湯磊 魯先法

摘 ?要 中學(xué)生科技創(chuàng)新實踐活動的校本化，是科技教育普及的重要途徑。合肥一中從學(xué)生的科技素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新意識等角度著眼，開發(fā)機器人設(shè)計與制作、航模課程、單片機、無線電、創(chuàng)客等校本課程，實施選班制教學(xué)，讓傳統(tǒng)的精英科技競賽和社團活動走向課程和課堂，讓科技創(chuàng)新實踐活動更加普及，讓更多的學(xué)生從中收益，得到成長。

關(guān)鍵詞 校本課程;科技創(chuàng)新實踐活動;機器人;實驗室;校本教材;創(chuàng)客

中圖分類號：G632.3 ? ?文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）13-00126-04

1 研究背景

科技創(chuàng)新實踐活動是培養(yǎng)學(xué)生熱愛科技、學(xué)習(xí)科技、探索科技，提升學(xué)生動手實踐能力和創(chuàng)新能力的良好載體。一些發(fā)達國家如美國、日本等很早就提出科技教育，并作為國家課程在學(xué)校中普遍開展。

近年來，國內(nèi)中學(xué)生科技創(chuàng)新實踐活動在教育部、中國科協(xié)等部門的大力推動下如火如荼地開展起來，但由于受到傳統(tǒng)教育觀念、功利化思想等影響，學(xué)校在開展中往往缺乏科學(xué)性和系統(tǒng)性。國內(nèi)很多中學(xué)開展的科技創(chuàng)新實踐活動絕大多數(shù)是通過課外活動的方式進行，很多學(xué)校是以興趣小組、社團等方式實施的，無課程體系，尤其缺少教學(xué)上的深入研究，中學(xué)生的科技創(chuàng)新和實踐能力等素養(yǎng)普遍比較低。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，合肥一中在科技創(chuàng)新實踐活動領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗并取得卓越的成果。目前，合肥一中正在大力打造“七彩課程”，其中重要的一“彩”就是科技類課程，并將其納入學(xué)校正式課表，每周兩個課時，固定時間、專門教室、專任教師開展教學(xué)。學(xué)校依托科技創(chuàng)新實踐基地，積極開展各類科技創(chuàng)新實踐活動教學(xué)，如機器人教學(xué)、航模教學(xué)、無線電測向教學(xué)、單片機教學(xué)、科技創(chuàng)新教學(xué)等，并已形成具有鮮明特色的科技創(chuàng)新實踐活動的校本課程資源。合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動的校本化對同類學(xué)校推進科技創(chuàng)新實踐教學(xué)有一定的參考和借鑒意義。

2 合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動校本化

課程目標(biāo) ?合肥一中以“全面施教、廣育英才”為辦學(xué)宗旨，以“懷天下抱負(fù)、做未來主人”為校訓(xùn)?？萍紕?chuàng)新實踐活動的校本化主要是以科技創(chuàng)新實踐活動的校本化實施目標(biāo)為“綱”，以各個創(chuàng)新實踐活動的校本教材研究為“本”，通過課程的實施，充分挖掘?qū)W生的潛能，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。課程的目標(biāo)是激發(fā)學(xué)生對于科技的興趣，掌握相應(yīng)的科技知識和技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力和科學(xué)方法運用，樹立正確的世界觀和價值觀等。學(xué)生能夠?qū)萍棘F(xiàn)象和科技問題進行感知和體悟，科技意識得到提升;有計劃、有組織地進行科技創(chuàng)新實踐活動，融理論、實踐、創(chuàng)新制作、交流、展示和表達于一體，培養(yǎng)學(xué)生探究和創(chuàng)新精神、實踐能力、分析和解決問題的能力、團隊合作的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、良好的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)品質(zhì)。

課程體系 ?合肥一中校領(lǐng)導(dǎo)高度重視科技創(chuàng)新實踐活動，專門成立校科創(chuàng)中心。學(xué)校對科技創(chuàng)新實踐活動進行整體規(guī)劃，建立了科技創(chuàng)新實驗基地，分批投入幾百萬元資金，配備相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備和儀器。目前，學(xué)校共有八個實驗室，分別為VEX機器人實驗室、FLL機器人實驗室、單片機實驗室、航空與航天實驗室、無線電測向?qū)嶒炇?、?chuàng)客實驗室、科技創(chuàng)新實驗室、地球空間實驗室。每個項目科技活動負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)相應(yīng)教室的使用、管理和維護，如表1所示。合肥一中科技創(chuàng)新教育如圖1所示。分為校內(nèi)課程平臺和校內(nèi)外活動平臺。校內(nèi)課程平臺主要由通用技術(shù)課程、信息技術(shù)課程、科技創(chuàng)新實踐類選修課程、學(xué)術(shù)課程和研究性學(xué)習(xí)構(gòu)成。校內(nèi)外活動平臺主要由中學(xué)生英才計劃、安徽省科學(xué)探索夏令營、科技社團和科技競賽、科普講座、校園科技節(jié)、巢湖地質(zhì)學(xué)實踐等組成。中學(xué)生科技創(chuàng)新實踐活動的校本化主要研究的是科技創(chuàng)新實踐類選修課程。

合肥一中在機器人、科技創(chuàng)新、航模、無線電、創(chuàng)客等項目上均取得驕人的成績，許多學(xué)生在活動中得到很好的鍛煉和提升。歷經(jīng)多年實踐，雖然社團和科技競賽活動滿足了合肥一中部分學(xué)生的需要，融入了合肥一中的學(xué)校文化，逐漸形成合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動的特色和品牌。但是，開發(fā)出來的校本資源還是很少，這和學(xué)?？萍冀處煾⒅丶夹g(shù)研究而忽視對教學(xué)的研究有很大關(guān)系。對原有的資源進行進一步梳理、整合和優(yōu)化，在原有的科技活動的基礎(chǔ)上，進一步打造合肥一中校本化的科技創(chuàng)新實踐活動，使得科技活動和課程相得益彰，如圖2所示。

合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動課程主要由VEX機器人設(shè)計與制作、FLL機器人設(shè)計與制作、航空航天模型課程、單片機課程、發(fā)明家課程、無線電測向課程、科技創(chuàng)新課程、創(chuàng)客課程等組成。

課程開發(fā)與實施 ?科技創(chuàng)新實踐活動類校本課程的開發(fā)要基于設(shè)定的課程目標(biāo)，科技教師可以利用原有科技社團活動的相應(yīng)資源，依據(jù)校情、學(xué)情進行開發(fā)。校本教材開發(fā)過程中應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新能力、動手實踐能力的培養(yǎng)，選擇稍微簡單點兒、具有一定可操作性的項目，讓學(xué)生去體悟所學(xué)的知識和技能，注重學(xué)生科技精神和品質(zhì)的養(yǎng)成。如機器人校本課程融合了機械、電子、程序設(shè)計、自動化和人工智能等知識，實踐性強，深受學(xué)生喜愛。通過機器人課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握機器人的相關(guān)知識，小組合作設(shè)計并制作機器人，編寫、調(diào)試程序，完成相應(yīng)的任務(wù)。

合肥一中在校本教材《機器人設(shè)計與制作》（如圖3所示）編寫過程中就充分考慮學(xué)生原有的知識儲備，基礎(chǔ)知識和挑戰(zhàn)性知識相結(jié)合、理論與實踐結(jié)合，注重學(xué)生創(chuàng)新精神和團隊意識的培養(yǎng)。目前，適合開設(shè)機器人的校本課程資源相對匱乏。合肥一中借助原有的機器人社團活動室，利用機器人競賽活動的設(shè)備和器材并適當(dāng)加配課程項目需要的設(shè)備和器材，由經(jīng)驗豐富、業(yè)務(wù)能力強的機器人競賽金牌教練擔(dān)任任課教師，機器人競賽團隊的學(xué)生兼當(dāng)助教，開展教學(xué)，保證機器人校本課程的順利進行。除機器人課程外，其他的科技實踐活動課程也借助學(xué)校現(xiàn)有資源開發(fā)相應(yīng)的校本課程資源，如圖4所示。

合肥一中以“學(xué)生終身發(fā)展”為教育目標(biāo)，在高一、高二階段開設(shè)科技創(chuàng)新實踐活動校本課程。高一階段以普及型的課程為主，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛好，按照合肥一中選課指南在網(wǎng)上選擇相應(yīng)的課程，如表2所示。為幫助學(xué)生科學(xué)有效地選課，學(xué)校技術(shù)組開發(fā)了選課系統(tǒng)，每門校本課程都有相關(guān)介紹，避免學(xué)生盲目選課。周三下午三、四節(jié)課兩節(jié)連堂，進行校本教學(xué)，共計九周時間。對于學(xué)有余力的學(xué)生，還可以在科技教師的帶領(lǐng)下，利用課外活動時間和假期進行更深入的學(xué)習(xí)和實踐。

高二的學(xué)生是在高一學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上選拔的核心骨干成員，這些學(xué)生經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了基礎(chǔ)知識并具有濃厚的興趣，在校外專家和校內(nèi)教師的引領(lǐng)下更深入、更有針對性地學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識，并將知識創(chuàng)造性地運用到問題的解決中。同時，將相應(yīng)的實踐與研究和科技競賽活動相結(jié)合，鼓勵和組織優(yōu)秀學(xué)生參加科技創(chuàng)新大賽、機器人競賽、航模比賽、無線電比賽和創(chuàng)客比賽等科技競賽。通過比賽來鍛煉和提升學(xué)生，利用比賽來推動學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究。

課程的評價 ?科技創(chuàng)新實踐活動課程的有效實施離不開科學(xué)合理的評價?？萍紕?chuàng)新實踐活動課程雖然沒有高考指揮棒的指揮，但是學(xué)生是基于興趣和愛好的選擇，實踐性較強，他們興趣濃厚。目前，全國、省內(nèi)和市里都沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生的評價由教師自行組織，所以教師需要設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn)。合肥一中的經(jīng)驗是，建立在學(xué)生認(rèn)知特點和學(xué)生需求的基礎(chǔ)上，注重傳統(tǒng)評價的同時更注重過程性評價，強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)過程中的體驗，如表3所示。

3 合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動校本化的成效

合肥一中科技創(chuàng)新實踐活動校本化初見成效，經(jīng)過幾年的課程開發(fā)和教學(xué)，取得豐碩成果。

促進了校本課程的生成，整合現(xiàn)有資源，建立校本課程體系 ?科技創(chuàng)新實踐活動立足校內(nèi)，借助學(xué)校現(xiàn)有的資源，對學(xué)校原有的科技創(chuàng)新實踐活動課程進行系統(tǒng)化梳理和整合，構(gòu)建課程體系，完善、豐富、拓展相應(yīng)的課程，逐步開發(fā)出具有學(xué)校特色的科技創(chuàng)新課程，并進行教學(xué)實踐研究。合肥一中開發(fā)的科技創(chuàng)新實踐活動校本教材因質(zhì)量高、效果好，在合肥市優(yōu)秀校本教材評比中多次獲獎，開設(shè)的相關(guān)課程多次被媒體報道。

提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng) ?學(xué)生高質(zhì)量地參與科技創(chuàng)新實踐活動是實施素質(zhì)教育的途徑之一，也能很好地促進學(xué)生發(fā)展。通過科技教育，學(xué)生積極思考、動手實踐、創(chuàng)新設(shè)計，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，提高科技素養(yǎng)，實現(xiàn)學(xué)?！叭媸┙?、廣育英才”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。合肥一中通過開展機器人、科技創(chuàng)新、無線電測向、航模等各類科技創(chuàng)新實踐活動，培養(yǎng)了一大批學(xué)業(yè)優(yōu)異、能力突出、在國內(nèi)外各類科技競賽中屢摘桂冠的優(yōu)秀學(xué)生。很多學(xué)生因綜合素質(zhì)較高而被清華、北大、中科大、北航、同濟等國內(nèi)名校及美國康奈爾大學(xué)、杜克大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校等世界著名高校錄取。

促進學(xué)校特色發(fā)展 ?很多學(xué)校都將科技實踐活動作為素質(zhì)教育和特色教育的主陣地之一，這對學(xué)生的成長很有幫助，將科技實踐活動打造為學(xué)校的亮點，既是學(xué)生成長的需要，也是學(xué)校發(fā)展的需要。扎實開展科技創(chuàng)新實踐活動，并將其納入學(xué)校的課程體系，可以促進學(xué)校的特色發(fā)展。合肥一中因科技創(chuàng)新實踐活動的扎實開展，連續(xù)多年被評為科協(xié)系統(tǒng)“優(yōu)秀單位”“特色學(xué)?！钡?，科技活動成為學(xué)校的一大亮點。

促進科技教師專業(yè)發(fā)展 ?科技創(chuàng)新實踐活動校本化的實踐和研究可以使科技創(chuàng)新實踐活動在學(xué)校的開展逐漸系統(tǒng)化、規(guī)范化、高效化?？萍冀處熗ㄟ^不斷學(xué)習(xí)和實踐，構(gòu)建課程體系，研究教學(xué)方法，開發(fā)教學(xué)資源，不斷提高自己的教學(xué)水平。通過這種方式，合肥一中科技教師的專業(yè)水平得到極大提升，參與省、市科技教學(xué)競賽獲得過多項大獎，多人次被評為合肥市優(yōu)秀科技輔導(dǎo)教師，并受到省市的嘉獎。

4 結(jié)語

合肥一中開展科技創(chuàng)新實踐活動，提倡“為學(xué)生的人生加分”。學(xué)校不斷加大各方面的投入，充分發(fā)揮利用這個舞臺，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、實踐能力等，形成不斷進取、勇于探索、開拓創(chuàng)新的個性品質(zhì)，讓學(xué)生終身受益，為國家輸送大批綜合素質(zhì)較高的創(chuàng)新型人才。

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