高中校“金字塔式”科技教育模式實踐研究——以紫云中學科技教育為例

苗利軍 （天津濱海新區塘沽紫云中學 天津300457）

高中校“金字塔式”科技教育模式實踐研究
——以紫云中學科技教育為例

苗利軍 （天津濱海新區塘沽紫云中學 天津300457）

高中校“金字塔式”科技教育模式是以學科教育滲透、環境陶冶為基石，以科技資源優化為發展提升空間，以科技項目創新、培養人文情懷為高端的科技教育發展模式。提出高中校科技教育從面向全體起步，以培養高精尖創新型人才為目標。

金字塔式 學科教育 科技教育資源 科技實踐 人文情懷

中國科學院、中國工程院兩院院士，2010年度國家最高科學技術獎獲得者師昌緒先生在中國科協“科學普及——科學家與媒體人的社會責任”論壇講話中強調：讓青少年對科學感興趣，是提高民族科學素質、使我國從大國走向強國的必由之路。[1]對此，國務院《中華人民共和國全民科學素質行動綱要》明確：完善基礎教育階段的科學教育，提高學校科學教育質量，使中小學生掌握必要和基本的科學知識與技能，體驗科學探究活動的過程與方法，培養良好的科學態度、情感與價值觀，發展初步的科學探究能力，增強創新意識和實踐能力。[2]

塘沽紫云中學深入貫徹落實《中華人民共和國全民科學素質行動綱要》關于培養未成年科學素質的有關精神，大力弘揚學校科技教育的優良傳統，集約并且優化紫云中學科技教育資源，構建“金字塔式”科技教育體系，全方位打造區域“科技校園”文化特色。

1 高中校“金字塔式”科技教育模式的解說

高中生具有一定的科學素質，對高中生的科技教育不能局限于科普知識的知識性傳遞，也不能局限于科學幻想的層面，應該立足參與體驗，不斷追求高端發展。高中校“金字塔式”科技教育模式是以學科教育滲透、環境陶冶為基石，以科技資源環境優化為發展空間，以科技項目創新、培養人文情懷為高端的科技教育發展模式。學科教育滲透、環境陶冶，是以課堂教學、校園文化建設為陣地，面向全體高中學生實施科普教育。培養專業專職的科技教師，研發校本綜合實踐類課程，建設科技實踐活動基地，讓一部分學生，從科普教育層面走進了科技創新的實踐體驗層面，這就意味著高中校科技教育向高端發展了。而后，以人文情懷為育人目標，組織學生開展科技創新活動，提升學生科學素質，為學生成功發展奠基的同時，讓學生的科技成果服務于社會文明建設，服務于人類的健康和諧發展。如同金字塔的立體結構一樣，高中校科技教育從面向全體的科普教育起步，以培養高精尖創新型人才為目標。

2 以紫云中學為例，談“金字塔式科技教育模式”的構建流程

2.1 學科教育的立體滲透，傳承科學知識，培養科學精神

借助歷史、政治、語文、地理等人文學科的優勢，向學生介紹古今科技研究成果，激發他們愛科學、學科學、用科學的興趣和熱情。借助物理、化學、生物這些自然科學課程，直接傳播科技文化知識，滲透正確的科學價值觀。借助通用技術課程，培養學生科技實踐技能。

2.2 環境陶冶，營造科技校園文化氛圍

紫云中學在科技樓、教學樓創設科技文化長廊，懸掛科學家肖像及他們彪炳千秋的科技文化成果，弘揚科學精神，為學生樹立熱愛科學的榜樣，營造尊重科學，尊重真理的文化氛圍。

紫云中學每年都要舉辦校園科技周活動，開展科普知識宣傳。借助主題班會、升旗儀式、專題講座，結合有關節日，如植樹節、愛牙日、愛鳥周、國際減災日、國際地球日、世界無煙日等，開展系列宣傳活動，普及科技知識，宣傳科技文化，營造濃厚的科技教育氛圍。

2.3 弘揚科技教育傳統，優化科技教育資源

紫云中學前身塘沽二中是天津市久負盛名的科技教育先進校，在地震觀察、生物標本采集和航模設計等方面成績驕人。已過耄耋之年的當年的科技輔導員初子嘉老師，至今仍生活在塘沽二中校園里，守候著塘沽二中、紫云中學的科技教育陣地。初子嘉老師成為紫云中學科技教育的一面旗幟，鼓舞著紫云教育人堅定不移地熱愛科技教育事業，并努力奮斗，將落地生根的科技教育傳統發揚光大。學校抓住高中新課程改革的有利時機，進一步優化科技教育資源。近3年又在塘沽教育局的大力支持下，先后建立了“數字化探究實驗室”、“通用技術教室”、“數字化地理模型教室”。這些先進的科技教育資源，讓紫云中學科技教育活動有機會站在發展的制高點上，讓學生可以親歷科技教育活動的樂趣，感受科技教育的魅力。

高中校科技教育的資源優勢在于教師。紫云中學著力打造一支優秀科技輔導員團隊，這是紫云中學科技教育發展的軟實力。紫云中學從物理、化學、生物、地理、信息技術等學科教師隊伍中遴選出具有專業科技教育素質、德才兼備老師擔任科技輔導員和工藝指導教師，并大力扶持培訓這支隊伍，在時間、空間、資源、經費上給予充分保障。董云老師是紫云中學科技輔導員的杰出代表。董云老師在科技創新活動中屢創佳績，自制教具“物體運動演示儀”獲國家專利，自制教具“摩擦力演示儀”等獲市級一等獎，20余篇論文發表在《教學儀器與實驗》、《中學物理》、《物理教學》等國家級雜志上。我校總務處職員張寶華老師精通模型制作工藝，他是我校學生科技制作活動的工藝指導教師，是學生眼里的能工巧匠。

2.4 研發科技類校本課程，培養科技活動特長生

科技校本課程研發，促使科技教育活動從“普識”教育層面提升至個性化教育層面，為具有一定科技創新素質的學生走向成功提供平臺。

我校積極開發具有科技教育內涵的校本課程，本學期開設的校本課程《塘沽旅游地理》、《算法與程序設計》、《九連環拆裝》、《生物與健康綱要》等都在傳授科技知識，提高學生的科技能力，培養科技素質。許多學生通過校本選修課的學習，觸發創新靈感，開展小課題實驗研究。

紫云中學在2011年9月，經過自薦、推薦、選拔等程序，12位具有較強科技素質的學生組成了科技創新團隊。科技輔導員董云老師成了這支隊伍的靈魂人物。在科技創新過程中董老師不是準備把各種知識傳授給學生，而是策劃設計任務和情景，啟發學生奇思妙想，而后動手設計、制作，在實踐的過程中讓學生體驗、感悟和成長。一個個大膽的假設，先是變成平面設計的圖紙，大家討論，論證一個個假設的可行性，往往是舊的問題還沒有化解，新的問題不斷出現，欣喜、沮喪交替出現，學生的科技創新靈感在合作探究中變成有生命活力的小發明、小制作。在此過程中，學生發現科學設想變成物質文明的載體無疑是攀越一座高峰。學生們還在失敗的歷練中認識到嚴謹執著的科學精神以及科技創新的實踐技能比科技知識本身更有價值。

在2011年塘沽科協舉辦的科技創新競賽活動中，我校有10項成果獲得一等獎，1項成果獲得2等獎。在第27屆天津青少年科技創新競賽活動中，我校1項成果獲得2等獎，3項成果獲得3等獎，其中2項學生成果獲得國家專利。學生的成功，是紫云中學科技教育向高端發展的實證。

2.5 以“四小活動”為路徑，將科技教育與社會實踐相結合

我校的科技創新活動從小處著眼，目的是以小見大，是要在科技教育活動中播種人文情懷。

2011年10月起我校組織科技特長小組的學生參加了第27屆天津青少年科技創新活動，獲獎科技項目的靈感都來源于生活實踐，并服務于生活實踐，讓科學小制作與低碳生活理念、簡約的幸福生活有機結合，與學生的校園生活巧妙對接。在生活中發現疑難問題，奇思妙想解決問題，為生活開啟健康方便之門。這些項目的名稱如：電話自動報警器、可帶茶葉的旅行杯、收塵粉筆擦、自動迎風轉向雨傘、擦日光燈器、爪子防滑鞋、自動收集胡茬剃須刀、窗框防塵器等等，可見同學在科技實踐中有著多么飽滿的人文情懷。

這些科技小制作項目，且不說它們有多少科技創新的含量，就單說那來源于生活、服務于生活的創想，就值得我們向這些學生學習。他們的小制作里飽含著對生活的熱愛與關注，浸潤著對人的深切關懷。僅僅懂得科學知識，那只是紙上談兵，具有科技創新的實踐技能才能真正點石成金，科學知識和科技創新的實踐技能和諧共生，方能結出健康的科技文明的種子。

校園是充滿創造力的樂園，是科技教育的搖籃，青少年要最終站在“金字塔”的頂端，放眼文明社會，鳥瞰未來。“金字塔式科技教育模式”，是高中校科技教育成功發展的有效模式。但是，這條路徑，不能僅僅局限于校園之內。我們需要社會的支持，我們需要到工廠、科研院所參觀學習體驗，我們也需要把社會的科技教育資源引進校園，為校園科技活動引入源頭活水。我們更需要打造我們的科技實踐項目特色。■

[1]師昌緒.青少年不能只在課堂上接受科普[N].中國教育報，2012年4月9日，第2版.

[2]中華人民共和國國務院.中華人民共和國全民科學素質行動綱要（國發20054號）[Z].2006-3-21.

2012-09-06