校企合作 協同育人
——提升青少年科技素養模式初探
作者:鄭宏寶 宋輔英 張旭日
發布時間:2022-11-23 15:54:09 來源:陜西教育教學
2021年6月國務院印發《全民科學素質行動規劃綱要(2021—2035年)》明確提出,要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。在“十四五”時期,實施五項提升行動中,第一項就是青少年科技素養提升行動,主要側重于將科學精神貫穿于育人全鏈條,提升基礎教育階段科學教育水平,建立校內外科學教育資源有效銜接機制。經查閱資料,目前我國青少年科技素養的提升主要通過學校和社會兩個層面展開,其中學校是青少年科學素養提升的主陣地,但學校層面更多地集中于學科教學,與社會、生活和自然明顯脫節。相對學校而言,科普基地及部分企業等社會資源,發揮青少年科技教育的潛力很大,但是有待挖掘和建立有效聯系。所以,整合校內外資源有效實施科普教育及其模式的探究具有重要的現實意義。
一、青少年科技教育現狀調查分析
(一)青少年科技素養現狀
青少年科技教育的目標是提升科技素養,本文將“科學態度、科學知識與技能、科學方法與能力、科學行為與習慣” 列舉為科技素養的核心指標。為了解現狀,我們采用問卷的形式進行調查,進而尋求提升青少年科技素養的有效途徑和方法。
(二)問卷設計
問卷內容:1.青少年科技素養的現狀
2.青少年提升科技素養的主要渠道
調查形式:問卷調查
時間:2021年9月
地點:西安市經開第三中學
對象:初二、高一、高二年級學生
收回問卷份數:330份
(三)發放問卷
1.收集階段。
由課題組教師編制調查問卷并發放,以本校學生為主要調研對象,用問卷星軟件進行在線調查。
2.處理階段。
分析選擇,進行系統統計、整合。
2021年10月,對收回的調查問卷進行整理,對調查問卷予以分類,對各個問題回答的正確率進行統計,最后進行分析、整合。
從表一中的數據可知,關于科學基本知識及其應用知識的測試題正確率為58%,說明我校學生對各類基礎知識的掌握較好。同時,我們也發現學生對學科知識的認識和理解是不平衡的。如第3、4、7、9等題涉及了低碳經濟、生活,宇航員在太空生活以及人體攝入過多糖分的影響等常識性知識的題目,正確率達到70%以上,個別題正確率甚至接近98%。對于第6、8、10、12、13等題涉及地球自轉對飛機的影響、超重現象以及正確洗滌蔬菜等科學知識的應用、生活實踐常識等題目正確率不到50%;當問及時政、專業學科知識的實踐應用方面的題目時,學生的正確率更低,如第5、4、11題平均正確率不到30%,其中“人體最豐富的組成部分”一題,正確率才達到11.8%。
第二部分調查,關于學生獲取科學知識途徑及科學探究、思維能力水平部分,以開放式選擇題的形式呈現。列舉15~17題,統計結果如下:
(四)調查結論
1.青少年科學觀念較強,歸納推理能力發展較好,但證據意識不強,缺少實踐和操作體驗。
在科學觀念方面,學生對相關概念的理解基本到位,并能將簡單的生物學知識運用于實際生活中。在科學思維方面,學生的歸納和推理能力發展較好,但缺少用事實證據說話的求真精神,科學思維的培養有賴于科學常識的積累,對影響較深的不科學現象缺少質疑。同時,創新性思維體現的不明顯。科學研究方面,學生對科學探究的方法、過程和原則等理論部分較為熟悉,但實踐操作能力不足,主要原因是缺少實踐和操作體驗。
2.青少年科學素養提升的主要途徑是學校教育和網絡。
在問卷中,從參與各項科學探究活動來看,大部分學生是應學校要求或布置而做的,除了學校提供相關課題的資料,其他搜尋資料的方式均為網絡。
3.青少年自發的科學探究意識不強,探究活動受周圍社會、文化環境影響較大。
如在調查中,當被問及電吹風機壞了,大部分學生選擇尋求家長幫忙或放到維修部,少部分學生選擇自己多嘗試幾次,探究電吹風機的工作原理。
當涉及當前社會熱點問題,如霧霾和新冠疫情的問題,學生自發探究的意識較高,大部分學生會選擇了解霧霾的成因以及新冠病毒傳染率高的原因,這點說明學生自主探究的意識與社會、文化環境有很大影響。
4.升學壓力是影響青少年科學探究興趣的主要因素。
通過調查,學生在課堂上希望教師更多地講解科技知識而缺乏自主關注;當涉及課后作業時,大部分學生希望布置一些精煉的、能提升課業成績的習題,對教師布置的相關知識應用小課題興致不濃。這個現象說明,青少年具有很強的探究興趣和熱情,但因時間精力有限,在升學壓力的背景下,學生會更多地選擇“短平快”高效提升考試分數的模式。??
二、校企聯合實施科技教育的探索與實踐
基于上述分析,我們認為有效開展科技教育需要解決兩個核心問題:一方面,整合校內外資源,以便解決目前校內知識偏向理論,校外科技資源閑置的問題。另一方面,考慮到教育的主體是學生,應使科技教育內容與課標教材接近。這樣,學生既學以致用,又力所能及。
(一)目標
構建以學校科技教育課程建設為載體,圍繞發掘校內科技教育要素、整合校外企業資源,在實踐的基礎上,建立學校與企業聯合的科技教育模式。
(二)理論基礎
1.建構主義理論。
根據建構主義理論,知識的學習是在學生與外在環境相互作用的過程中發生的。
2.奧蘇貝爾有意義學習理論。
奧蘇貝爾有意義學習理論,強調學習材料的選擇與學習效果有很大的關系。首先學習材料要與學生原來的背景知識相聯系,如果是全新的,則需要教師提供與新情境相關聯的知識儲備,以便更好地展開有意義學習。
(三)校企聯合實施科技教育的實踐探索
1.科學精神貫穿科技教育主線。
經開三中除了開設正常學科以外,又開設了“經瀝”大講堂,定期邀請周邊企業專家、技術人員或其他各界知名人士分享科學精神、創業精神、勞動精神。我們也會不定期帶學生到周邊企業感受企業文化、企業精神。如在培養學生迎難而上的科學精神時,學校還組織學生前往西安兵器基地科技融合創新中心參觀并聆聽“吳運鐸與兵工精神”“平凡崗位非凡成績”等報告。
2.充分利用身邊資源,開展主題性探究活動。
課題組充分利用身邊的資源開展科普教育,如以校園植物為載體開展“三中植物知多少”科普活動,以選修課的形式引導學生探究植物的特點、生長習性以及背后的文化元素;“銘牌上的科學”活動中,學生搜集身邊家用小電器銘牌或服飾、食品等包裝袋(說明書),在教師的指導下,科學解讀參數,理解使用說明,培養學生科學、理性分析問題的能力;每年科技節,學校都會組織學生開展科技小制作活動。
3.發揮地域優勢,校企聯合實施科技教育。
經開三中地處西安經濟技術開發區涇渭工業園,周邊企業較多,為校企聯合開展科技教育提供了重要的資源保障。目前,我校已與西安兵器基地、陜汽集團、合容電氣、西部超導材料、陜西鼎力模型等多個企業建立合作關系。通過實踐探索,我們分別從企業文化、企業技術、企業產品及應用、產品參數、企業角色等開展特色科技教育活動,形成了科學素養有目標、課程建設有抓手、校本教材有實施、“二三課堂”有開展、教師引領有方向、學生主體有實踐的科技教育新模式。
4.科技活動成果推廣,線上、線下并行推進。
課題組開展的科技教育活動,在專業教師及企業專家指導下進行,并適時向全校師生推廣。推廣方式除了傳統的展板、報告、講解等方式,我們還將作品以文字、圖片及視頻的方式上傳到學校門戶網站或生成對應的二維碼公布,以便感興趣的學生深入了解。也能幫助參觀校園的社會人士了解相關科普知識。
三、校企聯合科技教育模式的建立
我校緊扣科技素養核心概念的內涵,結合學校區域優勢構建了以教師引導為主、校企資源整合、實踐活動開展、校本教材形成的具有本校特色的科技教育模式。
(一)教師引導
學校設置科技輔導員,主要由學校物理、化學、生物、通用技術等學科教師組成。在課堂上,任課教師要努力達成課標要求的目標,此為第一課堂。在課外實踐活動中,科技輔導員要先于學生了解項目涉及的專業知識以及學生可能遇到的困難,以便幫助學生克服理論知識欠缺所帶來的問題。做到理論先行,這是后續科技教育實施的基礎。
(二)校企聯合
我校地處工業園區,有獨特的地域優勢,結合課本所學和學生現狀,聯合學校周邊的企業和科研機構,由任課教師提出設想、建議和要求,學校組織校內教師研討、論證,要考慮到:(1)學生知識儲備與企業特點。(2)人員和規模。若人員分組,還要考慮學生的興趣特長、以后的專業選擇傾向,通常學生先自愿報名,任課教師及班主任協調。(3)安全有保障,包括交通及參觀實踐全程。(4)成本最小,收獲最大,尤其是時間成本。(5)學校拿出切實可行初案,并與企業溝通,最終確定方案。
(三)活動實踐
在課外實踐活動中,我校充分利用學校和社會資源,校內側重于開發“科學在身邊”為主題的科技實踐活動,課外充分發揮企業資源,教師帶領學生或參觀學習,或聆聽企業專家報告,或進行綜合實踐等。之后及時總結,肯定優點并及時反饋給學生和企業,此為“第三課堂”。整合這些資源,編制校本教材并開設校本課程,此為“第二課堂”。
(四)教材開發
努力踐行科技教育,校企合作,學用結合,課內課外結合,我校部分教師開發了有關科學教育的校本教材,已成為國家教材的有效補充。學校據此還開設了一批選修課,有教材、有課表、有計劃。因此,我們的收獲是多方面的。如已開發的校本教材有:《三中植物志》《三中蔬菜植物種植園》《汽車檢測與維修》《銘牌上的科學知識》《趣味化學》《物理趣味實驗探秘》《與達爾文同行》《地理風暴》等八本校本教材。
以科技教育為核心,以課堂教育為切入點,以校企合作為平臺,以課程開發與形成校本教材為收尾,此成為科技教育一個周期的升華!這樣,就有兩個循環,一個是我們的科技教育模式的四個部分,出發于課堂又回歸于課堂,形成閉合循環;另一個是陜西省教育廳提出的“三個課堂”,在我們的科技教育實踐中,“三個課堂”有機結合,形成又一個閉合循環。
從而,不斷增強青少年科技素養,提升綜合實踐活動水平,形成教師引導、校企聯合、活動實踐、教材開發相結合的科技教育模式。
四、校企聯合科技教育的研究成果
我校形成了基于項目式學習的校企聯合科技教育模式,該模式堅持校企合作,協同育人。項目主題以科技教育為主線,企業資源為依托,科技教育注重過程,項目實施有辦法。
我校在科技活動“以學生為主體,教師先行”思想的指導下,將理綜、通用技術、信息技術學科的教師組建成科技活動輔導員,多學科融合,積累資料,開設了多門選修課,最終形成了八本校本教材,學生積極參與。活動期間,學校編制完成學生研究性學習手冊六冊。在兩屆科技節活動中,學生的參與面廣,作品中的科技元素逐漸增多,如紅外線測距儀、全地形半自動校園偵查車、戶外探險急救眼鏡、全息投影儀等。其中全地形半自動校園偵查車榮獲市級青少年機器人競賽二等獎。
作者單位 西安市經開第三中學
