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开展青少年科技创新教育活动的实践与探讨(郭文图--一等奖)

时间:2019-08-09 08:45:26 点击: 【字体:

     摘要在新课改不断深入的教育发展形势下,我国各个学校的教育工作者们也针对学生的成长现状以及社会发展形势提出了许多先进的教育方法与教育理念,同时社会与教师也逐渐认识到了科技创新教育活动对于培养学生自主学习能力与科技创新能力的重要意义,科技创新教育活动的开展与深入贯彻落实了我国党的十九大精神,同时也让我国教育工作更加符合《面向建设世界科技强国的中国科协规划纲要》和《全民科学素质行动计划纲要实施方案(20162020年)》的相关要求。STEM教育模式的提出,更是促进了技术、科学、数学、工程的有机融合,让青少年在STEM教育模式中能够有效培养自身的“跨学科”思维能力。因此,各个科学教师需要在科技教育实践中加大青少年创新思维培养的研究,并对研究成果进行分析和总结,从而形成一套科学完善的青少年科技创新教育体系,并形成有效的教育措施,为我国科技创新后备人才的成长提供新的思路。

     关键词青少年;科技创新;教育活动;实践;STEM

培养具有较高科技创新能力水平的人才是加强我国国家创新体系建设的重要工作,并得到了我国政府的高度重视。由此可见,创新已经成为引领我国教育行业发展的重要思想,作为教育工作者的我们应该积极将创新、协调、绿色、开放、共享等理念作为发展目标,从而创造能够有效提高青少年创新素质的教学理论与教学方法,让学生掌握良好的学习能力与学习动机,从而对知识进行深度理解,并形成良好的创造性思维和批判性思维,让学生在科技创新教育活动中塑造其创造性人格。但是目前我国青少年创新能力培养工作仍然存在一定的问题,所以我们仍然需要对青少年科技创新教育活动进行进一步的研究,并提出相应的理论成果。

     一、STEM教育模式的应用为青少年科技创新能力培养提供了新的思路。

最开始STEM教育理念的提出时的目的为了提升大学本科生的技术整合能力,但是随着该教育理念的应用我们发现,在中小学学生科技创新能力的教育工作中,STEM教育理念的应用也取得了一定的效果。在STEM教学模式中,教师需要组织学生通过小组合作沟通的方式互相交流自己的想法,并将自己的观点和实验成果形成研究报告,学生的融合能力和读写能力得到了有效的提升。随着STEM教育模式的发展,开始有教师将艺术、计算机技术融入到了学生的科学创新能力培养过程中,从而逐渐形成多学科互相融合、互相搭配的教学思路,也有更多的教师在课堂中融入了更多、更丰富、质量更高的内容,教学形式也得到了有效丰富,我国青少年科技创新能力培养工作思路获得了有效扩展。

     二、学科知识和思维方法是青少年科技创新能力培养工作的重要支撑

在实际教学过程,我们可以通过将STEM教学方式和传统教学方式进行比较可知,学生的知识储备量与思维方法对于学生的创新能力有着直接的影响,但是同样是在比较中我们也发现,随着知识储备量的不断上升,学生科技创新能力的提升速度也越来越慢,但是如果学生形成了相对科学的思维方法,其创新能力也相对较高[1]。并且,接受STEM教学模式的学生,其思维模式与创新能力要远远优于接受传统教学模式的学生,由此可见,学科知识和思维方法都是学生的创新能力提升的有力支撑,并且STEM能够有效提升学生的学科知识和思维方法。教师在教学过程中承担着引导学生开展科技创新活动的重要任务,因此教师本身的学科知识储备情况以及思维方式对于培养青少年科技创新能力也有着重要的意义。因此,教师同样需要接受科学有效的科技创新能力培训,并在日常工作生活中获取教学素材,为青少年科技创新能力培养工作提供理论支撑,也为STEM教学方式的应用奠定良好基础[2]

     三、STEM课程体系的应用能够迎合学生不同成长阶段的实际需求

学习进阶思想是近几年来我国教育学家主要探讨的问题,通过教育学家的研究以及日常实践我们发现,青少年学生的成长速度很快,学生在不同的阶段里学习能力、思维模式也有很大的不同,同时学生也伴随着不同的成长需求。通过分析国内外优秀STEM课程体系我们发现,体系根据学生不同的成长阶段设定了对应的内容,并且部分学校还根据社会的发展形势以及学生的实际情况进行调整,这样就进一步对STEM课程体系进行了优化,青少年科技创新能力培养效果得到有效提升。由此可见,在青少年科技创新能力培养过程中,迎合学生不同成长阶段的实际需求是十分重要的,并且STEM课程体系的应用能够迎合学生不同成长阶段的实际需求,所以,STEM教学模式应该在如今的教育工作中得到广泛的运用[3]

在构建STEM课程体系的过程中,教师一方面需要将思路从单一知识教育转变为综合性知识教育,然后进一步形成跨学科知识的教育思路。另外一方面需要教师从方法训练入手,逐步让学生掌握科学探究与科学创造的方法。在活动组织方面,教师在组织STEM活动的基础上,还需要不断渗透学科课程和学科创新,从而让课程体系形成学思维、学探究、学创新模式,从而引导学生进一步提升自身的综合素质[4]

     四、STEM教学模式的应用能够满足教学的基本要求

在创新人才培养工作中,创新性教学是重要的渠道,国内外教育学家对STEM教学模式形成了相对完善观点,具体如下:

首先,基于项目的教学过程对于利用STEM教学模式开展教育活动来说有着重要意义。围绕具体的探究问题进行设计计划、改进解决现存问题是STEM教学模式的主要过程,需要学生掌握一定的分析能力和批判性思维,教师通过在教学过程中融入具有更深深度的问题,能够进一步培养学生的告诫思维能力[5]

其次,STEM教学过程十分重视证据的搜集与解释。在STEM教学过程中,教师需要引导学生分析活动要素,并根据活动要素准备实验或实践活动所需的材料与工具,让学生能够形成自行验证理论原理以及假说正确性的能力,学生在探究的过程中,能够对证据的重要性和解释性形成相对正确的认识,再加上教师的适当引导,学生创新能力将能够得到有效提升,而这也是教学的基本要求[6]

再次,构思、设计、实现、操作是最新的工程教育理念,这一理念为STEM教学工作在工程设计上提供了一定的思路,让教师能够有效引导学生形成识别问题和制约因素、调查研究、形成概念、分析观点、建立模型、测试和优化、沟通和反思的探究思路。在实践过程中我们发现,这样的探究思路相对完善,能够帮助学生形成良好的逻辑思维,并让学生掌握发现问题、分析问题、解决问题的能力,这些能力也是科学创新教学工作的基本要求[7]

通过本节分析我们了解到STEM教学模式的应用能够满足教学的基本要求,除此之外,教师还需要给学生创造良好的探究环境,给予学生适当的鼓励与认同,让学生在足够的时间里开展探究活动,并引导学生之间形成良好的人际关系,同时引导民主、自由、和谐的学习氛围。这样才能让STEM教学模式在满足基本教学需求的前提下,进一步提升教学质量[8]

     五、总结

在提升学生科学创新能力的过程中,需要让学生通过实践训练在思维时养成在实质不相同的事物或环境之间抓住“关键性联系”的本领,促使学生最终能形成“智以择向”的创新能力。因此教育工作者应该积极研究具有创新性质且有效的教学方法,并积极利用STEM模式这种新型的教学方法,从而达到针对学生的成长现状以及社会发展形势提升学生科技创新能力的教学目的。因此,在教学过程中,需要教师认识到STEM教育模式的应用能够为青少年科技创新能力培养提供了新思路,能够迎合学生不同成长阶段的实际需求,能够满足教学的基本要求等特点,并明确学科知识和思维方法是青少年科技创新能力培养工作的重要支撑的理念,这样才能进一步保证STEM教育模式的作用得到有效体现,并让青少年的科技创新能力得到有效培养。另外,教师也要积极地参与到各项综合素质提升培训活动中,并在日常生活中搜集高质量的教学素材,为学生创造良好的教学环境。希望本文针对开展青少年科技创新教育活动的实践与探讨所提出的观点能够为各位开展学生创新能力培养工作提供一定的思路。

     参考文献:

     [1]李宏. 青少年教育活动创新研究——基于黑龙江省科技场馆馆校结合活动开展情况的调研与实践[A]. 中国科普研究所.面向新时代的馆校结合·科学教育——第十届馆校结合科学教育论坛论文集[C].中国科普研究所:中国科普研究所,2018:5.

     [2]何芝华,唐展.在普通中学开展科技创新教育活动的尝试[J].科学咨询(教育科研),2018(05):60.

     [3]夏曼华. 基于STEAM教育的高中创新课程实践研究[D].上海师范大学,2018.

     [4]倪岑. 我国青少年科学教育存在问题及对策研究[D].山东师范大学,2017.

     [5]王翠.科技馆在“互联网+”时代的创新教育探索——以“少年创客启蒙营”STEM项目为案例[J].自然科学博物馆研究,2017,2(S2):38-42.

     [6]倪杰.基于STEM教育理念的科技馆展品教育活动创新实践[J].自然科学博物馆研究,2017,2(S2):68-73.

     [7]郭明俏. 美国“校外STEM课程”研究[D].西南大学,2017.

     [8]邱也. 浅议STEM科学教育项目对青少年科技创新的影响[A]. 中国科普研究所、江苏省科学技术协会.中国科普理论与实践探索——第二十三届全国科普理论研讨会论文集[C].中国科普研究所、江苏省科学技术协会:中国科普研究所,2016:6.

 

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