科普人才培养与基础教育中创新人才培养

培养杰出人才必须重视教育。青少年是国家的希望，他们最富有想象力和创造力，科学事业的未来要靠他们。培养人才要从娃娃抓起，重视对中小学生科学素质的培养，让他们既会动脑，又会动手。培养他们的创新思维，保护他们的创造精神，使他们从小树立热爱科学、献身科学的远大志向。

温家宝总理２００７年２月２７日的国家科学技术奖励大会第一页，共34页。创新和创新思维创新是一个多层次、多角度的社会实践活动，它包括创造、发明、革新、制造、导致、促使产生过去不存在的知识、物质、物品或运用，而且这些新的，过去不存在的或是没有发现的新知识和新事物是对社会发展有积极作用的。创新思维是导致创新活动发生的源泉和核心。创新思维是人在面对需要作复杂决策情况下，在激情驱动下突现的一种灵感，一种积极的直觉思维;常常又是跨学科的、循着不寻常思路发展的、高质量的综合思维;它是基于已有的、长期积累的知识（概念和模型）和推理之上的思想飞跃；它针对某一特定的目标，并希望对这一目标的实现做出积极的贡献。第二页，共34页。创新型人才的基本素质和能力创新型人才的培养是一个长期积累的过程，其成功的因素可以追溯到胚胎期和儿童期的发育经历，所受到的基础教育和专业教育，直至成人后的经历。我们认为良好的情感、社会能力和认知能力共同组成人类发展基础，以下六方面的素质和能力对创新型人才是重要的。好奇心和对探究的热情（主动性）；责任心（自信和自强的性格；正确的伦理、道德和价值取向）；基础知识和良好的认知模型；有效的终身学习能力；综合运用知识解决问题的能力；合作、交流和表达能力；培养创新性工程科技人才的研究：基础教育组

中国工程院2007-2008第三页，共34页。21世纪的人才需要哪些关键的能力和知识？综合解决问题的能力（SynthesizingMind）社会情绪能力（SocialEmotionCompetency）

同感（Empathy）

自尊、自强（Self–Esteem，Confidence）<培养创新性工程科技人才的研究：基础教育组〉

中国工程院2007-2008第四页，共34页。学生强大的学习能力基于突触连接的精细化和轴突的髓鞘化第五页，共34页。推理的局限:对直觉判断和选择的观点诺贝尔奖颁奖仪式上的演讲2002年8月Daniel

Kahneman第六页，共34页。专家的知识结构为什么专家要比新手善于解决问题呢？就他们的知识结构来看，有以下三方面的原因：1，专家具有他们所熟悉领域的核心原则和理论框架，而且能够把这些知识和周围的实际事件相联系；2，他们所具有的知识是有组织的，也就是说有清晰的概念和表达概念之间联系的模型；3，他们对自己的认知过程能够监测，具有反思和元认知的能力，并利用他们理解新知识或解决新问题。新手倾向于将不连贯的甚至相矛盾的知识片段视为独立的事实，并努力寻找方法将它们组织并整合起来。第七页，共34页。Thewayofintuition,whichishelpedbyafeelingfortheorderbehindtheappearance

对表面现象之后隐藏的规律的感觉使我们产生直觉.-----爱因斯坦第八页，共34页。“对于基本概念的理解要变成直觉”——杨振宁（2004年清华大学物理基础课）第九页，共34页。用59个电极记录ERP基于明晰记忆的决策发生在400ms左右基于内隐记忆的决策在200ms是就启动了我们用推理决策时内隐记忆也会启动---Voss.J.L(2009)Nat.Neurosci第十页，共34页。脑从出生前到20岁左右是主要的建构期

这个建构过程是先天基因和后天经验相互作用的结果（表观基因学）；

建构过程是逐渐和连续进行的

在此过程中会出现一些功能的敏感期

教育要考虑到学生的差别和学生的学习历程环境基因身体行为脑营养、健康照料、环境因素、学校和所有来自家庭、社区和广义的社会中所获得的所有经验第十一页，共34页。开展青少年科技活动的要点围绕自然界的现象和规律激发学生学习科学的兴趣和好奇心；能够建构、理解和使用科学概念，通过模型和概念解释自然现象和规律；掌握提问、预测、观察、操作、解释等基本的探究技能；获取科学知识，包括科学过程和科学概念体系；能够与他人合作开展科学学习和活动，使用科学语言和工作；能够像科学家一样开展科学研究，并在适当的条件下为科学做出贡献。---NationalResearchCouncil第十二页，共34页。围绕一个大的概念开展科技活动在这些科技活动的要素中，强调了围绕大的核心的科学概念开展科技活动的重要性和价值。这与课堂内的科学学习目标相互呼应，也为教师选择适合学生的认知和生理发展水平、在他们已经掌握的科学知识和技能基础上、能激发他们的好奇心和兴趣的科技活动提供了指导和帮助。科技活动目的就是帮助孩子们持续性的建构和完善他们的知识和能力，从他们对周边环境的兴趣和他们对世界运行的最初想法开始。---AFrameworkforK-12ScienceEducation--Practices,CrosscuttingConcepts,andCoreIdeas第十三页，共34页。青少年科技活动的目的掌握重要的有关科学和科学知识的概念，以及建立联系科学概念的认知模型；学习探究的技能；促进语言和表达能力的发展；保护孩子的好奇心和激发学习科学的主动性；激发想象力，扩展思维；改善合作和交往能力；关心日常生活中的科学问题，关心环境和关爱生命。第十四页，共34页。在教师的指导和支持下

以学生为中心1，从每个学生的基础出发建构核心概念和模型——探究式的学习方法和社会建构理论2，采用形成性评估，使学生学会学习和管理自己的学习3，在科技活动中培养综合解决问题的能力和社会情绪能力第十五页，共34页。我的小船第十六页，共34页。合作第十七页，共34页。记录第十八页，共34页。交流与展示第十九页，共34页。第二十页，共34页。特殊人群的科技活动第二十一页，共34页。基础教育阶段的青少年科技辅导员培训基础教育阶段的青少年科技活动是校内科学课程的拓展和延伸，培训定位于科学课程基础之上的科技辅导员培训。通过参与式的培训方式，为辅导员提供各个科学领域中围绕核心概念的、可拓展的科学活动素材，研讨策划、组织和实施科技教育活动的方法和策略，提高科技辅导员的活动指导能力和专业化水平。以专题为形式以问题为载体以案例分析为基础以探究为学习方式参与式培训理论联系实际第二十二页，共34页。成人学习的特点成人是主动的学习者成人通常为了学习而来成人有丰富的生活经验成人希望参与成人需要尊重使用贴近现实的方法教成人学习最为有效。（培训应该以问题为中心，而不是以内容为中心）第二十三页，共34页。第二十四页，共34页。培训课程设置—理论培训科学教育与创新人才培养国内外非正规环境下科学教育发展现状非正规科学教育中的探究式学习：为什么要以探究的方式学习科学？校内外科学教育活动的共同点与差异科技活动中科学探究的要素科技活动中探究式学习操作要点教师在科技活动中的指导作用科技教育活动中儿童社会情绪能力的培养第二十五页，共34页。培训课程设置—基于科学课程的校内外科技教育主题活动培训生命科学领域主题——消化与食物生命科学领域主题——眼睛背后的故事地球科学领域主题——宇宙探索地球与空间科学领域主题——地球模型化学科学领域主题——泡泡的节日化学科学领域主题——身边的化学物理科学领域主题——美妙的声音世界物理科学领域主题——千变万化的镜子物理科学领域主题——无处不在的力设计与技术科学领域主题——制作小车第二十六页，共34页。培训课程设置—校内外科技教育活动的策划、组织与实施校内外科技教育活动的策划、组织与实施实地考察当地优秀科技特色学校青少年科技活动的指导原则和方法（科学探究和工程设计项目实例分析），科技论文撰写和创新大赛指南培训第二十七页，共34页。培训方式第二十八页，共34页。第二十九页，共34页。汉博网提供前期调研、课程内容、培训视频、课程资料的下载和在线观看，完成在线作业，提供在线研讨等后续支持。网