基于高校實驗室的中小學科技教育的探索與實踐

張倩+陳新兵+謝斌盛

【摘要】中小學生科技教育的目的在于培養中小學生的創新精神和實踐能力，提高中小學生的科技素質和創新能力。開展電子制作方面的科技教育活動， 是培養學生創新精神和實踐能力的有效方法。在傳統中小學生科技教育的模式基礎上，結合廣州大學實驗中心的電子制作科技教育實踐經驗，積極探索新的教育模式，取得了良好的效果。

【關鍵詞】青少年 科技教育 電子制作

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）04-0235-01

《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016-2020年）》對科技教育職責分工和標準要求作了明確分工和部署，提升青少年的科學素質是教書育人的重要職責，是培育高素質公民和創新型人才的重要基礎，基本科學素質對科技素質起著基礎和決定性作用。中小學是為人才教育培養打基礎的階段，也是培養創新型人才的搖籃。在中小學當中開展科技教育，培養中小學生的科學精神，將為創新型人才的培養和成長創造良好的條件。

一、電子制作對中小學生綜合能力的培養

開展電子制作方面的科技教育活動， 是培養學生創新意識和創造力的有效方法，并且它兼備趣味性與知識性， 適合在青少年當中開展。通過直觀的電子制作活動， 能有意識地訓練學生的創造能力， 從而培養學生分析問題和解決問題的能力。通過思維訓練，培養創造性，為以后的學習奠定基礎。讓學生在輕松愉悅的環境中， 實現對深奧的電子世界的基本認識和實際把握， 培養創造力，激發深入探究科學的興趣和志向。

二、探索中小學生科技教育模式

傳統的中小學生科技教育組織方式主要包括校內科技教育模式、校外科技教育模式及互聯網科技教育模式等。校內科學教育模式是指學校定期開展科普講座，設立科技教育課程，設立科普角等形式；校外科技教育模式指組織學生參觀科技展覽館、寒暑假參加科普冬夏令營等；互聯網科技教育模式指教育者可利用高度發達的網絡開展科普教育，這種教學方式可為青少年提供大量的科普知識。

在傳統的教育模式之外，應該積極探索新的中小學科技教育的模式。科普是大學不可忽視和淡化的功能之一。高校擁有豐富科技教育資源，在科普資源的共建共享中應責無旁貸地肩負起重要使命，其服務社會最直接的形式就是普及科技知識。高等院校擁有豐富的實驗室資源，特別是承擔教學科研任務的實驗室配套有完備的實驗器材和實驗教學課程，為青少年開展科技教育創造了有利條件。

三、中小學生趣味電子制作科技教育活動的組織和實施

廣州大學實驗中心電子信息實驗室近年在青少年科技教育方面進行了有益的探索，開展了一系列的科技教育活動，為“廣東省高等學校實驗教學示范中心”，主要負責全校的電工電子實驗和實習教學，教師擁有豐富的電工電子實踐教學經驗。電子信息實驗室擁有模擬/數字電子實驗室、電子實習室、EDA電子設計室、PCB制板室、SMT貼片實習車間等專業的電子設計制作實驗室，這些專業實驗室為搭建電子制作科普平臺提供了有力的保障。

針對中小學的知識結構和興趣愛好，充分利用高校豐富的電子制作教學資源和大學生的電子設計產品成果，通過一系列趣味性和科技性兼備的電子制作實踐，培養中小學生的學習興趣，增強求知欲，激發學習熱情，提高中小學生的科技意識，為其終生發展奠定堅實基礎。

1.建設大學生科普志愿者隊伍

大學生是科普志愿服務的主力軍，在大學生科普志愿者隊伍建設中，要以“服務他人，完善自我”為原則。

1）組建大學生科普志愿者隊伍。志愿者隊伍的組成主要考慮以下兩點：①優先選擇專業對口的學生，這樣會使其工作更容易上手，還可以將書本知識付諸實踐；②科普志愿者與能力、態度密切相關，學生干部、學生黨員等大學生骨干自身素質較高，團隊協作意識更強，具有更為強烈的參與服務的激情與意識。

2）培訓大學生科普志愿者。對大學生科普志愿者的培訓主要包括基礎理論知識培訓、電子制作的基本操作技能以及現場活動的組織、現場演練、溝通等方面。

3）管理大學生科普志愿者。在組建大學生科普志愿者隊伍的同時要建立健全大學生科普志愿小組的章程、管理制度和獎懲機制，最大限度地調動大學生科普志愿者的積極性。

2.深入各中小學校近距離調研，制定科學合理的科技創新實踐活動方案

考慮到不同年齡層次的中小學生的知識結構和興趣愛好，積極與中小學校，深入開展調研活動，制定相關的研發內容和擬開展活動的各項細節。同時，根據不同年齡層次的中小學生成立了不同的研發小組，有針對性的研發相關的電子產品套件。

3.根據青少年知識結構及興趣愛好，進行多樣化趣味電子小制作套件的研究與設計，設計制作的電子產品應具備以下特點：

1）根據中小學生的年齡層次、知識結構，設計不同難度等級的電子產品套件；

2）選取的產品具有較強的趣味性，完成的作品有一定的效果，比如：可以發聲、發光、移動等；

3）降低中小學生在制作方面的難度，強調安全性，弱化制作的工藝，強化制作的趣味；

4）電子制作可以適當地進行拓展。電子制作完成后，再嵌入到一些公仔或模具，親自完成一個自己喜歡的玩具。

4.采用“請進來”和“走出去”的方式開展青少年創新實踐教育活動方式

（1）請進來——組織中小學生來大學實驗室參觀、培訓、體驗，充分利用高校的專業實驗室和專業儀器工具動手做出成品。

1）參觀專業實驗室；

2）培訓電子制作的基本技能；

3）親自動手制作電子產品。

（2）走出去——大學生志愿者帶著設計制作的成品和半成品到中小學校園，供中小學生觀看和動手組裝。

1）展示基本的電子元器件，并結合圖板介紹各種元器件的作用、性能等；

2）展示大學生設計制作的電子作品；

3）請中小學生動手體驗搭接電路的樂趣。

四、結論與展望

開展基于高校實驗室的中小學生電子制作科技教育活動取得了很好的成果和效益：

（1）使更多的中小學生近距離、直觀地感受電子制作的魅力，而不僅僅限于小部分科技愛好者；

（2）促進了大學生的創新能力、設計能力以及組織協調能力；

（3）項目的實施提升本中心的知名度、威信，推動中小學科普工作的推行。

未來本部門的中小學電子制作科技教育活動可以增加更多的形式：

（1）中小學可以結合課程時間安排，與高校共同開設連續性、系統性的科技教育課程；

（2）開展中小學電子制作技能大賽，更好的促進中小學生的電子制作能力。

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