课题名称:农村高中开展科技教育活动的有效途径研究

当前世界竞争的实质是以经济和科技实力为基础的综合国力的交流。很多国家都以发展经济和科技作为国家战略重点,力图在世界格局中占据有利位置。科学技术是第一生产力,科技在国家和社会的发展中作用日益突出。科技力的竞争最终在于培养和造就创造性人才的教育上的竞争。纵观世界教育改革,强化科技教育已是当今世界教改不可阻挡的趋势。

党的十九大提出“弘扬科学精神,普及科学知识”的指示精神,聚焦“科技创新与科学普及两翼同等重要”的重大议题。这充分说明一个国家创新发展离不开科学普及。没有全民科学素质普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。虽然我国公民的科学素质总体水平在上升,但发展依然不平衡,与世界发达国家相比差距依然较大,这已经成为制约发展的瓶颈之一。在中学大力加强科学教育,让孩子们热爱科学、崇尚科学,长大后投身科学,实现科技创新的接力和传承,是科学普及的重中之重。

一是建立众多的科学教育场馆。美国科学教育场馆拥有许多兼具科学性与艺术性的展品,提倡参观者动手动脑、共同参与,是孩子们体验与互动的好去处。大量的动手实践机会,能有效提高孩子们的科学素养。这些教育场馆有专门培训科技教师的工作坊。工作坊内设备齐全、材料充足、资源丰富、教材多样,可供美国各中、小学校的科技教师进行实验、开展活动。同时,工作坊每周都有与场馆展品相关的教师专业发展培训活动,支持美国科技教师专业化发展。

二是借助互联网技术为科技教育打造了便捷平台。在ISTE 2017美国教育科技展上,谷歌教育(Google Education)工具如今已占领美国课堂,旗下智能办公套件G Suite的用户多达七千万。谷歌展出了Pioneer先锋项目的升级版Expeditions,该版本使得学生在多个不同设备上体验虚拟现实技术。

三是倡导学生“动手”。在美国国家技术教育标准中明确提出,对于许多学生来说,亲身体验---通过动手,而不仅仅是看和听---的学习效果最好,而技术学习强调并利用这种能动方式。

我国在科技教育方面做了很多有益的探索。安徽省庐江二中束义福老师在《中小学科技教育的研究与实践》一文中就科技教育目标、内容、原则、途径等方面做了详细的论述。在文章中,科技教育可以利用校广播站、黑板报、刊栏、阅览室、科技节或科技周、科技成果展、专题报道等形式开展科技教育宣传。通过开设高质量必修课、选修课、活动课、课外科技活动形成一种最优化的科技教育活动新格局。

另外,华东师大的任友群教授和上海易教信息科技有限公司总裁徐少权认为,STEAM教育是破解中国科技教育难题的一剂良方。所谓STEAM教育指的是一种融合科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、人文(Art)和数学(Mathematics)等学科的新型教学方式,它强调学生在项目和问题引领下,运用多学科知识创新地解决真实问题。

当前,我国科技教育存在问题较多。学生科技思想意识薄弱;教材无法体现科技教育的科学施教问题;学生科技素养薄弱;教学方法老化,与学生各方面发展不相适应;教学评价手段制约等 。尤其是农村中学,这些问题更为突出。

1.理论价值: 通过本课题研究,改变传统科技教育重知识、轻活动的局面。在科技教育实践中,以探究科技为手段,以科技活动为载体,以创造为目标,让学生不仅活动科技知识,更主要建立科技价值观和道德观,活动探究规律的方式方法,同时,培养学生的创新能力和科学精神。

2.现实意义:本课题将对农村中学科技教育的途径、方法、评价做理论研究和实践验证,总结实践经验,为农村科技教育的本地化、校本化、特色化、实效化、前沿化做出有益的探索。形成一套具有我校特色的科技教育校本课程资源,探索出具有学校特色的科技教育活动和实践模式。构建符合学校实际的科技教育活动体系、活动方法和评价体系。为其他农村学校的科技教育提供参考和借鉴。

2.组织教师挖掘整理校本课程资源,编写系列校本课程资料。全校各班级开设科技校本课程,普及科技教育。

3.制定全校、小组、个人各类活动方案。根据学生特点,组织观察实验类、制造类、科技文艺类、科普创作类、论文撰写类、科技竞赛类、科学实践类、创新类以及科技主题活动。

4.让学生走出校门,到科技活动站或者科技场馆进行调查研究、参观访问、生产实践等活动。

5.学生生活科技化,加强科技创新的培养和开发。把现实生活作为科技教育的资源,带学生融于生活,通过观察、探究、实验、操作、交流等方式,让学生体验科技价值,研究科技实质,养成科学精神。

1、科技思想道德教育。包括科技目的、科技品质、科技价值、科学精神等内容,形成正确的世界观、价值观和人生观。培养学生学会科学思想,掌握科学方法,树立科学态度,善于区别真伪,破除迷信,追求真理,确保青少年健康成长。教育学生进行科技活动是为社会、为人民服务的思想,要有报效祖国、振兴民族的气节。在科技活动中,特别是在发明创造中以独立的人格为基础,依靠正当的、独创的劳动获得成果;要培养良好的合作精神、创造精神、竞争意识以及严谨、质疑、奉献等品质。

2.科学知识教育。由于科学技术知识的传播能提高学生对客观世界的认识,促进学生智力发展和科学世界观的形成。所以科学知识教育成为现代科技教育的一个基本要素。尤其在科学技术迅速发展的今天,人们越来越重视科学知识的教育,现代科技知识的教育内容应作适时、适度高速和补充,增大科技含量。

3.科技技能的培养。科技技能包括动作和心智两个方面。在中小学科技教育中让学生多动脑动手,加强练习,形成一定的科技技能,培养学生运用观察、实验、归纳、演绎、假设、抽象、分析等方面的知识,动脑动手形成设计、操作、反馈等一系列科学研究的技能。

4.科学思维的训练。着重培养学生多元性、辩证性,逆向性、主体性、创造性等。培养学生逻辑思维、直觉思维、发散思维、求异思维、收敛思维、整体思维等。

具有科技教育思想的骨干教师队伍培训是科技教育的前提和决定力量,关系着科技教育工作的成果,决定着科技教育的成败。农村学校这方面师资力量较为缺乏。

科技教育校本课程的建设是科技教育的关键和重要内容。它们既是研究的重点,也是研究中要突破的难点。

为创新性的开展好科技教育,首先将改革师生评价模式,包括实施过程中的各种评价指标体系。研究科技教育课程教学设计、科技教育课堂教学评价标准、科技教育课堂教学模式和科技教育教研模式研讨。

科学实验是科技工作者取得科学依据的重要手段,也是青少年深化科技知识、培养严谨科学态度的重要手段。青少年对自然界的一切事物都怀有新鲜感和好奇心,根据这一心理特点,在学生原有认识水平的基础上,提出一些学生常见的、感兴趣的自然现象进行实验操作,把劳动教育与科技教育紧密结合在一起,并有意创设生动地展示科学意境,揭示科学知识奥秘,诱导学生进入一个认识自然、探索科学原理的境地,同时也可以培养学生严谨的科学态度。

科技竞赛活动是激发学校开展科技教育和学生参加科技活动的动力。科技竞赛活动也符合处于青少年时期的学生具有强烈的好奇心、好胜心和求知欲的心理特征。科技竞赛活动的开展,可以使学校更加重视科技教育,也可以使学生在选定的科技活动项目上或在完成各项实验过程中能较深入地钻研有关知识。学生参赛的积极性越高,就会越深入学习,就越会感到学有所用,从而激发学生学科学的兴趣。

科技基地是开展科技教育活动的重要场所之一,是科技教育活动必不可少的重要组成部分,这是由于观察和实验是人类认识自然、改造自然的基本途径。科技基地建设的目的是创造条件,让学生亲自参加观察和实验活动,从而获得知识和锻炼的机会。

通过科技讲座、科技录像、科技展览等拓展学生的科技视野,让他们了解自然,了解科学技术。了解科学技术在现代经济建设中的巨大作用,从而激发学生的科技兴趣,培养科技意识。

1、文献研究:对近几年来有关科技教育工作方面的文献资料、研究成果进行系统归纳比较,筛选出有效的经验,为本课题的研究所借鉴。

2、调查研究:通过调研、测试、开座谈会等手段,了解目前学校科技教育的现状分析研究,发现存在的主要问题,使实验研究更具有针对性和实践性。

3、实验研究:通过对实验因素和无关因素的控制,探索农村高中校科技教育的实施途径,优化科技教育效果。

4、研讨法:针对实验过程中的实际问题进行研讨、分析,加强对变量的研究,不断改进操作方法提高实验操作质量。

5、行动研究法。即行动者用科学的方法为解决自己实践中的问题而进行研究。其主要环节包括计划、行动、考察和反思。

成立课题组,通过调查收集资料,对资料进行初步整理,制订实验方案,提出实验假设以及完成实验的总体设计。

按实验方案组织实施,抓好实验过程的数据收集,整理,加强实验过程管理,不断提高操作体系,开展形式多样的研讨活动,做好阶段性成果的总结和经验推广。

对整个实验研究进行系统总结,整理实验材料,写好实验报告,邀请有关领导及专家对实验成果作出科学的鉴定,积极做好实验成果推广和深化研究。

1.课题组师资力量雄厚,师资结构合理。学校现为省级规范化学校,课题组成员是区级教育骨干,业务精、素质好,勤于钻研,乐于奉献,有开拓创新精神,参与过多项课题研究工作。课题研究实施小组成员对科技教育有较深入的研究,在指导学生科技活动方面成绩突出,是一个优秀的科研团队。

2.课题研究基础扎实。学校十分重视课题研究,先后承担多项市级教育科学重点课题,全校教师人人参与教改行动,现已有多项课题结题。

学以致用,永远是教育的最直接目的。因此,给学生提供更多的动手机会,让学生参与更多的实践操作,是开展科技教育的必要条件。学生在课党上、书本里所学到的理论,只有与丰富的社会实践相结合,才能变得鲜活起来;只有经过自已的亲身实践,知识才能变得丰满、深刻。

完善科技教育硬件,建立科技教育站,利用城市科技教育场馆,在学校中建立实验室。不仅为科技教育提供仪器设备和教具学具,而且提供自主学习探究所需要的丰富的资源支恃。包括活动方案、图书资料、网络资源、工具、仪器设备、材料、学习的认知工具等。同时,建立系列立足于科技教育场馆的活动方案和评价体系。

1.学术简历:课题主持人先后担级部主任、教导主任、副校长、校长,对科技教育有丰厚的一线经验,也多次参加课题研究培训班培训,多次深入北京、上海、浙江等省内外名校参观考察,带回先进的教育教学理念,并对学校科研队伍进行培训,引导教师在教育教学工作中进行实践,使学校科研工作水平不断提高

2.研究基础:课题组主要成员均承担过课题研究任务,且顺利结题。课题研究成果成为本课题组的重要参考资料,对新课题的研究作好了必要的准备。课题负责人在课程建设和实践活动方面有一定深度的研究,积累了丰富的研究方法和经验。课题组成员具有较高的专业水平和较强的科研能力,组织能力强,能够保证承担课题工作的顺利有效开展。

3.承担项目:从2015年开始,课题组负责人开始主持校级研究课题《高中分层教学下的选课走班的实践和研究》。经过努力,课题成功结题并取得多项实践成果。在2016年莱西市中小学课程建设现场会,2015级学生的分层选课走班实践成果做了全面展示并进行典型交流发言。

2017年课题组成员承担研究青岛市十三五规划课题《高中学生综合素质评价的实践和研究》(课题编号:QJK135C322)和省基础教育科学规划管理办公室课题《基于高中学生核心素养的课程教学实践研究》(课题批准号SDJG13517134)。在课题研究和教学研究的基础上,在省级刊物上发表论文三篇。其中,《高中定制类课程的实践和反思》在《课程教育研究》杂志社论文评选中获得优秀论文二等奖。其中基于高中学生核心素养的课程教学变革实践与研究成果《打造选择性课程体系 促进学生个性化发展》获得2017年青岛市教学成果评选三等奖。

⑴技术支持:邀请青岛及省外专家为课题的理论指导,进行具体指导。在课题组的组织下,调动学校一线有经验的教学能手和优秀班主任进行实验,保证实验的实效性。

⑵经费支持:我校领导一直以“科研兴校”为理念,在教学科研方面一直给与大力支持。可以为本次实验提供足额活动经费和设备,并从政策方面给与支持和帮助。