通过指导学生参加科技大赛培养青少年科技能力

[摘 要]科技创新教育是提高学生科学素质,培养学生创新精神和科学实践能力的重要途径,是21世纪教育发展的需要.而科技创新教育的内容和方法,又是开展好这一活动的重要保证.为此,本文通过对指导学生参加科技创新大赛的经验解读,探究了通过培养学生科学兴趣、态度、意识的活动内容、形式及组织指导方法来培养青少年科技创新的能力.

[关 键 词]青少年教育科技创新

当历史的车轮驶进21世纪时,我们又开始了新的思考和探索,思考中小学校如何在教育教学过程中,面向全体学生,为每个学生的成功创造条件,搭建科技创新舞台,培养学习创造能力,让每个学生在创造实践中成长.

青少年科技创新大赛是一项青少年科技创新成果和科学探究项目的综合性科技竞赛,是面向在校中小学生开展的具有示范性和导向性的科技教育活动之一,是中小学各类科技活动优秀成果集中展示的一种形式.大赛每年举办一次,全国大赛时间为每年的7月底、8月初,重庆市比赛的时间为每年的4月初,作品上报时间在3月上旬.

中学生科技创新成果竞赛按项目申报人数分为个人项目和集体项目,按年龄段分为初中项目和高中项目,按研究学科分为数学、计算机科学、物理学、地球与空间科学、工程学、动物学、植物学、微生物学、医药与健康学、化学、生物化学、环境科学、行为与社会科学等13个学科.根据其研究学科分类,完全可以在中学开展相关学科的研究性学习,指导学生参加科技创新大赛,从而培养青少年科技创新能力.对中小学生进行科技创新的教育是很艰巨工作,顺利的进行科技创新教育工作,不仅能提高学校教育教学的质量,也能提高学生的思维能力,更能加强理论和实践的相结合,提高学生日常活动的有序性.

一、提出科学问题

开展青少年科技活动首先就必须帮助学生和老师更新观念,增强科技创新意识,这是活动能否顺利展开并逐步达到成功彼岸的前提条件.

首先我们得要思考这么几个问题：科学研究神秘吗?科学研究很难吗?科学研究离我们很远吗?中学生能不能做科学研究?

我想,要回答这么几个问题,我们先来看看科学研究的第一步：提出科学问题.在教学过程中有的学生会有一些很奇妙的想法,比如：天空为什么是蓝色的?海水为什么是蓝色的?火箭为什么会升空?实际上,你阅读爱迪生、牛顿等科学家的故事之后,你会发现思维是从疑问和惊奇开始的,提出科学问题是学得真知的关键一步,对自然界、身边事物观察或对别人结论质疑的基础上,发现和提出问题,发现问题这远比解决问题更重要.

调查研究显示许多学生进入高中后,往往会表现出学习积极性下降,不愿思考,不爱提问,不敢提问,不善提问,从而导致许多学生不会提问这一现状.为了培养同学们积极提出新问题的意识,我分别在针对高一和高二年级的研究性学习课堂中做了《中学生能不能做科学研究》的教学尝试,鼓励同学提问,培养问题意识.鼓励每位同学就自己在学习过程关于自然、社会、人生、生活和学习等领域中提出自己感到困惑的若干问题,经过一段时间的资料查询、整理和文字修订工作,最后形成比较有价值的问题,并利用课余时间和学生一起分析探讨,启迪学生运用自己的心智能力去发现和探索问题,从而促进学生问题意识的养成.例如我校高2013级学生夏若淳等比较了蜘蛛与蚕同为节肢动物,蜘蛛丝和蚕丝同为蛋白质构成的大分子,但是否存在着差异,查阅文献后发现蜘蛛丝和蚕丝差异的大小以及蚕丝与蜘蛛丝在特种纺织领域的适应性比较均未见系统的文献报道.于是在指导教师的指导下从文献和实验两方面对两者的力学特性和抗腐蚀性进行测定与比较.研究成果形成论文《蚕丝与蛛丝在特种纺织领域的适应性比较》参加重庆市第27届青少年科技创新大赛并荣获二等奖.所以,在科技创新教育过程中,我们要鼓励同学提问,培养问题意识.

二、如何选择研究课题

青少年科技创新大赛的竞赛规则中明确提出大赛的评审标准：“三自”原则和“三性”原则,自己选题,自己设计和研究；科学性,先进性和实用性.学生在选择课题时,课题内容应源于生活、浅处入手、做深做透的原则自己选择.学生选择出来的课题,学校专门组织团队根据课题研究是否具有合理可行,科学实用,持续发展的特点对学生进行进一步的指导.保证学生的课题能够做到具备科学性、创新性、实用性、完整性.

好的研究课题是走向成功的关键,每位研究者都必须重视课题的选择,然后是完成这个课题,再完善这个课题.在这个过程中我校构建了完善的中学生科技创新体系,有全校师生的积极努力配合；有物理、化学、生物、信息等学科的老师以及西南大学的专家担任指导教师；有西南大学完善的科学研究设备和实验室；有向仲怀院士和蚕学与系统生物学研究所与我校共建的“‘大手拉小手’家蚕基因附中实验室”；有向仲怀院士为我校培养优秀科技创新人才所设立的“西南大学附中院士研究基金”提供经费支持.如果我们学生仍然从事一些简单内容的科技活动,就难免显得内容陈旧,缺乏创新了,有了学校提供的相应的条件,学生的选题就能够选择环境学、地球与空间科学（包括地质学、矿物学、地貌学、海洋学、气象学、气候学、天文学、洞穴学、地震学、地理学）等乃至生物工程学方面的课题,而且我们会发现这些课题已经成为现代青少年科技活动的主流.例如,我校高2013级学生杨诗程选择生物化学课题《抗菌蛋白PscAFP在酵母中的表达与抗菌活性测定》,该课题要顺利完成,在中学现有实验条件下不可能完成,但杨诗程同学在生物教师和西南大学生物化学专家的指导下在西南大学化学化工学院实验室顺利完成一系列实验,研究成果形成论文参加重庆市第27届青少年科技创新大赛并荣获一等奖.

三、掌握技巧,提高科技创新能力

提高中学生的科技创新能力,它不仅要求学生更新观念,树立起强烈的创新意识,还要求学生能熟练地掌握和运用科学的思维方法和技巧.方法和技巧得当,就为课题研究的成功奠定了基础.因此,必须十分重视对学生进行系统的思维和方法训练,把它作为科技活动的一项必不可少的基础建设.要制定切实可行的训练计划,做到循序渐进,尽可能帮助学生打好基础.

基于以上认识,结合我校实际,根据我的体会总结出以下几点技巧：

1.写一本书

至少手中拥有一本《科技创新作品集》,并和指导教师或者家长一起阅读和讨论,感受其他学生研究课题的定位,寻找适合您研究的课题.

2.省略发一封邮件,把你整理的文档以附件形式发在此信箱中,写上班级和名字.

学生的初步想法（课题）必须查阅相关资料后形成文字材料,拿到指导老师办公室讨论分析,编制完成课题研究计划,完成初始论证.

3.充分的准备

学生到网站上查询相关文件熟悉规则.根据规则要求准备充足的材料.设计的展板要简洁明了,思路要清晰.并为答辩准备充分,时刻考虑能引起专家兴奋的地方（亮点）,才能有人极力为你推荐,获得更好的成绩.

4.心理的准备

学生在科技创新研究的路上将会遇到很多困难和挫折,这一点学生应作好充分的思想准备,只有坚持到最后才能摘取成功的果实.

辛苦付出,认真研究之后,参加青少年科技创新大赛并获奖是每一位学生的愿望和梦想,但切勿单纯为了获奖参与科技创新活动,切勿为了赞誉进行研究,也不要强迫自己去做.实际上,进行研究是因为你热爱它,因为你可以改变世界,为你的团体与社会做出一份你能够做到的贡献,从课题研究中学习新的知识,发现周围新的世界,这才是对你科技创新的真正的奖励.

要勇于尝试新的事物,即使没有任何成果,很多事情都是经过反复失败才成功的,从错误中总结经验,在尝试新的事物的过程中学习新知识,决不轻言放弃.要知道,科学研究是一项充满乐趣的活动,是对自己的一种全方位的挑战,不要让它成为您的负担!

总之,中小学生通过参加青少年科技创新活动不仅能够拓宽中小学生的视野,同时能够学到一定的科学知识与技能并激发起对科技创新的兴趣,更是树立了科学态度、培养了科学精神,以及科学的行为与习惯,提高了青少年的科技创新能力.