高凱

新時代的科技教育不僅要向青少年群體傳遞科學(xué)知識、技術(shù)與方法，更重要的是要讓青少年了解我國一代代優(yōu)秀科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)，將科學(xué)精神的教育融入科技教育中，引導(dǎo)青少年形成正確的人生觀、價值觀。從“中國航天之父”錢學(xué)森放棄美國的優(yōu)厚條件毅然百經(jīng)周折回到祖國，到北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成時孫家棟老先生的感動落淚;從袁隆平23歲立下誓言不再讓中國人挨餓的初心不改，到屠呦呦失敗近200次的實驗后終獲成功的砥礪前行……這些偉大科學(xué)家的崇高精神，正是推動我國科學(xué)研究事業(yè)快速向前發(fā)展的不竭動力，更是應(yīng)該在科技教育中傳遞給青少年的“中國精神”。我們要將這些中國榜樣的力量賦能給青少年群體，增強他們的使命感與責(zé)任感。

以創(chuàng)新和探索的精神助力青少年成長

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展總是與創(chuàng)新和探索密不可分的。創(chuàng)新是科技發(fā)展的顯性基因，是科學(xué)精神的外顯表達(dá)。青少年階段是培養(yǎng)科學(xué)興趣、形成科學(xué)精神的重要時期，要在科技教育的課程、活動、競賽中搭建提升青少年創(chuàng)造力成長的舞臺。創(chuàng)新和探索精神的養(yǎng)成往往基于學(xué)生對科技知識和科學(xué)現(xiàn)象的探究。在科技教育中，教師要為學(xué)生的探究設(shè)置腳手架，讓學(xué)生在探究中獲得成功，感受快樂，從而使他們形成創(chuàng)新和探究的精神。讓學(xué)生在參與科學(xué)探究活動的過程中，遇到困難或問題時，能夠利用自己所學(xué)的知識、掌握的技能與合理的思維方式思考問題的成因，并通過探究實踐的方式解決問題。在探索中不斷實踐，在實踐中獲得真理，引導(dǎo)青少年在科學(xué)探究中不斷成長。

創(chuàng)客與機器人等活動都是青少年樂于參與的科技活動。隨著2017年《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的發(fā)布，很多學(xué)校將人工智能相關(guān)內(nèi)容納入了科技活動和科技課程的范疇。豐富的科技活動載體，為青少年創(chuàng)新和探究精神的培養(yǎng)提供了成長的沃土。如何實現(xiàn)機器手臂精準(zhǔn)抓取特定目標(biāo)物品？如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)測校內(nèi)天氣變化？如何利用圖像識別技術(shù)識別出是否有人在進入校園時沒有佩戴口罩？這些問題都值得青少年群體探究，在探究的過程中，幫助他們形成不拘一格解決問題的創(chuàng)新精神。

明確目標(biāo)和發(fā)散的項目設(shè)計過程有助于青少年形成創(chuàng)新和探索精神。機器人活動中使用傳感器巡線是一項經(jīng)典任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容，在此活動中可以設(shè)計從單光電傳感器到PID算法的融會貫通。不同的巡線方法，效果也不盡相同，在這一過程中可以引導(dǎo)青少年探究發(fā)現(xiàn)不同方法的各自優(yōu)勢。

以奉獻(xiàn)和人文精神傳遞科技向善的理念

2020年是極不平凡的一年，所有人都親身經(jīng)歷了疫情的考驗，所有人也都看到了最美逆行者在這場戰(zhàn)斗中“舍小家，為大家”的奉獻(xiàn)精神，這就是科學(xué)精神最好的體現(xiàn)和展現(xiàn)。這些生動鮮活的案例，都可以成為科技教育活動中的教育內(nèi)容。立德樹人是教育的第一要務(wù)，要將德育滲透到教育的各個領(lǐng)域中。同樣的，科技教育也不應(yīng)該只是單純地傳遞科學(xué)知識與技術(shù)，更應(yīng)該將科學(xué)精神滲透到科技教育的各個維度中。奉獻(xiàn)精神是我國許許多多科學(xué)家為后代留下的寶貴財富，無數(shù)科研人員付出寶貴的生命換來的科研成果，才使我國能夠在短短的幾十年間迅速崛起。我們在享受這些成果的同時，更應(yīng)該致敬科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，總是能夠給人們的生活帶來更多的便捷。5G和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展使無人駕駛汽車正在走入我們的生活;數(shù)據(jù)量的不斷積累讓我們可以實現(xiàn)教學(xué)的個性化、精準(zhǔn)化培養(yǎng);面部識別技術(shù)準(zhǔn)確率的不斷提高，正在變革我們的生活方式……我們每天都在享受科技發(fā)展給生活帶來的紅利。在科技教育中，我們也要不斷向青少年傳遞科技向善的理念，讓他們感受科學(xué)與技術(shù)的溫度。在科技活動中激發(fā)青少年的創(chuàng)造力，為他們創(chuàng)造運用科學(xué)技術(shù)關(guān)懷弱勢群體的機會，引導(dǎo)學(xué)生正確看待技術(shù)的發(fā)展。如在課程中以“關(guān)注弱勢群體”為主題進行內(nèi)容設(shè)計，可以在科技活動中激發(fā)青少年的人文情懷，將“科技讓生活更美好”這一觀念厚植于青少年的腦海中。

近年來，我校將通用技術(shù)課程與科技教育育人相結(jié)合。在課堂教學(xué)中，學(xué)生利用學(xué)到的技術(shù)進行項目設(shè)計與制作。項目主題突出以科學(xué)技術(shù)關(guān)愛弱勢群體為方向，以班級為單位設(shè)計出了“多功能老年人拐杖…‘幼兒喝水提醒器…‘智能溫奶器”等，以實物或者方案、草圖的方式詮釋自己的設(shè)計理念和科學(xué)創(chuàng)新精神。在項目設(shè)計過程中，引導(dǎo)學(xué)生以同理心思考用戶需求。例如，在智能溫奶器作品中，要考慮加熱水溫控制、夜間照明功能、缺水提示功能等。在這些功能的實現(xiàn)過程中，讓學(xué)生充分感受科技帶給人們的人文關(guān)懷。

以求真和求實的精神引導(dǎo)青少年追求真理

人類從來不曾停下對真理的追求，哥白尼堅持日心說，為追求真理不惜付出生命的代價;伽利略的“兩球?qū)嶒灐蓖品宋矬w下落速度與重量成正比的錯誤理論……科學(xué)來不得半點馬虎，求真與求實也成為了古今中外所有科學(xué)家的科研準(zhǔn)則。在科技教育中，要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實求真的科學(xué)精神，并滲透到科技教育的全流程中。引導(dǎo)學(xué)生形成既要知其然還要知其所以然的科學(xué)態(tài)度，對任何疑問都要刨根問底，究其根本，直到找到滿意的答案。

因此，教師在進行科技教育課程設(shè)計時，也要設(shè)計相關(guān)環(huán)節(jié)與內(nèi)容。比如：為什么發(fā)光二極管正負(fù)極接反不會發(fā)光？為什么平行四邊形具有不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特征？為什么面部識別可以認(rèn)清每一個人……讓學(xué)生從小多問幾個為什么，養(yǎng)成獨立思考的習(xí)慣，對未來從事科學(xué)研究的青少年群體而言有至關(guān)重要的意義。以實事求是的態(tài)度看待每一個科學(xué)問題和現(xiàn)象;以精益求精的精神對待每一次科學(xué)研究;以嚴(yán)謹(jǐn)求真的行動參與每一次科技活動，將求真與求實作為培養(yǎng)青少年科學(xué)精神的重要內(nèi)容。

以實踐和協(xié)作的精神培養(yǎng)青少年心底無私的行為準(zhǔn)則

習(xí)近平總書記在全國勞動模范和先進工作者表彰大會上的講話中指出： “新時代是奮斗出來的?！痹诳茖W(xué)研究領(lǐng)域亦是如此，每一項科研成果的獲得，背后都凝聚著無數(shù)科學(xué)家夜以繼日的辛勤奮斗?？茖W(xué)研究不是紙上談兵，而是需要腳踏實地做好每一個實驗、完成每一次測試，實踐是科學(xué)研究永遠(yuǎn)不變的主旋律，實踐也是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在科技教育中，不僅要培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方式，還要積極引導(dǎo)學(xué)生參與科研實踐，將“思”與“做”整合在一起。

“一個人走得快，一群人走得遠(yuǎn)”?？蒲泄ぷ餍枰I(lǐng)軍人物指引方向，更需要團隊合作相互幫扶、相互鼓勵，才能克服更大的困難。團隊協(xié)作、分工明確也是新時代科技教育工作的一大特征。在教育內(nèi)容設(shè)計、活動效果評價、參與表現(xiàn)等方面都更加強調(diào)團隊協(xié)作。每個人在團隊中發(fā)揮更加重要的作用，才能達(dá)到“1+1>2”的效果。

科技項目的設(shè)計要充分考慮小組合作的要素。在每個項目實施前，應(yīng)以小組為單位給每個學(xué)生不同的角色。以工程項目為例，可以將學(xué)生的角色分配為“硬件工程師”“軟件工程師”“產(chǎn)品測試工程師”等。每個學(xué)生承擔(dān)不同的角色，既要考慮自己的工作，也要兼顧項目的整體，由此培養(yǎng)青少年的合作精神。

科學(xué)精神的傳承與滲透是科技教育工作的靈魂所在，培養(yǎng)青少年的科學(xué)精神能夠讓他們在科學(xué)研究的道路上沿著更加正確的方向走得更遠(yuǎn)。將科學(xué)精神的種子播撒在青少年心中，不斷呵護其成長，有朝一日這些種子一定能夠長成參天大樹，成為我國科研事業(yè)中的優(yōu)秀一分子。