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    開展青少年科技創新教育活動的實踐與探討(郭文圖--一等獎)

    時間:2019-08-09 08:45:26 點擊: 【字體:

         摘要在新課改不斷深入的教育發展形勢下,我國各個學校的教育工作者們也針對學生的成長現狀以及社會發展形勢提出了許多先進的教育方法與教育理念,同時社會與教師也逐漸認識到了科技創新教育活動對于培養學生自主學習能力與科技創新能力的重要意義,科技創新教育活動的開展與深入貫徹落實了我國黨的十九大精神,同時也讓我國教育工作更加符合《面向建設世界科技強國的中國科協規劃綱要》和《全民科學素質行動計劃綱要實施方案(20162020年)》的相關要求。STEM教育模式的提出,更是促進了技術、科學、數學、工程的有機融合,讓青少年在STEM教育模式中能夠有效培養自身的“跨學科”思維能力。因此,各個科學教師需要在科技教育實踐中加大青少年創新思維培養的研究,并對研究成果進行分析和總結,從而形成一套科學完善的青少年科技創新教育體系,并形成有效的教育措施,為我國科技創新后備人才的成長提供新的思路。

         關鍵詞青少年;科技創新;教育活動;實踐;STEM

    培養具有較高科技創新能力水平的人才是加強我國國家創新體系建設的重要工作,并得到了我國政府的高度重視。由此可見,創新已經成為引領我國教育行業發展的重要思想,作為教育工作者的我們應該積極將創新、協調、綠色、開放、共享等理念作為發展目標,從而創造能夠有效提高青少年創新素質的教學理論與教學方法,讓學生掌握良好的學習能力與學習動機,從而對知識進行深度理解,并形成良好的創造性思維和批判性思維,讓學生在科技創新教育活動中塑造其創造性人格。但是目前我國青少年創新能力培養工作仍然存在一定的問題,所以我們仍然需要對青少年科技創新教育活動進行進一步的研究,并提出相應的理論成果。

         一、STEM教育模式的應用為青少年科技創新能力培養提供了新的思路。

    最開始STEM教育理念的提出時的目的為了提升大學本科生的技術整合能力,但是隨著該教育理念的應用我們發現,在中小學學生科技創新能力的教育工作中,STEM教育理念的應用也取得了一定的效果。在STEM教學模式中,教師需要組織學生通過小組合作溝通的方式互相交流自己的想法,并將自己的觀點和實驗成果形成研究報告,學生的融合能力和讀寫能力得到了有效的提升。隨著STEM教育模式的發展,開始有教師將藝術、計算機技術融入到了學生的科學創新能力培養過程中,從而逐漸形成多學科互相融合、互相搭配的教學思路,也有更多的教師在課堂中融入了更多、更豐富、質量更高的內容,教學形式也得到了有效豐富,我國青少年科技創新能力培養工作思路獲得了有效擴展。

         二、學科知識和思維方法是青少年科技創新能力培養工作的重要支撐

    在實際教學過程,我們可以通過將STEM教學方式和傳統教學方式進行比較可知,學生的知識儲備量與思維方法對于學生的創新能力有著直接的影響,但是同樣是在比較中我們也發現,隨著知識儲備量的不斷上升,學生科技創新能力的提升速度也越來越慢,但是如果學生形成了相對科學的思維方法,其創新能力也相對較高[1]。并且,接受STEM教學模式的學生,其思維模式與創新能力要遠遠優于接受傳統教學模式的學生,由此可見,學科知識和思維方法都是學生的創新能力提升的有力支撐,并且STEM能夠有效提升學生的學科知識和思維方法。教師在教學過程中承擔著引導學生開展科技創新活動的重要任務,因此教師本身的學科知識儲備情況以及思維方式對于培養青少年科技創新能力也有著重要的意義。因此,教師同樣需要接受科學有效的科技創新能力培訓,并在日常工作生活中獲取教學素材,為青少年科技創新能力培養工作提供理論支撐,也為STEM教學方式的應用奠定良好基礎[2]。

         三、STEM課程體系的應用能夠迎合學生不同成長階段的實際需求

    學習進階思想是近幾年來我國教育學家主要探討的問題,通過教育學家的研究以及日常實踐我們發現,青少年學生的成長速度很快,學生在不同的階段里學習能力、思維模式也有很大的不同,同時學生也伴隨著不同的成長需求。通過分析國內外優秀STEM課程體系我們發現,體系根據學生不同的成長階段設定了對應的內容,并且部分學校還根據社會的發展形勢以及學生的實際情況進行調整,這樣就進一步對STEM課程體系進行了優化,青少年科技創新能力培養效果得到有效提升。由此可見,在青少年科技創新能力培養過程中,迎合學生不同成長階段的實際需求是十分重要的,并且STEM課程體系的應用能夠迎合學生不同成長階段的實際需求,所以,STEM教學模式應該在如今的教育工作中得到廣泛的運用[3]。

    在構建STEM課程體系的過程中,教師一方面需要將思路從單一知識教育轉變為綜合性知識教育,然后進一步形成跨學科知識的教育思路。另外一方面需要教師從方法訓練入手,逐步讓學生掌握科學探究與科學創造的方法。在活動組織方面,教師在組織STEM活動的基礎上,還需要不斷滲透學科課程和學科創新,從而讓課程體系形成學思維、學探究、學創新模式,從而引導學生進一步提升自身的綜合素質[4]。

         四、STEM教學模式的應用能夠滿足教學的基本要求

    在創新人才培養工作中,創新性教學是重要的渠道,國內外教育學家對STEM教學模式形成了相對完善觀點,具體如下:

    首先,基于項目的教學過程對于利用STEM教學模式開展教育活動來說有著重要意義。圍繞具體的探究問題進行設計計劃、改進解決現存問題是STEM教學模式的主要過程,需要學生掌握一定的分析能力和批判性思維,教師通過在教學過程中融入具有更深深度的問題,能夠進一步培養學生的告誡思維能力[5]。

    其次,STEM教學過程十分重視證據的搜集與解釋。在STEM教學過程中,教師需要引導學生分析活動要素,并根據活動要素準備實驗或實踐活動所需的材料與工具,讓學生能夠形成自行驗證理論原理以及假說正確性的能力,學生在探究的過程中,能夠對證據的重要性和解釋性形成相對正確的認識,再加上教師的適當引導,學生創新能力將能夠得到有效提升,而這也是教學的基本要求[6]。

    再次,構思、設計、實現、操作是最新的工程教育理念,這一理念為STEM教學工作在工程設計上提供了一定的思路,讓教師能夠有效引導學生形成識別問題和制約因素、調查研究、形成概念、分析觀點、建立模型、測試和優化、溝通和反思的探究思路。在實踐過程中我們發現,這樣的探究思路相對完善,能夠幫助學生形成良好的邏輯思維,并讓學生掌握發現問題、分析問題、解決問題的能力,這些能力也是科學創新教學工作的基本要求[7]。

    通過本節分析我們了解到STEM教學模式的應用能夠滿足教學的基本要求,除此之外,教師還需要給學生創造良好的探究環境,給予學生適當的鼓勵與認同,讓學生在足夠的時間里開展探究活動,并引導學生之間形成良好的人際關系,同時引導民主、自由、和諧的學習氛圍。這樣才能讓STEM教學模式在滿足基本教學需求的前提下,進一步提升教學質量[8]。

         五、總結

    在提升學生科學創新能力的過程中,需要讓學生通過實踐訓練在思維時養成在實質不相同的事物或環境之間抓住“關鍵性聯系”的本領,促使學生最終能形成“智以擇向”的創新能力。因此教育工作者應該積極研究具有創新性質且有效的教學方法,并積極利用STEM模式這種新型的教學方法,從而達到針對學生的成長現狀以及社會發展形勢提升學生科技創新能力的教學目的。因此,在教學過程中,需要教師認識到STEM教育模式的應用能夠為青少年科技創新能力培養提供了新思路,能夠迎合學生不同成長階段的實際需求,能夠滿足教學的基本要求等特點,并明確學科知識和思維方法是青少年科技創新能力培養工作的重要支撐的理念,這樣才能進一步保證STEM教育模式的作用得到有效體現,并讓青少年的科技創新能力得到有效培養。另外,教師也要積極地參與到各項綜合素質提升培訓活動中,并在日常生活中搜集高質量的教學素材,為學生創造良好的教學環境。希望本文針對開展青少年科技創新教育活動的實踐與探討所提出的觀點能夠為各位開展學生創新能力培養工作提供一定的思路。

         參考文獻:

         [1]李宏. 青少年教育活動創新研究——基于黑龍江省科技場館館校結合活動開展情況的調研與實踐[A]. 中國科普研究所.面向新時代的館校結合·科學教育——第十屆館校結合科學教育論壇論文集[C].中國科普研究所:中國科普研究所,2018:5.

         [2]何芝華,唐展.在普通中學開展科技創新教育活動的嘗試[J].科學咨詢(教育科研),2018(05):60.

         [3]夏曼華. 基于STEAM教育的高中創新課程實踐研究[D].上海師范大學,2018.

         [4]倪岑. 我國青少年科學教育存在問題及對策研究[D].山東師范大學,2017.

         [5]王翠.科技館在“互聯網+”時代的創新教育探索——以“少年創客啟蒙營”STEM項目為案例[J].自然科學博物館研究,2017,2(S2):38-42.

         [6]倪杰.基于STEM教育理念的科技館展品教育活動創新實踐[J].自然科學博物館研究,2017,2(S2):68-73.

         [7]郭明俏. 美國“校外STEM課程”研究[D].西南大學,2017.

         [8]邱也. 淺議STEM科學教育項目對青少年科技創新的影響[A]. 中國科普研究所、江蘇省科學技術協會.中國科普理論與實踐探索——第二十三屆全國科普理論研討會論文集[C].中國科普研究所、江蘇省科學技術協會:中國科普研究所,2016:6.

     

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