专题:让乡村科技教育“有味”“有为”“有位”

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发布时间:2023-03-27 03:02



作者:王志军/陕西省宝鸡市陇县温水镇中学

怎样才能让乡村科技教育更有趣味、有作为、有地位?我以在陇县温水镇中学的科技教育实践,谈谈自己的经验与思考。

以赛促教

一是用好校园科技节,引导师生广泛参与。学校科技节以班际运动会形式举办,分为展示和竞赛两部分,为教师和学生提供展示自己科技作品的平台。科技节的竞赛项目一般有4项:①水火箭比赛,用可乐瓶、自行车胎气桩组装,加上飞行翼,利用高压水气混合物喷流的反作用力飞行,评价标准是飞行距离。此项目难度较大,由我辅导学生设计、制作、试飞,制作发射架,组织竞赛。②让鸡蛋安全落地,学生各显其能,只要在保障安全的前提下,可以采用任何方法、形式、材料,把鸡蛋从4层楼高度扔下后安全着陆不碎裂。③纸绳拉重物,给参赛队1张报纸,用报纸拧1根不短于1米的绳子,看哪个队的绳子在同一平面水平方向能拉动的物体最重。④纸牌承千斤,给每个参赛队1盒扑克牌,要求竖向可以用粘、剪、裁、捆等多种方法,建构1种结构,评比那个参赛队的结构承载的物体重量最多(大于10秒)。在2周多的准备、制作和尝试过程中,各班同一项目又组建了多个竞赛小组,班级竞赛的胜出小组代表班级参加学校竞赛。这样一来,我们的运动会式的科技节让学校80%以上的学生直接或间接参加了科技竞赛。科技节比赛当天,组委会、裁判员紧张工作,各个项目竞赛场人头攒动,比赛惊心动魄,学生现场制作、现场操作实践,他们关心能否为代表队赢得荣誉,更关心各代表队技术方案的优点和缺点,比赛结束后还在研究如何改进技术方案。

二是以社团参加各类赛事,促进学校科技教育。在组织参加各级青少年科技创新大赛的过程中,我们组建参赛项目组,各组精选项目,引导教师以科技辅导员科教方案、教具制作项目参加比赛,组织学生以科幻画、科技制作、实践活动项目参加比赛。2013年以来,学校组织参加了历届青少年科技创新大赛,锻炼了教师,培养了学生,促进了学校科技教育的发展。此外,在学校支持下,科技社团购置了发报机、直流电动机、八音盒、DIY组装滑翔飞机、航空航海模型、电子小火车、机器狗等科技活动装置与材料,让学生在玩的过程中了解掌握简单的机械原理、机械构造与电路原理,培养学生学科学、爱科学的浓厚兴趣。

以培训提升科技辅导员队伍素养

科技教育和校园科技创新活动离不开有兴趣、有能力的科技教师(科技辅导员),怎样才能拥有一支有兴趣、有能力、有热情的科技辅导员队伍?我们靠的是培训和引领。通过培训转变教师和学生的观念,首先,科技创新活动是科技教育活动的一种,培养的是科学理念、科学精神、社会责任与担当;其次,无论是高精尖的航天科技,还是师生们的小发明和专利,都具有实用价值。


以项目促成思维碰撞

借鉴课堂教学中“同课异构”的理念,同一个项目由不同的人提出各自的解决方案,再召集交流,通过讨论、借鉴、吸收、优化、优选,最后形成更简洁、更科学、更经济的方案。通过这种方式和流程,可以促成教师、学生思维碰撞,使我们的教育活动更生动、更有水平。

以校园科技节平台为例,我们规定比赛题目,要求参赛队伍及成员开动大脑,各显神通,采用各种技术方案,达成设计目的,再通过修改、优选方案,各组成员都能从“是什么”“为什么”“怎么办”3个维度提出自己的方法和观点。比如“让鸡蛋安全落地”小组在研究的基础上得出:“鸡蛋要安全落地,必须解决地面对鸡蛋的冲击力,要减少冲击力,必须降低降落速度,或用包装材料吸收冲击力……”经过优选讨论,学生采用的方案各种各样,有用几个气球包裹的,也有用巨大的泡沫箱子紧密包装的,更有用雨伞改装降落伞承载降落的……

以寻找“缺陷”和“抱怨”为引擎激发创新欲望

为改进和优化生产生活中的方法与技术,我们开发了“设计与制作”课程,引导学生寻找日常生产生活中的技术“缺陷”和人们的“抱怨”,发掘技术创新素材,激发师生的科技创新欲望。近年来,以生活中的技术缺陷和生活中的抱怨为“引擎”,我们辅导学生申报专利26项,授权20项。

实例1:地震会造成严重的人员、财产损失,而人身伤亡往往是由建筑物断裂、坍塌造成的。针对这个“缺陷”,我们提出了一种结构更为简单、易于实现、节省建筑材料的卵圆形建筑结构,通过降低建筑物的重心,取消建筑物与地基之间的刚性连接,降低强地震波对建筑物的破坏。2017年,“卵圆薄壳框架晃动式抗地震波建筑结构”被国家知识产权局授予实用新型专利。

实例2......


以乡土素材开展活动

以乡土素材开展科技教育活动,可以在一定程度上降低活动成本与难度。以本地的社会生活现象和乡土自然资源,开展接地气的科技教育活动,能让学生在活动中看得见、想得清、做得来。近10年间,学校策划组织的“温溪不冻的奥秘”“温水镇地域农田水利设施现状调查”,以本地香菇园、核桃园、草莓园为素材的“走进设施农业”,以及以本地脱贫攻坚工作为素材的“以白家滩村为例探寻贫困背后的秘密”等多项科技实践活动,获得国家级、省级奖项,并参与全国范围的展示交流。

科技教育“有味道”,才有吸引力;夯实我们对科技教育的兴趣,才能“有作为”;科技教育“有作为”,才能让教育者有“有地位”,让学生有创新、有责任、有担当。

本文部分节选自《中国科技教育》2023年第1期专题栏目,作者:王志军/陕西省宝鸡市陇县温水镇中学