普通高中开展科技创新教育的实践与思考

胡同文　闵丽　李廷容

摘  要：普通高中开展科技创新教育是必要的。通过学校科创文化引领，构建国家课程+校本课程+实践活动的科创教育培养体系，能够促进学生综合能力的提升，促进教师专业成长，形成学校科创办学特色，促进家庭、社会和谐发展。

关键词：普通高中  科创教育  培养体系

中图分类号：G632.0    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0117-03

1  科技创新教育及其背景

1.1 科技创新教育的内涵

科技创新教育是以培养学生创新意识、创新精神和实践能力为目标，通过学校科创文化引领，有计划、有目的地开展“国家课程+校本课程+实践活动”系列科技创新教育活动，达到培养科技创新人才，实现人的全面发展的教育实践活动（下文简称“科创教育”）。

1.2 科技创新教育的背景

（1）科技创新是以价值为导向的。

创新一词最早出自经济学家熊比特的创新理论，认为创新是发现、改造、技术等实现其商业和社会价值的过程[1]。科技创新是包括新思想方法、新工艺技术、新产品、新流程模式的创新，关键在于是否产生了新的价值，如果实施以后，没有起到相应的效果，则谈不上创新。同样，科技创新教育必须是基于学生和老师的成长而言的，如果开展科技创新教育以后，实现了师生的成长，促进了学校的发展，才能称之为科技创新教育。

（2）科技创新教育是处于国家战略层面的。

国与国之间的竞争，日益体现在科学技术的竞争，科技人才是科学技术发展的关键因素。党的十九大报告指出：“加快建设创新型国家。创新是引领发展的第一动力，倡导创新文化，培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。”2019年1月，李克强总理在国家科学技术大会强调：“深入实施创新驱动发展战略，加快创新型国家和世界科技强国建设[2]。”普通高中生是未来社会的主要建设者，是振兴乡村的储备力量，广大的农村高中肩负着培养未来科技人才的重任，科技创新教育任重而道远。

（3）科技创新教育是依托实践活动开展的。

国内：全国青少年科技创新大赛已经开展了34届，取得了不错的成果，推动了全国青少年科技创新活动的开展，科技小发明、小制作、小论文、小研究活动在全国中小学开展得有声有色，各高校组建了高校科学营活动、科技创新活动，大部分中小学开设了创客教育、STEM教育等科技创新教育课程，2017年新课程标准更是将综合实践课程作为必修课开展。

国外：美国许多大学创建了创新中心，用于指导青少年进行科技创新;法国从初二年级设置“多样化途径”课程，开展合作学习;日本大量开设青少年科技教育场馆，中小学开设“特别活动”和“综合学习时间”;澳大利亚设立“国家科技周”。

1.3 科技创新教育的理论支持

（1）建构主义理论。以皮亚杰为代表的建构主义心理学家认为，学习过程不是简单的信息输入、存储和提取，而是新旧知识之间的相互作用过程，是学习者与学习环境之间互动的过程。

（2）人本主义学习理论。从全人教育的视角阐释了学习者的成长发展历程，注重启发学习者的经验和创造潜能，引导其結合认知和经验，肯定自我，实现自我，主张以人的自我实现和目标创造实现为决定因素。

（3）“做中学”理论。布鲁纳提出发现学习，杜威提出教育即生活，教育从生活经验中来，教学过程既是做的过程，也是经验的过程，只有通过做才能获得经验。

这些理论对于青少年科技创新教育活动的开展具有指导意义，师生运用已有知识、技能、资源，不断积累、形成、完善科创作品，从而得到自我成长和提升。

2  开展科技创新教育的实践

2.1 新津县华润高级中学开展科技创新教育的历程

（1）2008—2013年，以参加青少年科技创新大赛为主。

2008年新津县华润高级中学成为独立的单位，学校成立了新津县华润高级中学科学技术协会，由科研室负责管理指导，部分数理化教师兼职科技辅导员，定期对科协成员进行培训讲座，该阶段主要以参加青少年科技创新大赛为基本目标。采用师生结对方式，为每个参赛项目配备指导教师，2008年共有9项作品参加成都市青少年科技创新大赛，7项作品获得省市奖项，由陆光慧老师指导，吴先同、张宇同学撰写的科学论文《能源植物麻疯树（Jatropha curas）的化感效应研究》获得了成都市一等奖、四川省二等奖，由此拉开了新津县华润高级中学科创活动发展的序幕。此后，参赛和获奖数量不断攀升，2013年起，各级青少年科创大赛获奖已逾上百项，成效显著。

（2）2014—2017年，学校加强技创新教育的建设与管理。

2014年起，学校加强了科技创新教育建设管理，由校长担任科技创新教育领导小组组长，办公室设在科研室，配备专项资金，在已有电脑机房、数字管理中心、数理化实验室的基础上，建设了数字化实验室、科创制作室、科创陈列室、种植园等，配备了现代化的设施设备，并于2016年成功创建成都市青少年科技活动基点学校。在每个年级设置1名科技辅导员，每个班设置科技联络员，定期邀请科创教育方面的专家和教授到校为师生进行讲座和指导。同时，利用升旗仪式对获奖师生进行表彰，并将所有科创作品、科技论文形成资料汇编，为特别优秀的科创项目申报专利，给师生提供参加科普讲座、科普基地观摩、高校科技营、各级青少年科创大赛等科技活动机会，开拓学生的科技视野，提升科技辅导教师队伍的理论素养和实践指导水平。

（3）2018年至今，开拓教育科研与科创教育实践相结合的发展模式。

学校将科创教育作为学校特色项目进行打造，在加大科技创新教育的投入同时，进一步进行了顶层设计：为使科创教育得到持续性地发展，树立了教育科研与科创教育相结合的发展模式。学校依托科创特色进行了多个成都市项目的申报，2018年3～5月成功开展了成都市高中科创教师精品课程《通用技术与青少年科技创新活动融合的实践探究》，2018年申报成都市教育科研课题《农村高中开展科技创新教育的实践研究》，2019年3～5月成功开展了成都市高中科创教师精品课程《科技创新教育实践探究》。通过课题的研究，丰富了老师们的理论认知水平，促进了学生创新意识、创新精神和实践能力的形成，完善了学校科技创新教育的体系，丰富了学校科创教育的内涵。

2.2 新津县华润高级中学开展科技创新教育的体系与路径

（1）新津县华润高级中学开展科技创新教育的体系。

新津县华润高级中学开展的科技创新教育是以培养学生创新意识、创新精神和实践能力为目标，通过学校科创文化引领，有计划、有目的地开展“国家课程+校本课程+实践活动”系列科技创新教育活动，如通用技术课程、科技创新发明培训、科技创新小论文培训、科技种植活动、寒暑假社会实践活动、科技月活动、青少年科技创新大赛、高校夏令营活动等，达到培养科技创新人才、实现人的全面发展的教育目的，如图1所示。

（2）实施科技创新教育的路径。

①学校科技创新特色的校园文化引领。

学校科技创新特色校园文化主要包括显性的校园文化和隐性的校园文化，二者相辅相成，有机结合成为学校科技创新特色的校园文化。

显性的科创校园文化包括校内的科创荣誉陈列馆、科创设计制作室、科创作品陈列室、数理化实验室、科技名人的宣传栏、科普宣传大屏、科创展板等，让学生能够进一步了解科学家及其创新背后的故事，更便捷地获取到前沿的科技知识，感受科技推动人类文明进步的伟大。通过观看学校科创荣誉陈列室和科创优秀师生的介绍，提升师生的荣誉感和使命感，引导学生从大处着眼、小处着手，激发学生的内在潜力。

隐性的科创校园文化包括学校科创活动制度、每学期的科创表彰、学校科创课程、科技月、科技周活动、丰富多彩的校园活动等以及形成的师生共同的科创愿景，让学生在参与活动的过程中得到锻炼，通过团队活动收获成长，接受科创文化熏陶提升综合素养，为以后进入社会打下良好的基础。

②国家必修课程与科技创新教育相融合。

国家必修课程是指学校按照国家要求所开设的课程，包含语数外物化生政史地音体美技术（信息技术、通用技术）等。2014年教育部研制印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，提出“教育部将组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”[3]。2016年9月，中国学生发展核心素养发布，以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与3个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同等18个基本要点[4]。在此基础上，又进一步形成了学科核心素养，提出了每个学科培养全面发展的人所侧重的能力培养方面。

由此看来，国家课程与科技创新教育都是以立德树人为根本目的，通过国家课程促进学生文化基础的培养，通过探究活动强化学生主动参与的习惯，帮助学生形成科学精神，成长为全面发展的人，从而适应社会的发展。

③校本选修课程与科技创新教育相融合。

科创校本选修课程是依据学校科创方面的特色和资源所开展的课程，方式灵活、争对性强，主要针对科创协会成员和对科创感兴趣的同学所开设的，主要包括每月一次的科普培训讲座和科创选修课，涉及科创思维、科创发明、科普论文和调查报告等，主要通过项目化的教学方式展开，能有针对性地提升学生的科创思维和实践动手能力。

④社会实践活动与科技创新教育相融合。

科创社会实践活动包括寒暑假社会实践活动、科技种植活动、青少年科创大赛、高校夏令营、研学活动等。学生在校园科创文化的引领下，通过国家必修课程的基本知识的积累，以及科创校本课程有针对性的培训，再结合自己的社会生活经验，在社会实践活动过程中能够有意识地发现问题，利用知识和方法分析问题，寻求解决问题的策略，最终形成有创新价值的思想、方法、经验、作品等，将自己的创意外显形成物化成果。

3  普通高中开展科技创新教育的意义

在科创活动过程中，以培养学生创新意识、创新精神和实践能力为目标导向，以学校特色的科技创新文化引领，开发科创校本课程，通过丰富多样的科技创新教育活动为载体，形成物化成果。

3.1 学生维度

激发学生创新意识，每位学生都可以结合自己独特的生活经验，提高在实际生活中发现问题、分析问题、解决问题的能力，增强动手实践能力，通过独立设计方案，进行论证，动手实施，形成成果。以组织学生参加县、市、省级青少年科技创新大赛的形式，激发学生投入科技创新活动较持久的热情，提升学生的综合素养。因此，普通高中开展科技创新教育活动对学生创新、探究意识的形成、综合能力的提升终身受用。

2008年至今，已有上万名学生作品获得市级以上表彰，有30名同学被选拔参加高校科技营，得到了中科院院士、高校教授专家的当面指导。有50名同学通过高校自主招生进入了理想的大学，因受到高中科创活动的影响，上百名同学进入大学后继续选择从事科学探究类的深造。

3.2 教师维度

在参与实践过程中不断总结，提升自身开发课程、课题探究的能力，辅导学生参赛获奖的同时自身能力也得到提升，更有助于增强教师从事教育活动的成就感、价值感。

学校开展科创教育类课题研究5项，参与教师上百人，举办省市级以上科创讲座22次，邀请专家、教授到校指导10余次，教师的科研科创能力得到了很大提升，开发科创选修课程12门，受到了师生的高度评价。有512人次受到市级以上优秀科创辅导员表彰，有14位教师获得名师称号。

3.3 学校维度

开展科创活动，丰富了学校科技创新文化的内涵，发挥学校在科技创新活动中的引导作用，让课堂、实验室、种植园、展示栏成为科技创新教育的阵地，丰富了学校课程结构，增强教师的综合能力，形成了多元评价学生的机制。学校被评为成都市青少年科技活动基点学校，连续多年获评为市级以上青少年科技创新大赛优秀组织单位，树立了学校科创教育的品牌。

3.4 家庭和社会维度

每一個孩子的成长关系着一个家庭的兴衰，学生参与科创实践活动所获得的活动体验会是宝贵的人生财富，会直接作用于家庭和社会。多元创新型人才的培养有益于适应未来社会，也将促进社会的发展，有益于科技的进步，国家的富强。

参考文献

[1] 约瑟夫·阿洛伊斯·熊彼特，著.经济发展理论[M].叶华，译.北京：中国社会科学出版社，2009.

[2] 刘志强.中共中央国务院隆重举行国家科学技术奖励大会[N].人民日报，2019-01-09（1）.

[3] 教育部.关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见[Z].2014-01-08.

[4] 赵婀娜，赵婷玉.《中国学生发展核心素养》发布[N].人民日报，2016-09-13（2）.