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普通中学如何培养学生科技创新能力江苏省梅村高级中学 陶锡泉 关键词：科技 创新 能力 培养 素质教育摘 要：胡锦涛主席于2006年6月9日，在全国科技大会上已向全世界宣布：“到2020年建成创新型国家”。创新型国家的建设需要我们今天的学生都具有较高品质的创造性思维能力，为他们明天成为具有较高创造能力的创新型人才打下坚实的基础。因此，培养具有离开创新能力的学生是现代教育的重要内容。由于种种原因，时代的需要与我国现行的教学现状相差甚远，著名的物理学家扬振宁教授，曾多次在文章中指出：“中国学生虽能在考试中获得较高的分数，但比美国学生缺乏创造力、动手能力。”这种高分低能的学生出现，反映了我们现行教学中存在一些急需解决的弊端，改革现行教学中的这种弊病，将传统的知识传授型教学，转向培养学生的创新精神和创新能力，具有深远的意义。一、科技创新素养现状（1）纵观世界各国的教育，不管是西方发达国家，就连印度等发展中国家，都将对学生的科技创新和动手能力的培养，作为教育的主要关注点。而我国由于经济发展、教育观念和人们价值观等多方面的影响和制约，在对学生进行科技创新意识和动手能力方面的教育远远落后于世界先进水平。与国外教育相比，学生在基础知识掌握比较扎实，可是科技素养和动手能力则明显低于发达国家。美国测试中心组织的第二次国际教育成就评价显示，我国13岁中学生的科学测试成绩在19个被测国家中列第15位，特别是与日常生活相关的问题，我国学生出错率较高。（2）新课程的教育理念认为教育的本质是促进人的发展，新课程改革的具体目标是改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使学生在获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程，建构适合每个学生的课程环境，让每一位学生都得到全面而有个性的发展。新课改以来，明确要求将学生创新精神和动手能力的培养作为素质教育的核心，党和国家领导人多次对培养学生的创新精神和动手能力发表重要讲话，广大教育工作者也在许多方面做了大量的探索和研究。但是，到目前为止，许多学校的科技教育还停留在组织部分学生组成课外兴趣小组，开展一些课外兴趣活动上。如何面对全体学生，把科技教育纳入课程计划，有目的、有计划和有个性地对学生进行科技创新教育，培养学生的创新精神，提高创新能力，还应该是每个教育工作者长期的思考和努力的方向。二、注重科技创新能力培养，推进素质教育发展党和国家领导人江泽民同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。” 在国家建设”创新型国家的今天，注重学生科技创新能力的培养，已成为每个教育工作者义不容辞的责任，笔者详细观察每年的学校的校园科技节，学生参加各类科技比赛活动，反应出的那种“幼稚”、“无知”，对一些简单的动手操作所反应出的“束手无策”，在看学生历次考试的成绩，真正体会出今天的基础教育的痼疾：只注重知识传授，轻理解和体悟；只重视知识记忆，轻知识理解、建构和创造力的培养，尤其是忽视了对学生科技创新能力的培养。改变这种状况已到了刻不容缓，因此，要主要以下几个方面：1、真正转变教育观念。笔者去美国、法国考察，发现我们在实施教育的实践中，与西方国家相比，人才培养观念和方式上显得非常保守，在我国，传统的教师是知识的拥有者和传授者，教师的权威不容学生挑战。教师和家长始终充当着学生“保护神”的角色，永远把孩子护在自己的羽翼下。学生只能在教师和价值划定的圈子内，按统一的标准学习和做事，不愿孩子去体验、尝试和挑战。而西方国家孩子的父母和学生的老师，往往会鼓励孩子去做，去尝试，去冒险，大胆地让孩子去做自己力所能及的事情。这样的结果已经摆在我们面前，我们培养的绝大多数是“低能的”，是缺乏创新能力的“应声虫”。要改变这种状况，就应该树立全新的教育教学观念，将“师长”转变为“合作者”、“朋友”，将教育过程真正变成师生合作探究的过程。鼓励学生勇于“发现”、勇于探究和挑战权威、敢于创新实践。在学生遇到困难时及时给与帮助和支撑，当学生的回答与设定标准有出入时，可让学生换向思考，切不可野蛮训斥。对学生作出的点滴成绩要及时地予以肯定和表扬，让他们享受成功的喜悦。 2、全面提高学生素养，特别重视学生技术素养提高。许多有识之士都有一个共同的认识，与发达国家比较，我们的公民素质中最缺失的部分就是“技术素养”。缺少技术素养的公民所造成的严重后果，已然显现。当技术充满我们的生活，当我们的生存与各种先进的技术产品密不可分，当科学与技术的距离日益缩短，今天的科学可能就是明天的技术，我们国民的技术素养却远远落后，这是令人痛心的。从宏观角度考量，在现代社会中，一方面，技术日益广泛地渗透于生活和生产的各个领域，深刻而迅猛地影响着人类生活的各个方面；另一方面，高新技术的实力体现了国家竞争力的高低，是国际竞争的焦点之一。再国家创建“创新型国家”的今天，教育工作者应该把培养具有较高技术素养的社会栋梁，当做核心任务。因此，加强学生的技术教育，提高学生的技术素养，在世界范围的基础教育课程改革浪潮中，已经成为众多国家教育改革的主流取向之一。我们国家也已经在普通高中课程中增加技术学习内容，提高学生的技术素养，促进学生全面而富有个性的发展。从培养学生技术素养考虑，学校和老师都应创造条件，引入先进的STEM教学理念，为学生建构技术学习的环境，让他们在中学学习阶段，真正参与技术实践活动，这种体验技术学习、技术探究。让学生在生活中寻找问题，综合运用各学科知识解决“工程问题”，在问题解决的过程中，内化所学知识，学会实践和创新。从而提高学生的技术素养，为他们明天承担起为祖国服务的打好坚实的基础。三、注重资源建设，为提高学生科技创新能力培养创设良好环境现在，我国正处于社会发展的转型期，培养大批具有高素养的创新人才是社会发展的需要，也是学校教育的目标，这应成为每一所普通高中建设的价值追求。鉴于此，我们引入“建构主义”和国际上现在流行的STEM教育理论，STEM教育是融科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）为一体的教育。它顺应了国际教育改革的潮流，在创新型人才培养上有独特的作用。我校以江苏省课程基地建设为契机，打破了传统学科的界限，注重各学科知识在技术领域的综合应用，为学生创新精神和创新能力的培养、职业选择和创业意识的形成提供了帮助。我们在开放性、综合性和专业性原则统领下，兼顾学生学习、实践和教师自身提高的需要，投资600万元，高质量建设八大技术教育项目，与原有资源形成合力，为学生提高技术素养、实践能力和科技创新能力提高强有力的物质保障。项目一：技术制作实践室1（偏重木工），学生在这里可以感受传统木工工艺，体验从原木到具体产品的木工制作过程。在实践操作过程中渗透流程的教学。技术制作实践室2（偏重金工），本室偏重于金属加工（车、钳、刨等）工艺介绍，学生感受金属加工的基本流程和手段，通过实践，学生初步了解金属加工的基本工序，并了解现代数控机床的工作原理和操作步骤。技术制作实践室3（偏重电子、机器人、物联网与自动控制），本室将配备电子操作设施、机器人和物联网设备，学生在这里一可以练习手工安装电子产品的技能；二可以配合科技活动室的机器人活动室制作和操作机器人，理解和掌握机器人的工作原理和编程方法；三可以配合现代农业实践室中的物联网部分，体验物联网概念和工作实况。项目二：STEM课程体验室，这里主要让学生在技术学习过程中，将确定的项目（也称微项目），利用想六构思和呈现方案，再利用项目一中的设施和社会力量支持，将它们的设计成为作品，体验技术过程和成功的快乐。项目三：汽车模拟驾驶室，学生在这里讲在学习汽车原理和汽车驾驶知识的同时，通过汽车基本知识学习，深刻理解结构、流程、系统等技术知识。项目四：技术设计与探究室（技术试验）本室按课程标准要求配备技术试验器材，学生在这里接受技术试验真实学习和实践感受。也可以将他们制作的作品和设计在这里进行试验，找出合理、最佳的设计。项目五：现代农业实践室，本室配备现代农业生产的一般设施，该是还将整合物联网应用技术，室内作物温、湿、气、肥等的控制，都通过物联网远程控制。学生在这里一方面可以了解现代农业生产的知识，体验生产过程和技术。另外还可以理解物联网概念及知识。项目六：综合创新活动室，本室将配备25台计算机和CAXA实体设计软件、激光雕刻机、快速成型机、风洞实验台灯设备。学生在里面可以按照传统的画、描图的方式，练习设计（三视图、草图、图示等）；更可以按照他们的奇思妙想设计心目中的作品。并可以利用激光雕刻机和快速成型机将它们的设计成为真实的模型。项目七：技术文化，每个专业教室的墙面和公共走道，按照对应的专题将技术发展脉络、著名人物和突出事件等技术文化素材，做成展板