學(xué)生始終具有良好的科技創(chuàng)新能力。

2.2 課程視角下上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)

2.2.1 開發(fā)凸顯“研究”的校本課程體系

針對(duì)上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中存在的校本課程體系匱乏的問題，提出開發(fā)凸顯“研究”的校本課程體系的解決策略。從課程角度出發(fā)，上海市可以開發(fā)出凸顯“研究”的校本課程體系，這一課程體系可以分成理論課程以及實(shí)踐課程兩方面的內(nèi)容。首先是理論課程，上海市學(xué)校可開設(shè)“創(chuàng)新思維與技能”選修課，這屬于理論教學(xué)內(nèi)容，在選修課上中學(xué)生可以學(xué)習(xí)到一些基礎(chǔ)的科技創(chuàng)新知識(shí)，這樣一來，其自身也能夠具有一定的科技創(chuàng)新能力。其次是實(shí)踐課程，上海市的學(xué)校可以舉辦校園科技節(jié)，開展中學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育項(xiàng)目，推進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，支持中學(xué)生創(chuàng)新社團(tuán)活動(dòng)，為中學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造提供平臺(tái)。另外，在設(shè)置理論課程和實(shí)踐課程的過程中，上海市學(xué)校可以用OKR模型[4]，它是指以O(shè)bjectives（目標(biāo)）為踐行基礎(chǔ)，以此產(chǎn)出多個(gè)Key Results（關(guān)鍵結(jié)果），在設(shè)置相關(guān)的課程體系時(shí)，學(xué)校需要始終以中學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目標(biāo)，以此來創(chuàng)設(shè)出多個(gè)不同的校本課程體系，這些不同的校本課程體系就可以看成是OKR模型中的Key Results。除此之外，上海市學(xué)校還可以整合各類教育資源，為中學(xué)生中的“科技創(chuàng)新發(fā)燒友”提供專業(yè)支持，協(xié)助對(duì)接大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者進(jìn)行一對(duì)一指導(dǎo)，引導(dǎo)“科技創(chuàng)新發(fā)燒友”成為未來科創(chuàng)領(lǐng)域的專業(yè)人才。這樣一來，通過理論課程和實(shí)踐課程的融合，上海市就從理論研究以及實(shí)踐研究?jī)蓚€(gè)角度出發(fā)形成了一定的校本課程體系。

2.2.2 科技創(chuàng)新課程學(xué)科學(xué)段聯(lián)合

針對(duì)上海市中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中存在課程未實(shí)現(xiàn)學(xué)科學(xué)段相融的問題，提出相對(duì)應(yīng)的解決對(duì)策。從課程角度來說，上海市可以開發(fā)出學(xué)科學(xué)段聯(lián)合的科技創(chuàng)新教育課程，在培養(yǎng)中學(xué)生的科技創(chuàng)新能力的過程中建立創(chuàng)新教學(xué)聯(lián)合體，建設(shè)高中與大學(xué)教育相銜接的拓展型及研究型課程，體現(xiàn)出學(xué)科學(xué)段聯(lián)合的課程屬性，通過中學(xué)課程和大學(xué)教育的銜接過程，中學(xué)生能夠?qū)ζ浜笃趯W(xué)習(xí)到的科技創(chuàng)新教育課程內(nèi)容有一定的認(rèn)知。在此過程中，上海市學(xué)校可以應(yīng)用Merrill五星教學(xué)策略[5]，從解決問題、激活知識(shí)、論證新知、應(yīng)用練習(xí)以及融會(huì)貫通這幾個(gè)角度上出發(fā)，將中學(xué)課程和大學(xué)教育緊密銜接起來，在此過程中，上海市的相關(guān)教育者可以建立起具有特色的科技創(chuàng)新課程體系，然后教育者可以從這些不同課程的角度上出發(fā)，提出相對(duì)應(yīng)的課程問題，以此將中學(xué)課程和大學(xué)教育相互銜接。在這一過程中，教育者可以鼓勵(lì)學(xué)生激活原有知識(shí)，論證新知，并且對(duì)此進(jìn)行專項(xiàng)應(yīng)用練習(xí)，以此來幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用的融會(huì)貫通。另外值得注意的是，在設(shè)置相對(duì)應(yīng)的學(xué)科課程時(shí)，上海市教育機(jī)構(gòu)可以組織教育者展開學(xué)科學(xué)段研討工作，在工作探討會(huì)上，教育者可以針對(duì)中學(xué)生的學(xué)習(xí)特性制定相對(duì)應(yīng)的銜接課程。除此之外，科技創(chuàng)新教育也可以和其他的不同學(xué)科相互融合，例如在數(shù)學(xué)、物理等等各種基礎(chǔ)學(xué)科中都可以融合相對(duì)應(yīng)的科技創(chuàng)新教育內(nèi)容，而科技創(chuàng)新和這些基礎(chǔ)學(xué)科密不可分，這樣一來，科技創(chuàng)新教育就和不同的技術(shù)學(xué)科相互融合，同時(shí)不同學(xué)段的學(xué)生也可以實(shí)現(xiàn)中學(xué)和大學(xué)教育課程的銜接學(xué)習(xí)。如此一來，從課程的角度上出發(fā)，探尋出了學(xué)科學(xué)段融合的中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案。

3 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，國(guó)家科技創(chuàng)新水平直接與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展相掛鉤，尤其是現(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)發(fā)展為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，龐大的經(jīng)濟(jì)體量使得我國(guó)對(duì)科技創(chuàng)新人才的需求量越來越大，因此從這一角度上來說，我國(guó)需要培養(yǎng)高質(zhì)量的科技創(chuàng)新人才，以此來支撐社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。人才培養(yǎng)要從青少年抓起，中學(xué)階段正是學(xué)生理解能力較強(qiáng)的階段，因此我國(guó)需要著重培養(yǎng)中學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，以此使中學(xué)生能夠成長(zhǎng)為我國(guó)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量人才，為我國(guó)的科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。上海市也出臺(tái)了相對(duì)應(yīng)的中學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)策略，相信在未來更多優(yōu)質(zhì)化的科技創(chuàng)新人才能夠依托于這一專業(yè)化的策略被培養(yǎng)出來。