關于高中科技教育的開展探討

黃捷瑛 林振華

摘 要：要實現中華民族的偉大復興，必須要注重社會主義建設者和接班人的培養工作。科技教育是為國家提供未來科技人才的保障，是國家實現科教興國的必由之路，在新課改背景下，高中教育以素質教育為導向，積極開展科技教育。本文分析高中階段開展科技教育的重要性，提出了高中實施科技教育的指導思想，并探討了新課改下高中科技教育的開展策略。

關鍵詞：高中;科技教育;開展策略

隨著新課改的進行，人們對于教育改革的認知度也在不斷提升，各種層次的教學不僅要注重知識的傳授，而且更注重學生能力的培養。尤其是在高中階段，學生已經積累了豐富的知識，再加上個人認知的提升，可以開始嘗試對知識應用進行探索。所以高中教師需要創設機會讓高中生能夠有目的地應用知識，綜合個人技能和經驗，去構建和更新一些產品和系統，使學生的創造力得到實現，激發學生主動學習和綜合應用知識的能力，這其實就是一種綜合實踐活動，即科技教育。而科技教育是學生綜合素養培養的關鍵性教育活動，如何有效開展科技教育是新課改下高中教育要著重解決的問題。

一、高中階段開展科技教育的重要性

科學技術是第一生產力，科技是一個國家持續發展的動力源泉。學校承擔著為國家培養建設者和接班人的重任，各學校要注重科技的力量，重視對學生科技素養和科技意識的養成，激發學生對科技領域的向往之情，這不僅有利于學生的個人發展，對國家占據科技發展的制高點也具有積極的促進作用[1]。

（一）有助于學校教學方式多樣化

在傳統的教學活動中都是以教師為教學主導，或者在課堂附加演示實驗環節或師生互動環節。但科技教育則強調以學生為主導，由教師給出科技教育的選題，學生按照自己的興趣愛好進行選擇，自己組織團隊，查找資料，設計項目實施方案，實施項目，并解決項目中出現的問題。在這個過程中，不僅實現了學生主體地位的提升，而且使學生與學生之間的互動達到了前所未有的高度，同時提升了學生自主學習和自主探索的能力。

（二）能夠使學生提前了解高校的教學模式

科技教育的開展是需要以項目為依托的，而開展項目研究最多的就是高等學校和相關的科研院所。所以，高中開展科技教育，提高科技教育的質量，勢必需要得到地方高校和科研院所的幫助，以此提高項目的質量與應用性，拓寬學生的眼界。此外，還可以邀請知名專家或教授走進高中課堂，并聘請這些專家或教授作為科技教育導師，從項目的整體設計、可行性分析、操作的規范性，以及項目的前沿性等方面給出中肯的建議，讓學生了解大學的教學與研究工作，將學術研究的熱情傳遞給學生，對學生起到良好的引領作用。

（三）促進學校平臺化建設

以往的科技教育平臺化建設僅停留在高等院校層次，高中僅以實驗室建設為主，但隨著科學技術的發展和科學知識的普及，過于簡單的驗證性實驗已經無法激發學生的學習興趣了，并且這類實驗也不利于學生探究能力的培養，所以帶有一定創新性的實驗是科技教育發展的趨勢所在。而創新性實驗的實施是以相關綜合性平臺為基礎的，比如：生物資源挖掘平臺、化學與環境工程平臺、地質探索平臺等，因此，科技教育的開展有助于完善高中綜合實踐的硬件水平，為學生科學素養的培養提供必備的條件。

（四）促進學校重視教師隊伍能力的提升

科技教育的開展對高中現有的師資也提出了很高的要求，高中教師不僅要把原有的工作做好，而且還要對自己本專業、本領域的發展前沿有所了解，對于新技術的原理和操作方法要熟悉，這些都對高中教師是個不小的挑戰。因此，高中學校要想開展科技教育，就要注重對在職教師的培訓，為優秀的青年教師提供在職培訓的機會，提高他們的專業能力，讓他們更好地服務于科技教育。

二、高中實施科技教育的指導思想

（一）以新課改的要求為目標

新課改要求要注重學生素質教育的培養，科技教育的實施要以學生素質教育為原則，不能只重理論而不重實踐。高中教師要重視科技教育中實用性項目的開發，讓學生所學的理論知識有用武之處，提升學生對理論知識的認同感。同時，培養學生的動手操作能力和思維能力，培養學生堅持不懈的學習態度和持之以恒的學習精神，在探索中培養團隊協作意識，學會與他人分擔及共享，樹立正確的人生觀和價值觀。

（二）正確處理好科技教育與考試升學之間的關系

高中生面臨的最大問題就是高考，高考是一種選拔性考試，只有達到分數要求者才能進入高等學府繼續深造。所以，有些學生對于學校開展科技教育心存疑慮，他們認為這是一種浪費時間的做法。其實并非如此，分析近幾年的小科試卷，大多涉及一些探索性題目，對學生的素質水平和思維能力的考核逐漸在加大分值，而對知識直接考核的死記硬背性題目在逐漸縮減，所以，科技教育和考試升學是相互促進的，為了考試升學而背記的理論知識正是科技教育的理論基礎，而科技教育的開展有助于實現理論知識的應用，兩者相輔相成，缺一不可。

三、新課改下高中科技教育的開展策略

（一）以學科教育為基礎，開展科技教育

科技教育的開展與實施并不是完全獨立的，它是依附在一定的學科教育基礎上。科技教育要以學科教育為基本素材，從中挖掘能夠滲透科技教育的因素，從而實現學科教育向科技教育的轉變[2]，所以，這就要求高中教師要吃透教材，挖掘教材中可以拓展的知識點，將其設計為科技教育的項目。高中信息技術課程作為科技教育中一個必不可少的學科，在高科技領域里發揮著重要的作用。信息技術教師要借助學科的優勢，讓學生切實體會到其實際應用之處，為其高科技含量而驚嘆。比如：教師可以引入現在比較流行的3D打印技術，3D打印技術就是教育與信息技術的融合，在很多領域中已經發揮出其獨特的優勢。教師將3D打印技術融入信息技術課程后，學生能夠深入學習一些關于打印的基礎知識，并能夠將其應用到實踐活動中，比如打印一些生活中常用的小物件。借助這些新奇的小物件，教師可以開展3D打印技術的評比活動，看誰或是哪個團隊能夠將3D打印技術恰到好處地應用，這類活動的開展能夠激發學生深入學習的欲望與動力，學生的自主思維得到提升，嘗試自主設計并制作一些具有創造力的物品。比如：學生利用3D打印技術打印神經元末梢的分支——突觸小體，這個突觸小體是非常抽象的物品，學生可以利用3D打印技術將以前看不到的東西變得清晰可見。學生首先可討論突觸小體的結構，并做出草圖，接著在3D建模軟件中選擇曲線線條描繪突觸小體的基本結構，然后再用拉伸工具將其拉伸到合適的尺寸，再把以前的草圖給隱藏起來。為了完善突觸小體的結構，在突觸小體內繼續添加線粒體和囊泡等結構，將設計好的模型以STL格式輸出，用相應的軟件對模型進行切片處理后，轉換成3D打印機能識別的數字化格式，將其打印出來。從整個完整的流程來看，學生具有了自我探究的能力，能夠準確地找到學科教育中的知識，有查找資料，也有相互討論，思維比較全面，完美地完成了項目，學生的科學思維和科學方法都得到了鍛煉和提升。

（二）以科技興趣小組為支撐，開展科技教育

要實現科技教育長久地融入高中的教學活動，還需要強有力的動力支撐。比如學科教育，之所以學生會那么執著與熱衷于學科教育，其關鍵就在于有高考這種選拔性考試的支撐，那么與學科教育并行的科技教育，它的強有力支撐來自哪里呢？其實科技教育的優勢在于能夠提升學生學習和鉆研的積極性，它的有力支撐來自學生濃厚的興趣。所以在這一塊學校需要對學生進行適度的引導，建立一些科技活動興趣小組，讓學生按照自己的意愿進行選擇。對生物感興趣的學生就可以加入花卉興趣小組或是植物培養興趣小組;對化學感興趣的學生就可以加入藥物研究興趣小組或環境保護興趣小組;對信息技術感興趣的就可以加入機器人興趣小組或是編程興趣小組;對物理感興趣的就可以加入電子控制興趣小組或通用技術興趣小組等。各式各樣的興趣小組不僅激發了學生的學習興趣，而且為學生搭建了一個很好的相互學習與交流的平臺。

比如：在植物培養的興趣小組里，學生可以自己提出想法，用一片葉子能不能培育出一個完整的植株呢？學生們分頭去查找資料，用資料的記載去證明想法可行與否，在得到肯定的答復后，再分別尋找實施的方案。大家利用課余時間聚在一起討論方案的可實施性，對具體的細節進行反復推敲，必要時向生物教師求助。當方案確定后，方案的實施也是不小的挑戰，因為對于高中生而言，完全沒有此類相似的經歷，要一次將其做好是不太可能的事情，必須要借助他人的力量幫助完成。途徑可以有很多種，如找生物教師指導，也可以找當地的高校大學生咨詢，或是在網上查找相關的課程視頻都可以，關鍵是興趣小組的同學聚在一起，誰都沒有放棄，大家共同努力，一同克服困難，闖過難關。從葉片的表面消毒，到接種，到分離愈傷，再到愈傷的再分化，這些看似簡單的步驟實際上飽含著科技興趣小組每一位成員的努力與汗水。在一次次的失敗面前，大家沒有氣餒，相互鼓勵，從培養基的配置和操作的規范性開始，大家每一個細節都不放過，仔細排查原因，最終取得了勝利。

（三）以科技類競賽為催化劑，讓科技教育深入人心

科技教育作為一個教育內容，需要讓所有的參與者看到實實在在的教育成果。為了提高學生以及學生家長對科技教育的認同感，學校有必要組織相關的科技類競賽，通過技能的比拼，讓大眾信服。同時，當地的主管部門也可以站在更高的層次組織科技類競賽，在當地形成濃厚的科技教育氛圍，促進學校之間的交流與學習，共同提升科技教育的成果。比如：在各種學科競賽中，不乏被國家頂尖級學府提前錄取的學生，這些學生具有非常扎實的理論知識，同時還有較強的動手實踐能力，而非重理論輕實踐的類型。在學校或學校之間開展科技類競賽，讓更多的學生知道另一種實現自我價值的途徑。有些學生可能對知識的記憶不是那么理想，但是對動手實踐操作非常有興趣，這種興趣的調動也會促進他對知識的理解與記憶。并且科技類競賽的開展，可以讓學生看到自己與其他同齡人的區別，不至于在科技創新中因為獲得一點點成績就驕傲自滿，同時，也可以培養學生在遇到大賽時鎮定的心態。也可以通過微博、微信公眾號或短視頻等，讓更多的人了解科技教育，認識到科技教育的重要性，提高全民對素質教育的認同感。最終達到從學校層面、家長層面或是學生個人層面，對科技教育的成果形成共識，對科技教育充滿信心。

（四）建立有效的評價機制，以評促教

在教育領域中，總結性評價是我國較為常見的一種評價方式，這種評價的弊端在于無法對學生學習的過程進行監督和追蹤。在科技教育中如果僅實施總結性評價，對參與科技教育的學生來說，是一種不太公正的評價。科技教育是一種創新性的教育，它更多的是一種探索性的活動，這個活動有可能成功，也有可能失敗，但是即使它失敗了，也并不代表學生沒有努力。探索性的活動都是在一次次失敗的基礎上，總結經驗教訓，最終走向成功的。所以，科技教育的評價更多的應該是一種發展性的評價，全面衡量學生參與科技教育的每一個環節，對于整個參與的過程實施評價。在活動開始前，教師可以對學生做一個起始評價，在科技教育的過程中，根據學生對每一個項目的貢獻程度進行評價，也可以根據學生在項目中的表現力進行評價，同時將評價的結果反饋給學生，讓學生能有針對性地去改正并提升。如：有學生團隊正在從事“植物細胞分離與觀察”的項目時，教師可以根據學生查找文獻的貢獻力度、實驗方案的貢獻力度、實驗操作的標準性等具體環節設置一個詳細的打分表，從學生的科研態度、科研思維和科研的規范性進行一個客觀的評價，有些學生可能在實施時太過隨意，有些學生可能并不知曉方案中每一步操作的用意，也不清楚每一種試劑的用途，還有些學生可能對最終的結果沒有預判等。這都是過程評價的內容，從這些細小的內容中就體現出學生思維上的不足。所以，過程性評價有助于學生更好地了解自己，認知自己，促進科技教育有更好的實施效果。

結束語

長期以來，在應試教育環境下，學校、家長和學生養成了一切以分數為目標的學習態度。然而這種應試教育更多地抹殺了學生的想象力與創造力。隨著時代的不斷發展，在以科技為核心競爭力的社會環境下其弊端毫無意外地暴露出來。所以，在新課改的背景下，高中教育要注意適度調整教育的方向，注重學生的能力培養，而不是知識的灌輸，加強學生所學知識的綜合利用，開展科技教育。高中以學科教育為基礎，以科技興趣小組為支撐，開展科技教育;以科技類競賽為催化劑，讓科技教育深入人心;建立有效的評價機制，以評促教，積極提升科技教育的成果，讓科技教育之花在高中教育中盛開。

參考文獻

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

[2]康建國.泛科技教育的有效途徑芻議[J].吉林教育，2021（30）：13-14.

本論文為福建省教育科學規劃泉州市教育科學規劃課題“運用信息技術開展創意+技能型高中綜合實踐活動的研究”（QYJKT2020-141）成果之一。