構(gòu)建“四化”框架體系，落實(shí)科技創(chuàng)新教育

■天津市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 劉瑞芬 姜國(guó)慶

中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》特別提出人才隊(duì)伍建設(shè)的主要任務(wù)之一是要突出培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才。近年來(lái)，我們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到，拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)任務(wù)，絕不只是在大學(xué)里面，基礎(chǔ)教育同樣肩負(fù)著培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的責(zé)任。拔尖創(chuàng)新人才的智能開(kāi)發(fā)、人格以及創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力，基本是在基礎(chǔ)教育階段開(kāi)始形成，因此，應(yīng)該把小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)各學(xué)習(xí)階段，作為一個(gè)有機(jī)的整體，系統(tǒng)地來(lái)培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。在科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系中，高中教育階段位于最為關(guān)鍵的“中腰”位置，是學(xué)生思維的活躍期，是學(xué)生由感性走進(jìn)理性思考的入門(mén)期，是培養(yǎng)學(xué)生理性探究的最佳黃金期。從這個(gè)角度講，高中階段無(wú)疑是培養(yǎng)科技創(chuàng)新型拔尖人才最為關(guān)鍵的時(shí)期。

科技創(chuàng)新型人才綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)，是一個(gè)全面的系統(tǒng)工程，絕非通過(guò)一兩種途徑就能實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)高中教育的特點(diǎn)和實(shí)際，緊密聯(lián)系新課程改革這一時(shí)代特點(diǎn)，我校積極探索特色高中建設(shè)的教育改革新路徑。我們?cè)诔浞终撟C的基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建“學(xué)科化、活動(dòng)化、生活化和社會(huì)化”的“四化”科技創(chuàng)新教育結(jié)構(gòu)框架體系，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思想、科學(xué)情感、科學(xué)方法的教育，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使科技創(chuàng)新教育真正落到實(shí)處。

一、促進(jìn)學(xué)科滲透，使科技創(chuàng)新教育“學(xué)科化”

科技創(chuàng)新教育內(nèi)容知識(shí)面廣、科學(xué)性強(qiáng)，與各學(xué)科具有緊密和明顯的互補(bǔ)性，能活化學(xué)科知識(shí)，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。高中學(xué)段開(kāi)設(shè)的各門(mén)學(xué)科不僅具有科技創(chuàng)新教育的豐富內(nèi)容，而且各學(xué)科中滲透的科技創(chuàng)新教育內(nèi)容既是漸進(jìn)的、相對(duì)獨(dú)立的，又是相互聯(lián)系的，共同構(gòu)成了科技創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)體系。充分挖掘?qū)W科教育中的科技創(chuàng)新教育內(nèi)涵，既可以鞏固課本的基礎(chǔ)知識(shí)，又可以通過(guò)向?qū)W生傳授前人的科技成果和經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生去探索這些成果取得的途徑，啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的科技意識(shí)和科學(xué)精神。我們以教材為腳本，對(duì)教材進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，關(guān)注教材中知識(shí)的延伸。教材中，某些知識(shí)點(diǎn)往往是一帶而過(guò)，而在實(shí)際中卻有著廣泛的應(yīng)用。如果進(jìn)一步引申，使之具體化，則可成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的好材料。通過(guò)結(jié)合學(xué)科教學(xué)，以各種不同的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新教育，滿足學(xué)生求新、求變的心理特點(diǎn)，能大大提高科技創(chuàng)新教育的效果。如，教科書(shū)中關(guān)于鹵族元素性質(zhì)的內(nèi)容，通過(guò)進(jìn)一步延伸探究“化學(xué)振蕩現(xiàn)象”，郭洪瑞同學(xué)的研究課題“雙穩(wěn)態(tài)碘振蕩系統(tǒng)氯離子微擾效應(yīng)及檢測(cè)方法”在第21屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽中獲得一等獎(jiǎng)并獲英特爾英才單項(xiàng)獎(jiǎng)。

科技創(chuàng)新教育實(shí)施的重要途徑是學(xué)科教學(xué)，而具體組織實(shí)踐者則是教師。因此，教師的科學(xué)素養(yǎng)及其在學(xué)科教學(xué)中滲透科技創(chuàng)新教育的能力，都直接影響著科技創(chuàng)新教育的質(zhì)量。為提高我校教師隊(duì)伍的科學(xué)素養(yǎng)及教學(xué)水平，我們采取了“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、送出去”的方式，如，我校分批組織部分骨干教師參加中國(guó)科協(xié)和華東師范大學(xué)聯(lián)合舉辦的科技輔導(dǎo)員培訓(xùn)班。同時(shí)，又充分借助評(píng)價(jià)導(dǎo)向，將科技創(chuàng)新教育工作納入到教師的業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)之中，把教師工作的著眼點(diǎn)引導(dǎo)到科技創(chuàng)新教育上來(lái)，有力促進(jìn)教師的科技創(chuàng)新教育意識(shí)的發(fā)展，大大提高全體教師的科技創(chuàng)新教育的自覺(jué)性和積極性。

二、重視活動(dòng)課程，使科技創(chuàng)新教育“活動(dòng)化”

以課程建設(shè)為核心，構(gòu)建靈活的選課機(jī)制。其一，開(kāi)發(fā)推出100多種豐富的校本選修課程和活動(dòng)課程，這不僅拓寬了學(xué)生的視野，更重要的是使學(xué)生有了選擇的自主權(quán)，為學(xué)生在感興趣和擅長(zhǎng)的領(lǐng)域內(nèi)提供深入學(xué)習(xí)和挖掘潛能的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。其二，在完成國(guó)家課程的基礎(chǔ)上，為不同發(fā)展方向的學(xué)生設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)不同的個(gè)性化課程。在活動(dòng)課程中，我們摒棄以考試成績(jī)?yōu)橐罁?jù)的評(píng)價(jià)方式，為學(xué)生提供平等的提高機(jī)會(huì)，讓每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與到各種活動(dòng)當(dāng)中去，都有實(shí)踐機(jī)會(huì)；讓每一個(gè)學(xué)生都能發(fā)展自己、提高自己，有展示自己才華的舞臺(tái)。打破年級(jí)界限，根據(jù)學(xué)生不同的興趣和愛(ài)好，建立了諸如紫微垣天文社、環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì)、機(jī)器人俱樂(lè)部等科技活動(dòng)小組。學(xué)校在實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū)資料的使用、專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師的配備、相關(guān)信息資源的整合等方面給予針對(duì)性的幫助，使學(xué)生自主發(fā)展性科技活動(dòng)開(kāi)展得有聲有色，并且取得了較好的成效。如，天文社的系列科技活動(dòng)“遙望北斗，心系紫微”獲得第25屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科技實(shí)踐活動(dòng)一等獎(jiǎng)；機(jī)器人俱樂(lè)部選派的代表隊(duì)在第十一屆全國(guó)青少年機(jī)器人大賽中獲得高中組足球項(xiàng)目比賽一等獎(jiǎng)。以建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)，倡導(dǎo)低碳生活為導(dǎo)向，劉東波老師指導(dǎo)的科技實(shí)踐活動(dòng)項(xiàng)目“節(jié)約你的口袋，綠色你的腦袋”在第24屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽中被評(píng)為“十佳”優(yōu)秀科技實(shí)踐活動(dòng)。

三、豐富校園生活，使科技創(chuàng)新教育“生活化”

學(xué)校生活是一種隱性課程，對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)發(fā)揮著潛移默化的影響作用。我們加大投入力度，整合并提升校內(nèi)“硬件”資源，建設(shè)了13個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供“全天候”開(kāi)放的科研平臺(tái)。搭建全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的“科學(xué)研究與創(chuàng)新平臺(tái)”，拓展學(xué)術(shù)交流空間，利用該平臺(tái)創(chuàng)建學(xué)生、教師及社區(qū)共同參與、積極互動(dòng)的科技創(chuàng)新發(fā)展模式。充分利用中國(guó)科協(xié)創(chuàng)新人才研究院人工智能網(wǎng)上平臺(tái)的技術(shù)支持，作為創(chuàng)新教育實(shí)驗(yàn)學(xué)校，我們積極與其他成員單位學(xué)校開(kāi)展廣泛的交流與合作，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，著力推動(dòng)網(wǎng)上合作研究中心的發(fā)展。完善的硬件設(shè)施，為更好地在全校范圍內(nèi)開(kāi)展科技活動(dòng)，為科技創(chuàng)新教育的實(shí)施提供強(qiáng)有力的物質(zhì)保障。

積極優(yōu)化校園科技創(chuàng)新教育的“軟件”環(huán)境。學(xué)校每年舉辦一屆校園科技節(jié)，包括名家講堂、創(chuàng)新成果展示、科技論壇等系列活動(dòng)。近兩年，又與天津市青少年科技活動(dòng)中心成功聯(lián)合舉辦了兩屆全市青少年科技春令營(yíng)活動(dòng)。通過(guò)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)校園生活課程，重在養(yǎng)成學(xué)生良好的行為習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的人文素養(yǎng)，建立完善的人格品質(zhì)。同時(shí)，讓學(xué)生置身于一種濃厚的科技氛圍之中，對(duì)學(xué)生起著“細(xì)雨潤(rùn)物無(wú)聲”的熏陶作用。營(yíng)造良好的校園科技創(chuàng)新教育氛圍，給學(xué)生以學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的空間，激發(fā)他們參與科技實(shí)踐活動(dòng)的興趣，充分發(fā)揮環(huán)境育人的作用。如，意識(shí)到隨處亂貼小廣告嚴(yán)重影響市容環(huán)境，環(huán)保協(xié)會(huì)部分學(xué)生經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究終于找到了快速清除小廣告的辦法，他們的科技實(shí)踐項(xiàng)目“達(dá)人在行動(dòng)——天津市實(shí)驗(yàn)中學(xué)校園環(huán)?？萍紝?shí)踐活動(dòng)”獲得第25屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽科技實(shí)踐活動(dòng)類(lèi)一等獎(jiǎng)。

四、增強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐，使科技創(chuàng)新教育“社會(huì)化”

開(kāi)放性是科技創(chuàng)新教育的另一個(gè)特點(diǎn)，我們要重視社會(huì)科技資源的開(kāi)發(fā)和利用，使學(xué)?？萍紕?chuàng)新教育與社會(huì)、家庭緊密結(jié)合起來(lái)。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，對(duì)于一所中學(xué)來(lái)說(shuō)，不僅僅在課堂上、在教科書(shū)里，更應(yīng)該在學(xué)校的每個(gè)角落，這種創(chuàng)新教育的理念應(yīng)當(dāng)滲透在所有時(shí)間和空間中，甚至延伸到校外。通過(guò)拓寬渠道，我們與北京大學(xué)、清華大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等建立了“對(duì)接培養(yǎng)機(jī)制”，我們把課堂延伸到大學(xué)、科研單位以及其他社會(huì)實(shí)踐基地，聘請(qǐng)教授、專(zhuān)家指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課題研究，讓他們?cè)谥袑W(xué)時(shí)代就能夠與科學(xué)家親密接觸，了解科學(xué)研究的最新動(dòng)態(tài)，尋找到他們感興趣的科學(xué)領(lǐng)域。如，在校外專(zhuān)家協(xié)助指導(dǎo)下，徐楊同學(xué)進(jìn)行了“醋酸鉛對(duì)小鼠骨髓造血干細(xì)胞的影響”的研究，其科研成果獲得第22屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)并獲市長(zhǎng)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

組織學(xué)生有計(jì)劃地定期走進(jìn)著名大學(xué)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐。學(xué)生了解到：南開(kāi)大學(xué)老一輩化學(xué)家發(fā)明了利用吸附功能高分子篩濃縮鈾-235的分離技術(shù)，他們?yōu)槲覈?guó)原子彈事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)……學(xué)生們感知科學(xué)的奇妙：激光居然能夠穿透鋼板、新型敏化太陽(yáng)能電池可以高效捕光……零距離接觸科學(xué)研究，使學(xué)生體驗(yàn)了科研過(guò)程與方法，與學(xué)術(shù)大師對(duì)話，追問(wèn)自然界的奧秘，共同探討新能源、信息技術(shù)、環(huán)境問(wèn)題、人類(lèi)健康以及生命科學(xué)前沿等諸多的關(guān)乎人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，激勵(lì)學(xué)生努力求索，志存高遠(yuǎn)，主動(dòng)勇敢地肩負(fù)起歷史賦予的使命。