基于創新素養下的青少年科技實踐活動研究

摘 要：作為社會未來的中堅力量，青少年的科技素養和創新能力不僅關乎其個人成長，而且對國家的科技發展和社會進步具有深遠影響。采用了文獻綜述、訪談、觀察等多種科學方法，對青少年參與科技實踐活動的現狀進行了全面細致的分析，深入探討了其中存在的問題與不足，并提出了相應的優化建議，旨在構建一個基于創新素養的青少年科技實踐活動體系，為青少年科技教育提供有效的支持。

關鍵詞：創新素養；青少年；科技實踐活動；跨學科

基金項目：廣西教育科學“十四五”規劃2023年度專項課題“基于創新素養下的青少年科技實踐活動研究”（批準文號：桂教科學〔2024〕6號；立項課題編號：2023ZJY1333）。

作者簡介：黃立情（1987—），男，廣西壯族自治區百色民族高級中學。

青少年科技實踐活動作為培養學生科技素養和創新能力的有效載體，正逐漸成為教育改革的重要內容。通過參與科技實踐活動，青少年可以在實踐中學習科技知識，鍛煉實踐能力，培養創新思維。加強對青少年科技素養和創新能力的培養，既符合時代發展的需求，也是教育改革的重要內容。因此，應當重視青少年科技實踐活動的開展，為青少年提供更豐富的實踐機會和創新平臺，激發他們的實踐熱情和創新精神，為我國的科技發展和社會進步注入新的活力。

一、創新素養的定義與內涵

創新素養作為個體在創新活動中所展現的綜合能力，是個體適應現代社會不可或缺的重要素質。它包括創新思維這一核心要素，以及創新技能和創新品質兩大方面，這三者共同構成了創新活動的完整體系。

創新思維是創新活動的靈魂，強調思維的靈活性、獨創性和批判性。這種思維方式鼓勵人們從不同角度審視問題，勇于打破傳統束縛，敢于提出新觀點和新方法。它要求個體具備敏銳的觀察力和深刻的洞察力，能夠捕捉到常人忽視的細節和可能性，從而為創新活動提供源源不斷的動力。

創新技能是創新活動的實踐基礎，涵蓋問題解決、團隊協作和溝通表達等多個方面。這些技能是創新活動得以順利進行的關鍵，它們幫助個體將創新思維轉化為實際行動，通過團隊協作解決復雜問題，通過有效溝通表達創新成果［1］。

創新品質是創新活動的精神支撐，包括好奇心、冒險精神和責任感等特質，是驅動個體持續創新的內在動力。好奇心激發個體去探索未知領域，冒險精神鼓勵個體勇攀高峰，而責任感則促使個體對自己的創新成果負責，為社會進步貢獻力量。

創新素養不僅要求個體具備創新思維和創新技能，更需要擁有堅定的創新品質。只有這樣，個體才能在創新活動中脫穎而出，為社會的發展和進步貢獻自己的力量。

二、青少年階段特點與發展需求分析

青少年時期是個體身心發展至關重要的時期，其獨特的生理和心理變化賦予他們強烈的好奇心與旺盛的求知欲。在這一時期，青少年的思維活躍，對新鮮事物充滿探索欲望，他們開始逐漸形成自我認知，情感體驗也日漸豐富，開始在社會環境中尋找自己的定位。同時，青少年也面臨多方面的挑戰。隨著自我意識的覺醒，他們開始思考自我價值、定位與未來發展方向，這一過程往往伴隨著迷茫與不安。情感世界的波動與適應社會的壓力也給青少年帶來了不小的挑戰。

要想培養青少年的創新素養，需要為其提供系統的創新教育，包括創新思維訓練、創新技能提升以及創新品質塑造。通過創新教育，激發青少年的創新意識，培養他們獨立思考和解決問題的能力。

實踐活動是鍛煉青少年創新能力的重要途徑。通過參與各類實踐活動，青少年能夠更好地將理論知識與實際操作相結合，積累實踐經驗，為將來的創新活動打下堅實的基礎。

三、青少年科技實踐活動的開展現狀

（一）組織管理不規范

近年來，國家對科技教育的重視和推動顯著增強，青少年參與科技實踐活動的熱情高漲。眾多學校和機構紛紛組織各類科技競賽、科學實驗和科技創新活動，吸引了大量青少年踴躍參與。這種高漲的熱情反映了當代青少年對科技的濃厚興趣和強烈的求知欲望。盡管青少年對科技實踐活動的參與度日益增加，但部分活動的組織管理卻暴露出不規范的問題。比如，有些活動的組織流程不夠明確，缺乏科學、合理的評價標準，使得活動效果難以評估［2］；有些活動在資源的分配和使用上也存在不透明、不公平等問題。

（二）缺乏實踐平臺，創新意識不足

盡管有很多青少年對科技實踐活動感興趣，但往往缺乏足夠的實踐平臺來支持他們學習和探索。盡管一些學校或機構組織了科技活動，但這些活動往往只是停留在表面，缺乏深入、系統的實踐環節，這使得青少年的科技素養難以得到有效提升。

青少年雖然對科技活動表現出濃厚的興趣，但在實際參與過程中，部分青少年卻缺乏創新意識和獨立思考能力。他們更傾向于模仿和復制現有的科技成果，而缺乏自主探索和創新的勇氣和能力。

四、創新素養下的青少年科技實踐活動探索

針對青少年科技實踐活動開展過程中存在的問題，為了構建一套滿足青少年個性化需求、主題廣泛、內容充實、特色鮮明且層次分明的科學教育課程體系，本研究致力于深度挖掘并充分利用當地的特色文化資源、社會資源和自然資源中所蘊含的科學教育元素。積極倡導跨學科教學和項目式學習，旨在通過整合不同學科的知識和方法，培養學生的綜合素養和創新能力。同時，密切關注現代科技與學科前沿的發展動態，開發一系列具有前沿性和創新性的科學教育課程資源，使課程內容更加貼近時代需求，激發青少年的科學興趣和探索精神。通過這樣的課程設計，希望能為青少年提供更加豐富、多元和前沿的科學教育體驗，促進他們全面發展。

（一）競賽型科技實踐活動

舉辦不同層次和類型的科技競賽活動，讓學生在實踐中領略科技的魅力，并激發他們的創新精神與競爭意識。此類活動不僅可以提高學生在科技領域的實際操作能力，還能鍛煉他們在團隊合作中的溝通與協調能力，有助于培養全面發展的科技人才。

對于低年級學生，可以組織基礎層次的科技小制作競賽。這類競賽注重學生的動手能力和對基礎科學知識的應用。例如，“創意小發明”比賽要求學生利用日常生活中的簡單材料，設計出具有實用價值的科技小作品。在這一過程中，學生不僅鍛煉了動手能力，還學會了如何將科學知識應用于實際生活中［3］。

對于具備一定科技素養和創新能力的中高年級學生，可以組織中等層次的科技創新大賽。這類競賽鼓勵學生發揮想象力和創造力，提出具有創新性的方案。例如，百色某高級中學結合當地芒果產業舉辦了“科技創新挑戰賽”，設置了一系列與科技密切相關的實際問題，要求學生通過團隊合作和創新思維來提出解決方案。這些問題涉及物理、化學、生物、計算機等多個學科領域，旨在考查學生的跨學科知識和應用能力。組織者將參賽學生分成若干小組，每個小組由不同學科背景的學生組成，以便更好地發揮團隊協作的優勢。在挑戰賽中，學生面臨多個具有挑戰性的任務。其中一個任務是設計一款能夠自動檢測芒果并對其進行分類的智能分選器。學生需要運用所學的物理、機械、電子等領域的知識，設計出合理的機械結構和控制系統，以實現芒果的自動識別和分類。在挑戰過程中，學生充分發揮了團隊合作精神和創新思維。他們先通過討論和分工，明確了各自的任務和職責，再利用課余時間進行資料收集、方案設計、實驗驗證等工作。經過一段時間的努力，各小組都完成了自己的作品，并在挑戰賽上進行了展示。評委們對作品的創新性、實用性、技術難度等方面進行了評價，并給出了相應的分數和建議。最終，幾個表現出色的小組獲得了優勝獎，他們的作品得到了廣泛的認可和贊譽。這次“科技創新挑戰賽”為學生提供了一個展示自己才華和能力的平臺，激發了他們的創新精神和競爭意識。通過解決實際問題，學生學會了如何將理論知識應用于實際生活中，如何運用跨學科知識解決問題。團隊合作的經歷也讓他們體會到了與他人分工協作的重要性。這種活動形式不僅提升了學生的綜合素質和能力水平，也為學校的科技創新教育注入了新的活力和動力。

對于高年級學生和科技愛好者，可以組織高層次的科技研究項目競賽。這類競賽要求學生獨立或合作完成一個完整的科技研究項目，包括選題、實驗設計、數據分析等。例如，“青少年科技創新研究大賽”鼓勵學生自主選擇研究課題，進行深入探究和創新實踐，如“機器人設計與操控”“太空科學探索”等。通過參與這類競賽，學生能夠深入了解科學研究的過程和方法，培養科研素養和創新能力。

（二）跨學科課題研究型科技實踐活動

跨學科課題研究型科技實踐活動側重于引導學生圍繞某一科技主題進行深入探索與研究。在此過程中，學生需要運用所學知識來分析問題、提出假設、設計實驗，并得出結論，這對提高他們的獨立思考和問題解決能力具有顯著作用。課題研究不僅加深了學生對科技知識的理解和應用，而且培養了他們的科學思維和創新意識。

在一次綜合實踐活動中，學生圍繞“智慧城市”這一主題展開研究和實踐。他們分別從環境科學、物理現象、化學實驗、生物多樣性、地理空間分析、數學模型應用和信息技術應用等多個角度入手，對智慧城市的建設進行了深入探討和研究。通過團隊合作和資源共享，學生完成了多個跨學科的研究項目，并提出了一些具有創新性和實用性的建議［4］。這次活動不僅展示了學生在跨學科課題研究方面的成果和能力，還促進了不同學科之間的交流和融合。

（三）創意制作型科技實踐活動

創意制作型科技實踐活動旨在鼓勵學生將所學知識付諸實踐，進行創意設計和制作。這類活動能夠激發學生的創新思維和培養學生的動手能力，促使他們在實踐中不斷探索、嘗試和創新［5］。通過創意制作，學生能夠將理論知識與實際操作相結合，從而提高自己的綜合素質和創新能力。

為了將百色豐富的紅色文化與現代科技相結合，百色某高級中學設計了一系列創意制作型科技實踐活動。這些活動旨在通過科技手段，傳承和弘揚百色紅色文化，增強青少年對紅色歷史的了解和對科技創新的興趣。其中一個活動是“百色紅色主題虛擬現實（VR）體驗制作”，要求學生利用虛擬現實技術，制作一款以百色起義等紅色歷史事件為主題的VR體驗游戲。學生分組協作，進行腳本創作、場景設計、模型制作等工作，并利用VR制作軟件將百色紅色文化的元素融入其中。體驗者通過佩戴VR設備，能夠身臨其境地體驗那段波瀾壯闊的歷史，從而加深對百色紅色文化的理解和記憶。

（四）科普宣傳型科技實踐活動

科普宣傳型科技實踐活動也是提升學生科學素養的重要途徑。教師通過科普講座、展覽等形式，向學生普及科技知識，讓他們了解科技發展的最新動態和前沿技術，從而拓寬學生的知識視野，提高他們的科學興趣和學習動力［6］。

例如，百色某高級中學邀請了多位科技領域的專家學者，為學生舉辦了一系列精彩的科普知識講座。講座內容涵蓋了物理、化學、生物、天文等多個學科領域，從基礎的科學原理到前沿的科技應用，讓學生深刻感受到了科學的魅力和無限可能。此外，學校還設立了多個科學實驗展示區，展示了一系列有趣的物理、化學和生物實驗等。學生可以親自開展實驗，觀察實驗現象，從而深入感受科學的奧妙。

除了線下活動，學校還利用網絡平臺開展線上科普宣傳活動。通過學校官方網站、微信公眾號等渠道，發布科普文章、視頻教程等，使學生能夠隨時隨地學習科技知識。同時，還開展線上問答、科普知識競賽等活動，進一步加深了學生對科技知識的了解。

為了進一步增強科普宣傳的效果，學校還舉辦了科普宣傳海報與視頻制作大賽。學生結合所學的科技知識，發揮想象力，制作了一系列精美的海報和有趣的視頻。這些作品在校園內進行展示和播放，有效地傳播了科技知識，增強了學生的創新素養。

結語

本研究成功構建了一套適合青少年的科技實踐活動體系，該體系注重培養青少年的創新思維和實際操作能力，讓他們在科技實踐中發現問題、解決問題，從而不斷提升自身的綜合素質。本研究成果不僅豐富了青少年科技教育實踐的理論體系，而且為今后的實踐工作提供了有益的指導。未來，這套科技實踐活動體系預計將在青少年科技教育中發揮更加重要的作用，為培養更多具有創新素養的人才做出貢獻。

［參考文獻］

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