湯磊 魯先法

摘 ?要 中學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本化，是科技教育普及的重要途徑。合肥一中從學(xué)生的科技素養(yǎng)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)等角度著眼，開(kāi)發(fā)機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、航模課程、單片機(jī)、無(wú)線電、創(chuàng)客等校本課程，實(shí)施選班制教學(xué)，讓傳統(tǒng)的精英科技競(jìng)賽和社團(tuán)活動(dòng)走向課程和課堂，讓科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)更加普及，讓更多的學(xué)生從中收益，得到成長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 校本課程;科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng);機(jī)器人;實(shí)驗(yàn)室;校本教材;創(chuàng)客

中圖分類號(hào)：G632.3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）13-00126-04

1 研究背景

科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科技、學(xué)習(xí)科技、探索科技，提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的良好載體。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本等很早就提出科技教育，并作為國(guó)家課程在學(xué)校中普遍開(kāi)展。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)中學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)在教育部、中國(guó)科協(xié)等部門的大力推動(dòng)下如火如荼地開(kāi)展起來(lái)，但由于受到傳統(tǒng)教育觀念、功利化思想等影響，學(xué)校在開(kāi)展中往往缺乏科學(xué)性和系統(tǒng)性。國(guó)內(nèi)很多中學(xué)開(kāi)展的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)絕大多數(shù)是通過(guò)課外活動(dòng)的方式進(jìn)行，很多學(xué)校是以興趣小組、社團(tuán)等方式實(shí)施的，無(wú)課程體系，尤其缺少教學(xué)上的深入研究，中學(xué)生的科技創(chuàng)新和實(shí)踐能力等素養(yǎng)普遍比較低。

經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，合肥一中在科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)并取得卓越的成果。目前，合肥一中正在大力打造“七彩課程”，其中重要的一“彩”就是科技類課程，并將其納入學(xué)校正式課表，每周兩個(gè)課時(shí)，固定時(shí)間、專門教室、專任教師開(kāi)展教學(xué)。學(xué)校依托科技創(chuàng)新實(shí)踐基地，積極開(kāi)展各類科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)，如機(jī)器人教學(xué)、航模教學(xué)、無(wú)線電測(cè)向教學(xué)、單片機(jī)教學(xué)、科技創(chuàng)新教學(xué)等，并已形成具有鮮明特色的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本課程資源。合肥一中科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本化對(duì)同類學(xué)校推進(jìn)科技創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)有一定的參考和借鑒意義。

2 合肥一中科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)校本化

課程目標(biāo) ?合肥一中以“全面施教、廣育英才”為辦學(xué)宗旨，以“懷天下抱負(fù)、做未來(lái)主人”為校訓(xùn)。科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本化主要是以科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本化實(shí)施目標(biāo)為“綱”，以各個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本教材研究為“本”，通過(guò)課程的實(shí)施，充分挖掘?qū)W生的潛能，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。課程的目標(biāo)是激發(fā)學(xué)生對(duì)于科技的興趣，掌握相應(yīng)的科技知識(shí)和技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力和科學(xué)方法運(yùn)用，樹(shù)立正確的世界觀和價(jià)值觀等。學(xué)生能夠?qū)萍棘F(xiàn)象和科技問(wèn)題進(jìn)行感知和體悟，科技意識(shí)得到提升;有計(jì)劃、有組織地進(jìn)行科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，融理論、實(shí)踐、創(chuàng)新制作、交流、展示和表達(dá)于一體，培養(yǎng)學(xué)生探究和創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、分析和解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)合作的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、良好的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)品質(zhì)。

課程體系 ?合肥一中校領(lǐng)導(dǎo)高度重視科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，專門成立?？苿?chuàng)中心。學(xué)校對(duì)科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行整體規(guī)劃，建立了科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地，分批投入幾百萬(wàn)元資金，配備相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備和儀器。目前，學(xué)校共有八個(gè)實(shí)驗(yàn)室，分別為VEX機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、FLL機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室、航空與航天實(shí)驗(yàn)室、無(wú)線電測(cè)向?qū)嶒?yàn)室、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、地球空間實(shí)驗(yàn)室。每個(gè)項(xiàng)目科技活動(dòng)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)相應(yīng)教室的使用、管理和維護(hù)，如表1所示。合肥一中科技創(chuàng)新教育如圖1所示。分為校內(nèi)課程平臺(tái)和校內(nèi)外活動(dòng)平臺(tái)。校內(nèi)課程平臺(tái)主要由通用技術(shù)課程、信息技術(shù)課程、科技創(chuàng)新實(shí)踐類選修課程、學(xué)術(shù)課程和研究性學(xué)習(xí)構(gòu)成。校內(nèi)外活動(dòng)平臺(tái)主要由中學(xué)生英才計(jì)劃、安徽省科學(xué)探索夏令營(yíng)、科技社團(tuán)和科技競(jìng)賽、科普講座、校園科技節(jié)、巢湖地質(zhì)學(xué)實(shí)踐等組成。中學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的校本化主要研究的是科技創(chuàng)新實(shí)踐類選修課程。

合肥一中在機(jī)器人、科技創(chuàng)新、航模、無(wú)線電、創(chuàng)客等項(xiàng)目上均取得驕人的成績(jī)，許多學(xué)生在活動(dòng)中得到很好的鍛煉和提升。歷經(jīng)多年實(shí)踐，雖然社團(tuán)和科技競(jìng)賽活動(dòng)滿足了合肥一中部分學(xué)生的需要，融入了合肥一中的學(xué)校文化，逐漸形成合肥一中科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的特色和品牌。但是，開(kāi)發(fā)出來(lái)的校本資源還是很少，這和學(xué)?？萍冀處煾⒅丶夹g(shù)研究而忽視對(duì)教學(xué)的研究有很大關(guān)系。對(duì)原有的資源進(jìn)行進(jìn)一步梳理、整合和優(yōu)化，在原有的科技活動(dòng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步打造合肥一中校本化的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，使得科技活動(dòng)和課程相得益彰，如圖2所示。

合肥一中科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)課程主要由VEX機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、FLL機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、航空航天模型課程、單片機(jī)課程、發(fā)明家課程、無(wú)線電測(cè)向課程、科技創(chuàng)新課程、創(chuàng)客課程等組成。

課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施 ?科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)類校本課程的開(kāi)發(fā)要基于設(shè)定的課程目標(biāo)，科技教師可以利用原有科技社團(tuán)活動(dòng)的相應(yīng)資源，依據(jù)校情、學(xué)情進(jìn)行開(kāi)發(fā)。校本教材開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新能力、動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，選擇稍微簡(jiǎn)單點(diǎn)兒、具有一定可操作性的項(xiàng)目，讓學(xué)生去體悟所學(xué)的知識(shí)和技能，注重學(xué)生科技精神和品質(zhì)的養(yǎng)成。如機(jī)器人校本課程融合了機(jī)械、電子、程序設(shè)計(jì)、自動(dòng)化和人工智能等知識(shí)，實(shí)踐性強(qiáng)，深受學(xué)生喜愛(ài)。通過(guò)機(jī)器人課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，小組合作設(shè)計(jì)并制作機(jī)器人，編寫、調(diào)試程序，完成相應(yīng)的任務(wù)。

合肥一中在校本教材《機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作》（如圖3所示）編寫過(guò)程中就充分考慮學(xué)生原有的知識(shí)儲(chǔ)備，基礎(chǔ)知識(shí)和挑戰(zhàn)性知識(shí)相結(jié)合、理論與實(shí)踐結(jié)合，注重學(xué)生創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)的培養(yǎng)。目前，適合開(kāi)設(shè)機(jī)器人的校本課程資源相對(duì)匱乏。合肥一中借助原有的機(jī)器人社團(tuán)活動(dòng)室，利用機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)的設(shè)備和器材并適當(dāng)加配課程項(xiàng)目需要的設(shè)備和器材，由經(jīng)驗(yàn)豐富、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的機(jī)器人競(jìng)賽金牌教練擔(dān)任任課教師，機(jī)器人競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)的學(xué)生兼當(dāng)助教，開(kāi)展教學(xué)，保證機(jī)器人校本課程的順利進(jìn)行。除機(jī)器人課程外，其他的科技實(shí)踐活動(dòng)課程也借助學(xué)校現(xiàn)有資源開(kāi)發(fā)相應(yīng)的校本課程資源，如圖4所示。

合肥一中以“學(xué)生終身發(fā)展”為教育目標(biāo)，在高一、高二階段開(kāi)設(shè)科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)校本課程。高一階段以普及型的課程為主，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好，按照合肥一中選課指南在網(wǎng)上選擇相應(yīng)的課程，如表2所示。為幫助學(xué)生科學(xué)有效地選課，學(xué)校技術(shù)組開(kāi)發(fā)了選課系統(tǒng)，每門校本課程都有相關(guān)介紹，避免學(xué)生盲目選課。周三下午三、四節(jié)課兩節(jié)連堂，進(jìn)行校本教學(xué)，共計(jì)九周時(shí)間。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，還可以在科技教師的帶領(lǐng)下，利用課外活動(dòng)時(shí)間和假期進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

高二的學(xué)生是在高一學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上選拔的核心骨干成員，這些學(xué)生經(jīng)過(guò)一年的學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了基礎(chǔ)知識(shí)并具有濃厚的興趣，在校外專家和校內(nèi)教師的引領(lǐng)下更深入、更有針對(duì)性地學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識(shí)，并將知識(shí)創(chuàng)造性地運(yùn)用到問(wèn)題的解決中。同時(shí)，將相應(yīng)的實(shí)踐與研究和科技競(jìng)賽活動(dòng)相結(jié)合，鼓勵(lì)和組織優(yōu)秀學(xué)生參加科技創(chuàng)新大賽、機(jī)器人競(jìng)賽、航模比賽、無(wú)線電比賽和創(chuàng)客比賽等科技競(jìng)賽。通過(guò)比賽來(lái)鍛煉和提升學(xué)生，利用比賽來(lái)推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究。

課程的評(píng)價(jià) ?科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)課程的有效實(shí)施離不開(kāi)科學(xué)合理的評(píng)價(jià)?？萍紕?chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)課程雖然沒(méi)有高考指揮棒的指揮，但是學(xué)生是基于興趣和愛(ài)好的選擇，實(shí)踐性較強(qiáng)，他們興趣濃厚。目前，全國(guó)、省內(nèi)和市里都沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生的評(píng)價(jià)由教師自行組織，所以教師需要設(shè)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。合肥一中的經(jīng)驗(yàn)是，建立在學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)生需求的基礎(chǔ)上，注重傳統(tǒng)評(píng)價(jià)的同時(shí)更注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)過(guò)程中的體驗(yàn)，如表3所示。

3 合肥一中科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)校本化的成效

合肥一中科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)校本化初見(jiàn)成效，經(jīng)過(guò)幾年的課程開(kāi)發(fā)和教學(xué)，取得豐碩成果。

促進(jìn)了校本課程的生成，整合現(xiàn)有資源，建立校本課程體系 ?科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)立足校內(nèi)，借助學(xué)?，F(xiàn)有的資源，對(duì)學(xué)校原有的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)課程進(jìn)行系統(tǒng)化梳理和整合，構(gòu)建課程體系，完善、豐富、拓展相應(yīng)的課程，逐步開(kāi)發(fā)出具有學(xué)校特色的科技創(chuàng)新課程，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐研究。合肥一中開(kāi)發(fā)的科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)校本教材因質(zhì)量高、效果好，在合肥市優(yōu)秀校本教材評(píng)比中多次獲獎(jiǎng)，開(kāi)設(shè)的相關(guān)課程多次被媒體報(bào)道。

提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng) ?學(xué)生高質(zhì)量地參與科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)是實(shí)施素質(zhì)教育的途徑之一，也能很好地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。通過(guò)科技教育，學(xué)生積極思考、動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高科技素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)?！叭媸┙?、廣育英才”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。合肥一中通過(guò)開(kāi)展機(jī)器人、科技創(chuàng)新、無(wú)線電測(cè)向、航模等各類科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)了一大批學(xué)業(yè)優(yōu)異、能力突出、在國(guó)內(nèi)外各類科技競(jìng)賽中屢摘桂冠的優(yōu)秀學(xué)生。很多學(xué)生因綜合素質(zhì)較高而被清華、北大、中科大、北航、同濟(jì)等國(guó)內(nèi)名校及美國(guó)康奈爾大學(xué)、杜克大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校等世界著名高校錄取。

促進(jìn)學(xué)校特色發(fā)展 ?很多學(xué)校都將科技實(shí)踐活動(dòng)作為素質(zhì)教育和特色教育的主陣地之一，這對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)很有幫助，將科技實(shí)踐活動(dòng)打造為學(xué)校的亮點(diǎn)，既是學(xué)生成長(zhǎng)的需要，也是學(xué)校發(fā)展的需要。扎實(shí)開(kāi)展科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，并將其納入學(xué)校的課程體系，可以促進(jìn)學(xué)校的特色發(fā)展。合肥一中因科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的扎實(shí)開(kāi)展，連續(xù)多年被評(píng)為科協(xié)系統(tǒng)“優(yōu)秀單位”“特色學(xué)校”等，科技活動(dòng)成為學(xué)校的一大亮點(diǎn)。

促進(jìn)科技教師專業(yè)發(fā)展 ?科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)校本化的實(shí)踐和研究可以使科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)在學(xué)校的開(kāi)展逐漸系統(tǒng)化、規(guī)范化、高效化?？萍冀處熗ㄟ^(guò)不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐，構(gòu)建課程體系，研究教學(xué)方法，開(kāi)發(fā)教學(xué)資源，不斷提高自己的教學(xué)水平。通過(guò)這種方式，合肥一中科技教師的專業(yè)水平得到極大提升，參與省、市科技教學(xué)競(jìng)賽獲得過(guò)多項(xiàng)大獎(jiǎng)，多人次被評(píng)為合肥市優(yōu)秀科技輔導(dǎo)教師，并受到省市的嘉獎(jiǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

合肥一中開(kāi)展科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，提倡“為學(xué)生的人生加分”。學(xué)校不斷加大各方面的投入，充分發(fā)揮利用這個(gè)舞臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力等，形成不斷進(jìn)取、勇于探索、開(kāi)拓創(chuàng)新的個(gè)性品質(zhì)，讓學(xué)生終身受益，為國(guó)家輸送大批綜合素質(zhì)較高的創(chuàng)新型人才。

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