科技教育创新范例

摘要：

本文主通过举例的方式对科技创新教育中创新教育的目的、提高学生创新思维的方法、创新教育的方式及制作过程谈了笔者近几年在科技创新教育过程的反思。

关键词：

创新；教育；科技教育；科学培养

社会的发展与日俱新，仅靠考试成绩来判定学生的时代很快翻篇，在新形势下一个善于观察，善于思考，善于动手的创新性人才普遍受到各种行业的青睐。本文就如何培养学生这方面的能力展开探讨。

一、创新教育的目的性

创新教育的目的应该是要让参与的学生通过另一种方式的学习（更多时候靠自学钻研），形成终身受用的学习能力。创新教育其实只是激发了人与生俱来的好奇心，它不仅能培养学生的敏感力、应变力、创造力还能培养学生的扩散性思维和聚敛性思维，还能锻炼学生科学探究的动手能力。在创新教育的研究中教师也能迅速提升自己的科研水平，与学生一起成长。

学生发展的核心是必备品格和关键能力，关键能力尤其是核心思维、实践能力和创新精神的培养，离不开综合性的科技创新教育（简称科技教育）。科技教育对学生实践能力、创新精神、创造能力的培养，对学生潜能开发、人格和审美素养的培养等，都有重要作用。但是长期以来，科技教育成了学校教育的薄弱环节。近年来，遂宁市顺南街小学大力建构践行科技创新教育课程体系，广泛开辟学生科创体验的途径，进行广阔的科创教育资源开发、力量聚生、评价导引。

一、小学科技教育现状剖析

由于我们对科技教育的认识尚未上升到学生关键能力培养的高度，导致科技教育探索力度不够，存在诸多问题：因考试和人才选拔机制尚未发生根本转变，学生评价很难有机对接科技创新素养，导致作为学生发展核心素养重要内涵的“科学精神与实践创新能力”培养往往隔靴搔痒，难有实质突破与建树。不少学校开展科技教育，只以考试加分和提升学校形象为原动力，平时挤占科学课，考前集中训练学生参加科创大赛，不仅违背了科学精神和教育规律，更扭曲甚至扼杀了学生的好奇心、探究欲与个性潜能。

二、科技教育的实践策略

历年来，顺南街小学培植了丰沃的科技创新土壤。从20世纪七八十年代起，就有多件作品在全国科技“三小”比赛中获奖，并小有名气，但是随着兄弟学校科创教育意识觉醒和理念更新，仅靠屈指可数的学生获奖，难以撑起科技教育的特色与丰碑。于是我们从顶层设计入手，基于学生科学素养、实践创新能力的培养，从基础课程到拓展课程，从校园科技节到校外实践活动，从学生明星科技队到教师创新工作室，从要素保障到考核评价，全方位建构起学校科创教育体系，探索出一条“课程全覆盖、活动重体验、拓展科技＋家校总动员”的小学科技教育新路。

（一）课程全覆盖

课程是确保全员参与、人人成长的主渠道，我们根据科创教育的特点，设置了科创基础课程、拓展课程和社团课程。一是基础课程，即国家《科学》课程，各年级配备专职科学教师，除按课程标准完成教学任务外，每个教师每学期至少开发两个以上科学课程资源，进入学校科学资源库。二是拓展课程，学校购买校外服务，特聘遂宁市青少年科技活动中心的专业辅导员开设科技小实验课程，以拓宽学生科学视野，增强探究意识，提升动手动脑及创新创造能力；运行校外科教基地课程，我们挖掘身边资源，分期分批组织学生走进民航飞行学院，参观雷达站、气象站、畅游流动科技馆等，将科技课堂无限拓展开来。三是根据学生个性成长需要设置的社团课程，包括“三模”社团、创客社团、科学影像社团、科技发明社团和研学旅行社团等，学生经常性展开训练、开展活动、参加比赛。三个维度的课程设置，既确保全体学生形成基本的科学素养和实践创新能力，又为有科创激情、潜力和梦想的学生提供了科技教育的选择空间和发展可能。

摘要:创新能力是应用型人才培养的重要内容，以科技竞赛作为工科专业创新教育的载体，根据学生特点，不同阶段开展不同层次类型的科技竞赛，使学生基础的、综合的创新能力得到锻炼和提升，同时实现以赛促教，以赛促改，促进教师科研和创新教育教学水平的提升，推动创新实践基地的建设。

关键词:科技竞赛;创新教育;教育改革;实践教学

创新能力是对应用型人才培养的重要指标，目前针对创新能力的培养开设了多种多样的教学环节，例如创新创业课程、课程设计、综合实践实训等。而科技竞赛以项目的形式，涉及知识技术的实时性更强，能够更高效地、综合训练程度更高地培养学生的创新能力，使教育工作中的教学方法、教学制度、教学方案更符合实际情况，增强学习的实效性，通过科技竞赛践行创新教育教学，将对教学质量和人才培养方面有明显效果。

一、科技竞赛有效促进创新教育教学体系的改革

科技竞赛种类繁多，根据培养目标，结合专业和学生特点进行竞赛项目的选取，不同年级、不同水平的学生选择不同难度、综合训练程度不同的项目，构建以培养创新能力为导向的多层次全方位学科竞赛体系。构建参加基础、专业、综合性、创新型四个竞赛类别，培养基本能力、专业技能、综合设计、创新研究四种能力组成的科技竞赛体系。以邢台学院物理与电子工程学院为例，大一为培养学生基础电子电路知识、基本编程能力，选拔学习能力、执行能力强的学生，主要开展“蓝桥杯软件和信息技术专业人才大赛”;大二学生有了一定的知识积累，可参加涉面较广的“互联网+创新创业大赛”、“挑战杯”等竞赛项目;大三大四学生有了较坚实的专业知识基础及丰富的项目经验，安排参加一些科技难度较大的“大学生电子设计大赛”、“机器人创新创业大赛”等竞赛项目。

二、科技竞赛促进创新教育教学的多样性

科技竞赛是践行实践教学的急先锋，科技竞赛极大地促进了教学方法与教学手段改革。创新教育是面向未来的素质教育，对科技竞赛项目内容、要求进行深入剖析，分析其涉及的学科知识，将方案论证、理论分析与参数计算、软硬件设计、测试方法等环节在不同的课程教学中进行渗透。比如全国大学生电子设计竞赛中控制类题目中包含控制理论的内容，在自动控制原理和现代控制理论授课过程中可以举例说明控制系统建模、控制器设计等环节在竞赛题目中的体现，培养学生学以致用、理论联系实际的态度和创新思维能力。在教学组织过程中，通过多种教学手段来完善教育创新能力培养。概括八个“微”环节:微视频、微练习、微实验、微知识、微概念、微互动、微实践、微评估。以碎片式的知识点吸引学生注意力，抓住学生兴趣点。通过学生备课互动，作品设计制作互帮互带。原有的课堂灌输式教学已经无法满足实践性更强的科技竞赛，利用手机App、微信、邮件、QQ等互动交流服务平台，向学生学习资料(包括教学视频、教学进度、实践指导资料等)、进行专业技能培训、实时互动交流、科技动向推送、科技资讯、独到解读实践创新。创新教育要求加强知识更新，大力推进新技术的应用，通过理论知识学习、实训实践教学，特别是通过科技创新竞赛促进新知识的实践应用，以科技竞赛为依托，通过自制实验仪器设备以及设计综合性和创新性的实验实践项目来达到课程体系的完善，打造金课的知识体系。

本文作者：张凤武 单位：黑龙江科技学院

通过深入学习邓小平“科技是第一生产力”等一系列关于科技工作的重要论述,进一步领会了中央关于加速科技进步、推进科技创新的精神实质,认清了黑龙江省科技学院科技工作的现状、面临的形势以及下一步努力的方向。

一、认真学习领会中央精神,进一步提高对高校科技创新重要性的认识

中华人民共和国诞生后,我国高等学校科研几乎从零起步。1956年,党中央号召全国人民向科学进军,在同志为核心的第一代党的领导集体的直接关怀下,我国制订并实施了科技、教育十二年规划,高等教育获得了快速发展,高校的科研工作也逐渐开展起来。特别是60年代初,高校科研纳入了国家计划,作为科技事业重要方面军的地位基本确立,科技工作便迅速发展起来,为研制成功“两弹一星”和国家科技进步做出了重要的历史贡献。十年“”,高等学校经历了一场大劫难,使得我国与世界先进水平已经缩小了的差距又拉大了。党的十一届三中全会吹响了改革开放的号角。1977年以后,邓小平同志对科技、教育作了一系列精辟论述和重要指示。邓小平同志关于“高等学校是科研的一个重要方面军”、“重点大学既是办教育的中心,又是办科研的中心”、“抓科技必须同时抓教育,要从教育抓起”、“科学研究的希望,在于它的队伍有来源”等论断,指出了高等学校科技工作的地位和使命,揭示了科技与教育的内在辩证关系,突出了科学研究应当与人才培养密切结合的战略思想。邓小平同志关于“科学技术是第一生产力”的观点,更是对当今世界经济社会发展具有高度预见性的论断,是实施科教兴国战略的基本指针。关于“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的指示,是最具时代特征和前瞻性的教育理论,为我国制订面向21世纪的教育宏观决策提供了科学依据。邓小平同志的科技、教育思想,是其理论体系的重要组成部分,是改革开放以来我国发展科技、教育事业的理论基础和根本指导思想,一直是高校科技工作的行动指南和强大动力。

1982年,党中央提出了经济建设必须依靠科学技术,科学技术工作必须面向经济建设的基本方针。1985年,又作出了《关于科学技术体制改革的决定》和《关于教育体制改革的决定》。“依靠、面向”方针的贯彻,体制改革的开展,大大地解放了科技生产力,把科技工作的重心转移到了国民经济服务的主战场,为科学技术发展开创了广阔天地和有利环境,使我国科技事业进入了空前繁荣的新时期,高等学校的科研也进入了蓬勃发展的新阶段。改革拨款制度,开拓技术市场,产学研结合的发展,国家科技计划的实施等一系列重大举措,使蕴藏于高等学校的巨大科技潜力得以发挥,成为我国基础研究和高技术研究的一支主力,成为了科技攻关和产业化的重要力量。1990年,国家教委、国家科委联合召开全国高等学校科技工作会议,总结了党的十一届三中全会以来的成就与经验,部署了新时期的科技工作。1993年,中共中央国务院了《中国教育改革与发展纲要》,赋予高等学校培养高级专门人才、发展科学技术文化和促进现代化建设的重大任务。1995年,中共中央国务院了《关于加速科学技术进步的决定》,提出了科教兴国的伟大战略。1998年5月4日,总书记在北京大学百年校庆纪念大会上,高瞻远瞩地提出:“大学应该成为科教兴国的强大生力军。教育应与经济社会发展紧密结合,为现代化建设提供各类人才支持和知识贡献。”又说:“为了实现现代化,我国要有若干所具有世界先进水平的一流大学。这样的大学应该是培养和造就高素质创造性人才的摇篮,应该是认识未知世界、探索客观真理、为人类解决面临的重大课题提供科学依据的前沿,应该是知识创新、推动科学技术成果向现实生产力转化的重要力量,应该是民族优秀文化与世界先进文明成果交流借鉴的桥梁。”1999年1月,国务院批转了教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》,并给予较大投资,支持教育事业发展。

最近又指出:“形势发展很快,我们需要研究和解决的问题相当不少。所有的问题,都要通过改革加以解决,在创新中寻找更好的办法”、“要用发展的办法解决前进中的问题”。朱基总理在2000年的政府工作报告中也指出:“发展是硬道理,是解决我们面临问题的关键”。这是党的第三代领导集体对邓小平同志“发展才是硬道理”思想的进一步发展。学校工作涉及方方面面,千头万绪,每一项工作都很重要。然而,最重要的是教育观念必须现代化,现代化是一个随着社会历史进程而不断发展的动态概念。因而教育观念不能一成不变,它必须随着时代的变化而有所调整。如果我们能够适时地突破陈旧的教育观念,树立新的教育观念,坚持用改革的办法,发展的眼光,创新的思路解决前进中的困难和问题,就必将极大地推动高等教育发展的进程。

二、超常规跨越式抓好学科建设,发挥高校建设的龙头作用,促进学院人才培养上水平

摘要：在大众创业万众创新的浪潮下，教育要适应社会形势发展的需要，为社会服务、为经济服务。我校在科技创新教育与各学科教学相融合方面进行了探索。

关键词：科技创新；教育；学科教学；融合

当前，在大众创业万众创新的浪潮下，教育要适应社会发展的需要。基础教育也应增强学生的创新意识、学习能力和实践能力，培养科学探究的习惯，不断提高学生的科学素养。我校实施了科技创新教育，并融合于各学科教学之中，在提升学生的创新素养方面做出了一些探索。

一、基本定位

科技创新教育，其目的不在于推动创造发明的数量多少、质量的高低，而应该是一种教育观念的实施。学校应该把普及科技知识、激发创新意识、培养创新能力、创新品格作为科技创新教育的目标。

二、领导重视

我校制定了相应的科技创新教育发展规划，建立健全了各项工作机制，成立了科技创新教育工作研究小组，将科技创新教育作为学校发展的重点工作来抓。我校将科技创新教育纳入课程计划，定期开展科普知识讲座、创意发明竞赛和创新发明体验活动；建立了科学有效的考核与奖励办法，对创新发明教育成果予以奖励，激发师生参与科技创新教育的积极性和主动性。我校还积极地鼓励科技创新教育教师参加各级培训，奔赴科技工作先进区县学习经验，开阔视野。我校从人的全面发展出发，将科技创新教育融入到各学科教学之中，力争全面提升学生的素养。

一、兴趣

科技创新型人才具有的特点就是对科技创新活动有浓厚兴趣。对科技创新活动有很高的积极性与主动性。青少年由于自身年龄特点，对新事物有很强的求知欲，科技创新型人才往往能将求知欲转化为兴趣。兴趣是学习行为的生理动力。一旦对科技创新有兴趣，那科技创新活动对于其来说就是一个快乐的过程，就会很快吸收相应知识，并常常将其应用于实际。在初高中学校学习阶段中，对科技创新的兴趣影响其大学专业选择与以后就业为社会发展、奉献前进的方向。利用现代教育技术，培养青少年对计算机的求知欲，教师指导使其很好地将求知欲转化为学习兴趣，吸收相应知识，并将其应用于实际。将其科技创新技能用于服务社会，对自身而言是一个快乐又富有挑战性的创作过程。兴趣起到很重要的作用。快乐学习，快乐创作。

二、运用

培养青少年科技创新的兴趣后，教师如何利用现代教育技术，指导青少年学以致用非常重要。网络是个巨大的资源库。培养青少年如何搜索、过滤，提取有用信息，是必备的知识技能。在教育教学中，指导学生利用网络多种搜索引擎查找有价值的资源。利用维普网等大型数据资源网站进行相关材料资源的查找与阅读。利用IE浏览器浏览国内外最新科技创新方面知识。利用邮箱或MSN等网络聊天工具彼此间进行交流合作。利用网上视频资源进行视频教程培训。可以极大地提高与丰富青少年的科技创新能力。

三、创新

科技创新型人才具有另一个特点，就是有很强的学习与创作毅力。科技创新型人才的成长道路并不是一帆风顺就能成为一个真正意义上的人才的。在学习、创作过程中，有许多难题与困难。面对难题，高难度的创作目标时，毅力是否坚强，是其能否成为成功的创新型人才的关键。总结归纳要学会学精一门技术，在学习过程中遇到的挫折与难题难以计数。如学生在软件编程科技创作时，遇到作品一个功能的实现有难题的时候，在毅力的坚持下，查阅各项书籍，在一天中常常查阅知识而忘了吃饭，全身心地投入到寻找解决问题的方法上。在查阅书籍的同时进行大量知识归纳与应用。在多次程序修改与调试后，实现预定的功能目标。中间的调试失败的经历与挫折可想而知。如果没有毅力坚持，一个具有完善功能的科技创新作品就难以实现。科技创新型人才成长中，毅力是一个非常重要、明显的素质特点。

四、途径

总书记指出：“高水平研究型大学要把发展科技第一生产力、培养人才第一资源、增强创新第一动力更好结合起来，发挥基础研究深厚、学科交叉融合的优势，成为基础研究的主力军和重大科技突破的生力军。”高校要自觉承担起服务高水平科技自立自强的使命担当，把自身建设同国家战略目标、战略任务紧密对接，充分发挥自身优势，推动高质量大学教育和高水平科技创新联动发展，形成“乘数效应”，为实现高水平科技自立自强作出应有贡献。

学科是科技创新的土壤，科技创新又会提升学科的发展水平。当今世界，学科交叉融合不断发展，科学技术和经济社会发展加速渗透融合。高校要主动适应科技创新趋势，优化学科专业结构，明确学科发展方向，努力构建独具特色的学科体系。把握学科发展规律、人才培养规律，做强传统优势学科，做优特色学科，做精适应战略需求学科，并建立学科专业动态调整机制。着眼于关键核心领域“卡脖子”技术攻关，打破学科专业壁垒，打造有利于多学科交叉融合的平台，大力推进新工科、新医科、新农科、新文科建设。加强基础学科建设，把握基础学科建设投入大、见效慢、周期长的特点与规律，优化资源配置方式，重点支持基础理科、基础文科、基础医学等发展壮大，推动基础领域实现更多原创性突破。

近年来，我国高校的科技创新能力和水平显著提高，但也存在一些问题。高校应发挥主动性，超前谋划布局，着力打通科学研究、实验开发、推广应用的协同创新链条。鼓励高校科研人员勇于发现和解决重大科学问题，营造耐得住寂寞、宽容失败的氛围，为其安心科研提供保障。依据国家重大战略和主体功能区定位、区域经济社会发展和产业发展规划，和有关方面协同建设一批综合性国家科学中心、区域性创新高地和高质量大学科技园区，主动为科技创新战略规划编制提供智力支持。改革科研评价导向，积极培育科研新范式，组建高水平研究团队，围绕重大科技创新战略开展联合攻关。主动加强与高技术创新型企业的对接联系，善于从现实生产需求、市场需求中总结和提炼科学问题，转化为实验室的攻关课题。同时，积极促进实验室研究成果的高质量转化应用和产业化推广，切实服务产业转型升级。

高校的根本任务是立德树人，在高水平创新人才培养上担负着重大使命。科技创新和人才培养相互促进、相辅相成。高校应深刻把握科技创新与人才培养的辩证关系，不断提升培育高水平创新人才的能力水平。优化创新人才培养体系，为学生提供宽口径、厚基础的教育。专业教育要精深并重，通识教育要交叉融通，并且注重培养学生国际视野，夯实学生创新基础。有效利用高校科研平台、校外实践基地等资源，积极打造高校、企业、社会育人联合体，提升科教、产教协同育人实效，增强学生创新能力。广泛宣传学校科技创新事迹，弘扬优秀科研人员追求真理、不畏艰难、勇攀高峰的精神，培育学生的科学精神、合作能力和批判性思维，让学生心怀科学梦想、树立科技报国志向，为建设世界科技强国贡献聪明才智。

作者:严纯华 单位:兰州大学中国科学院

一、以严谨的科技创新态度强化数学教学课堂

数学是一门思想性强、非常严谨的学科，它注重逻辑推理能力的培养，经过课堂教学的严格训练，可以让学生清晰、有条理地表达自己的思考过程，做到言之有理、落笔有据。我刚走上工作岗位时，也曾犯了在教学中不够严谨的错误，在上“直角三角形全等”示范课时，我太在意课堂氛围，教学课堂很随意，教学时随意地画起了草图。因为老师的随意，学生作业时画的“直角”不是九十度而是大概只有七八十度，学生指着不是直角的角讲“直角”“睁眼说瞎话”。我忽然意识到自己犯了严重的错误，这就是对数学的不严谨。

二、以科技创新精神探究数学教学课堂

农村初中学生基础比较差，对数学课感觉到枯燥无味，上课就是听天书，原因是内容比较抽象、难懂。如果能将科技创新教育有机渗透于数学课堂中，可以激发学生的学习兴趣，培养学生的自主探究能力。数学课也可以开展课外实践活动课。如在教学《测量物体的高度》时，我选择测量学校旗杆的高度，并根据当时的气候条件，被测物体的地理环境，利用已有的测量工具，设计出测量物体高度的方法，并测出它的高度。又如，在一次数学课外活动时，我只带了一个易拉罐和两段足够用的绳子及一根棍子（知道绳子和棍子的长度）。向学生提出问题：“不用测量工具你能测出易拉罐的高度吗？”只有少数同学知道利用三角形相似可以测量出来。所以，在数学教学中，要通过教师“搭台”、学生“唱戏”，让他们从“读”科学变为“做”科学，多参加实践活动，自主探究，通过动脑、动口、动手的操作，亲自获取科学知识和经验，并且在活动中加深对知识和方法的感悟，内化为自己的知识体系。

三、以科技创新教育的思维方法激活数学教学课堂

中学科技创新教育都渗透在学科教学中，初中数学教学是开展科技创新教育的主要途径之一，如果能穿插科技创新教育内容，可以激活数学教学课堂。如勾股定理的推导，可以有多种方法：一是作四个全等的直角三角形，设它们的两条直角边长分别为a、b，斜边长为c，把它们拼成一个多边形；二是全等的直角三角形，设它们的两条直角边长分别为a、b（b＞a），斜边长为c，再做一个边长为c的正方形，把它们拼成多边形，以有多种方法来推导。一题多解能开阔学生的视野，提高学生的思维广度，体会到学科学用科学的紧迫感。从而使学生认识到数学其实并不枯燥，它是生动的、彩色的、跳跃的。

四、以科技创新演绎数学教学课堂