关于高中科技教育的开展探讨

黄捷瑛 林振华

摘 要：要实现中华民族的伟大复兴，必须要注重社会主义建设者和接班人的培养工作。科技教育是为國家提供未来科技人才的保障，是国家实现科教兴国的必由之路，在新课改背景下，高中教育以素质教育为导向，积极开展科技教育。本文分析高中阶段开展科技教育的重要性，提出了高中实施科技教育的指导思想，并探讨了新课改下高中科技教育的开展策略。

关键词：高中;科技教育;开展策略

随着新课改的进行，人们对于教育改革的认知度也在不断提升，各种层次的教学不仅要注重知识的传授，而且更注重学生能力的培养。尤其是在高中阶段，学生已经积累了丰富的知识，再加上个人认知的提升，可以开始尝试对知识应用进行探索。所以高中教师需要创设机会让高中生能够有目的地应用知识，综合个人技能和经验，去构建和更新一些产品和系统，使学生的创造力得到实现，激发学生主动学习和综合应用知识的能力，这其实就是一种综合实践活动，即科技教育。而科技教育是学生综合素养培养的关键性教育活动，如何有效开展科技教育是新课改下高中教育要着重解决的问题。

一、高中阶段开展科技教育的重要性

科学技术是第一生产力，科技是一个国家持续发展的动力源泉。学校承担着为国家培养建设者和接班人的重任，各学校要注重科技的力量，重视对学生科技素养和科技意识的养成，激发学生对科技领域的向往之情，这不仅有利于学生的个人发展，对国家占据科技发展的制高点也具有积极的促进作用[1]。

（一）有助于学校教学方式多样化

在传统的教学活动中都是以教师为教学主导，或者在课堂附加演示实验环节或师生互动环节。但科技教育则强调以学生为主导，由教师给出科技教育的选题，学生按照自己的兴趣爱好进行选择，自己组织团队，查找资料，设计项目实施方案，实施项目，并解决项目中出现的问题。在这个过程中，不仅实现了学生主体地位的提升，而且使学生与学生之间的互动达到了前所未有的高度，同时提升了学生自主学习和自主探索的能力。

（二）能够使学生提前了解高校的教学模式

科技教育的开展是需要以项目为依托的，而开展项目研究最多的就是高等学校和相关的科研院所。所以，高中开展科技教育，提高科技教育的质量，势必需要得到地方高校和科研院所的帮助，以此提高项目的质量与应用性，拓宽学生的眼界。此外，还可以邀请知名专家或教授走进高中课堂，并聘请这些专家或教授作为科技教育导师，从项目的整体设计、可行性分析、操作的规范性，以及项目的前沿性等方面给出中肯的建议，让学生了解大学的教学与研究工作，将学术研究的热情传递给学生，对学生起到良好的引领作用。

（三）促进学校平台化建设

以往的科技教育平台化建设仅停留在高等院校层次，高中仅以实验室建设为主，但随着科学技术的发展和科学知识的普及，过于简单的验证性实验已经无法激发学生的学习兴趣了，并且这类实验也不利于学生探究能力的培养，所以带有一定创新性的实验是科技教育发展的趋势所在。而创新性实验的实施是以相关综合性平台为基础的，比如：生物资源挖掘平台、化学与环境工程平台、地质探索平台等，因此，科技教育的开展有助于完善高中综合实践的硬件水平，为学生科学素养的培养提供必备的条件。

（四）促进学校重视教师队伍能力的提升

科技教育的开展对高中现有的师资也提出了很高的要求，高中教师不仅要把原有的工作做好，而且还要对自己本专业、本领域的发展前沿有所了解，对于新技术的原理和操作方法要熟悉，这些都对高中教师是个不小的挑战。因此，高中学校要想开展科技教育，就要注重对在职教师的培训，为优秀的青年教师提供在职培训的机会，提高他们的专业能力，让他们更好地服务于科技教育。

二、高中实施科技教育的指导思想

（一）以新课改的要求为目标

新课改要求要注重学生素质教育的培养，科技教育的实施要以学生素质教育为原则，不能只重理论而不重实践。高中教师要重视科技教育中实用性项目的开发，让学生所学的理论知识有用武之处，提升学生对理论知识的认同感。同时，培养学生的动手操作能力和思维能力，培养学生坚持不懈的学习态度和持之以恒的学习精神，在探索中培养团队协作意识，学会与他人分担及共享，树立正确的人生观和价值观。

（二）正确处理好科技教育与考试升学之间的关系

高中生面临的最大问题就是高考，高考是一种选拔性考试，只有达到分数要求者才能进入高等学府继续深造。所以，有些学生对于学校开展科技教育心存疑虑，他们认为这是一种浪费时间的做法。其实并非如此，分析近几年的小科试卷，大多涉及一些探索性题目，对学生的素质水平和思维能力的考核逐渐在加大分值，而对知识直接考核的死记硬背性题目在逐渐缩减，所以，科技教育和考试升学是相互促进的，为了考试升学而背记的理论知识正是科技教育的理论基础，而科技教育的开展有助于实现理论知识的应用，两者相辅相成，缺一不可。

三、新课改下高中科技教育的开展策略

（一）以学科教育为基础，开展科技教育

科技教育的开展与实施并不是完全独立的，它是依附在一定的学科教育基础上。科技教育要以学科教育为基本素材，从中挖掘能够渗透科技教育的因素，从而实现学科教育向科技教育的转变[2]，所以，这就要求高中教师要吃透教材，挖掘教材中可以拓展的知识点，将其设计为科技教育的项目。高中信息技术课程作为科技教育中一个必不可少的学科，在高科技领域里发挥着重要的作用。信息技术教师要借助学科的优势，让学生切实体会到其实际应用之处，为其高科技含量而惊叹。比如：教师可以引入现在比较流行的3D打印技术，3D打印技术就是教育与信息技术的融合，在很多领域中已经发挥出其独特的优势。教师将3D打印技术融入信息技术课程后，学生能够深入学习一些关于打印的基础知识，并能够将其应用到实践活动中，比如打印一些生活中常用的小物件。借助这些新奇的小物件，教师可以开展3D打印技术的评比活动，看谁或是哪个团队能够将3D打印技术恰到好处地应用，这类活动的开展能够激发学生深入学习的欲望与动力，学生的自主思维得到提升，尝试自主设计并制作一些具有创造力的物品。比如：学生利用3D打印技术打印神经元末梢的分支——突触小体，这个突触小体是非常抽象的物品，学生可以利用3D打印技术将以前看不到的东西变得清晰可见。学生首先可讨论突触小体的结构，并做出草图，接着在3D建模软件中选择曲线线条描绘突触小体的基本结构，然后再用拉伸工具将其拉伸到合适的尺寸，再把以前的草图给隐藏起来。为了完善突触小体的结构，在突触小体内继续添加线粒体和囊泡等结构，将设计好的模型以STL格式输出，用相应的软件对模型进行切片处理后，转换成3D打印机能识别的数字化格式，将其打印出来。从整个完整的流程来看，学生具有了自我探究的能力，能够准确地找到学科教育中的知识，有查找资料，也有相互讨论，思维比较全面，完美地完成了项目，学生的科学思维和科学方法都得到了锻炼和提升。

（二）以科技兴趣小组为支撑，开展科技教育

要实现科技教育长久地融入高中的教学活动，还需要强有力的动力支撑。比如学科教育，之所以学生会那么执着与热衷于学科教育，其关键就在于有高考这种选拔性考试的支撑，那么与学科教育并行的科技教育，它的强有力支撑来自哪里呢？其实科技教育的优势在于能够提升学生学习和钻研的积极性，它的有力支撑来自学生浓厚的兴趣。所以在这一块学校需要对学生进行适度的引导，建立一些科技活动兴趣小组，让学生按照自己的意愿进行选择。对生物感兴趣的学生就可以加入花卉兴趣小组或是植物培养兴趣小组;对化学感兴趣的学生就可以加入药物研究兴趣小组或环境保护兴趣小组;对信息技术感兴趣的就可以加入机器人兴趣小组或是编程兴趣小组;对物理感兴趣的就可以加入电子控制兴趣小组或通用技术兴趣小组等。各式各样的兴趣小组不仅激发了学生的学习兴趣，而且为学生搭建了一个很好的相互学习与交流的平台。

比如：在植物培养的兴趣小组里，学生可以自己提出想法，用一片叶子能不能培育出一个完整的植株呢？学生们分头去查找资料，用资料的记载去证明想法可行与否，在得到肯定的答复后，再分别寻找实施的方案。大家利用课余时间聚在一起讨论方案的可实施性，对具体的细节进行反复推敲，必要时向生物教师求助。当方案确定后，方案的实施也是不小的挑战，因为对于高中生而言，完全没有此类相似的经历，要一次将其做好是不太可能的事情，必须要借助他人的力量帮助完成。途径可以有很多种，如找生物教师指导，也可以找当地的高校大学生咨询，或是在网上查找相关的课程视频都可以，关键是兴趣小组的同学聚在一起，谁都没有放弃，大家共同努力，一同克服困难，闯过难关。从叶片的表面消毒，到接种，到分离愈伤，再到愈伤的再分化，这些看似简单的步骤实际上饱含着科技兴趣小组每一位成员的努力与汗水。在一次次的失败面前，大家没有气馁，相互鼓励，从培养基的配置和操作的规范性开始，大家每一个细节都不放过，仔细排查原因，最终取得了胜利。

（三）以科技类竞赛为催化剂，让科技教育深入人心

科技教育作为一个教育内容，需要让所有的参与者看到实实在在的教育成果。为了提高学生以及学生家长对科技教育的认同感，学校有必要组织相关的科技类竞赛，通过技能的比拼，让大众信服。同时，当地的主管部门也可以站在更高的层次组织科技类竞赛，在当地形成浓厚的科技教育氛围，促进学校之间的交流与学习，共同提升科技教育的成果。比如：在各种学科竞赛中，不乏被国家顶尖级学府提前录取的学生，这些学生具有非常扎实的理论知识，同时还有较强的动手实践能力，而非重理论轻实践的类型。在学校或学校之间开展科技类竞赛，让更多的学生知道另一种实现自我价值的途径。有些学生可能对知识的记忆不是那么理想，但是对动手实践操作非常有兴趣，这种兴趣的调动也会促进他对知识的理解与记忆。并且科技类竞赛的开展，可以让学生看到自己与其他同龄人的区别，不至于在科技创新中因为获得一点点成绩就骄傲自满，同时，也可以培养学生在遇到大赛时镇定的心态。也可以通过微博、微信公众号或短视频等，让更多的人了解科技教育，认识到科技教育的重要性，提高全民对素质教育的认同感。最终达到从学校层面、家长层面或是学生个人层面，对科技教育的成果形成共识，对科技教育充满信心。

（四）建立有效的评价机制，以评促教

在教育领域中，总结性评价是我国较为常见的一种评价方式，这种评价的弊端在于无法对学生学习的过程进行监督和追踪。在科技教育中如果仅实施总结性评价，对参与科技教育的学生来说，是一种不太公正的评价。科技教育是一种创新性的教育，它更多的是一种探索性的活动，这个活动有可能成功，也有可能失败，但是即使它失败了，也并不代表学生没有努力。探索性的活动都是在一次次失败的基础上，总结经验教训，最终走向成功的。所以，科技教育的评价更多的应该是一种发展性的评价，全面衡量学生参与科技教育的每一个环节，对于整个参与的过程实施评价。在活动开始前，教师可以对学生做一个起始评价，在科技教育的过程中，根据学生对每一个项目的贡献程度进行评价，也可以根据学生在项目中的表现力进行评价，同时将评价的结果反馈给学生，让学生能有针对性地去改正并提升。如：有学生团队正在从事“植物细胞分离与观察”的项目时，教师可以根据学生查找文献的贡献力度、实验方案的贡献力度、实验操作的标准性等具体环节设置一个详细的打分表，从学生的科研态度、科研思维和科研的规范性进行一个客观的评价，有些学生可能在实施时太过随意，有些学生可能并不知晓方案中每一步操作的用意，也不清楚每一种试剂的用途，还有些学生可能对最终的结果没有预判等。这都是过程评价的内容，从这些细小的内容中就体现出学生思维上的不足。所以，过程性评价有助于学生更好地了解自己，认知自己，促进科技教育有更好的实施效果。

结束语

长期以来，在应试教育环境下，学校、家长和学生养成了一切以分数为目标的学习态度。然而这种应试教育更多地抹杀了学生的想象力与创造力。随着时代的不断发展，在以科技为核心竞争力的社会环境下其弊端毫无意外地暴露出来。所以，在新课改的背景下，高中教育要注意適度调整教育的方向，注重学生的能力培养，而不是知识的灌输，加强学生所学知识的综合利用，开展科技教育。高中以学科教育为基础，以科技兴趣小组为支撑，开展科技教育;以科技类竞赛为催化剂，让科技教育深入人心;建立有效的评价机制，以评促教，积极提升科技教育的成果，让科技教育之花在高中教育中盛开。

参考文献

[1]解忠良.教育现代化背景下的青少年科技教育探索[J].河北教育（综合版），2020，58（Z1）：78-79.

[2]康建国.泛科技教育的有效途径刍议[J].吉林教育，2021（30）：13-14.

本论文为福建省教育科学规划泉州市教育科学规划课题“运用信息技术开展创意+技能型高中综合实践活动的研究”（QYJKT2020-141）成果之一。

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