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【摘 要】该项研究以一个普通的高中班作为实验班,分为五个试验小组,分别采用不同的教学模式和教学内容,训练相同的科技创新技法,以达到提高学生科技创新能力为相同的目标进行了实验,实验结果表明,案例分析和实例训练相结合的办法最为理想.在此基础上,明确了科技创新教育的教材的编写内容和方法,并制订了科技创新教育教材的编写大纲.为进一步完成教材的编写奠定了基础.
【关 键 词】科技创新教育；教材；创新技法；创新能力；教材编写大纲
1.前言科技创新已成为21世纪经济和社会发展的主导为量.新的科学发现和技术发明,特别是高新技术的不断创新和产业化,将对全球化的竞争,对世界的发展和人类文明的进步,产生更加深刻而巨大的影响.对我国来说,在科学技术和高新产业方面与先进国家的差距是明显的.我国要在激烈的国际竞争和复杂的国际政治斗争中取得主动,要维护国家的独立和安全,要使国民经济健康快速发展,要改善人民生活,提高全民族的科学文化素质,都必须大力发展科技,加强科技创新和创新教育.特别是我国历史上长期以来的封建文化传统和习惯,在很大程度上阻碍了创新的发展,虽然经解放后半个世纪的建设,已有巨大改观,但科学技术仍明显落后于先进国家,这正是加强创新教育迫切性的最主要原因.
我国的创新教育起步晚,发展比较缓慢.调查表明,我国青少年普遍缺乏创造力,只有近15%的青少年具有初步创造力特征.创造力特征是指三项基本能力：探索能力、与新事物相关的想象力和收集信息的能力.有关分析认为,过于严谨、思维定式、从众心理、信息饱和是创造性思维的四种主要障碍.这四种障碍在多数青少年头脑中普遍存在并且随着年龄的增长,这一倾向将日益增强.由于中小学长期以来是以“应试教育”为中心,各科教育互相割裂,学生的创造力受到很大限制.因此,加强科技创新教育已是刻不容缓.
如何加强青少年科技创新教育,以应对时代的挑战,是摆在所有中小学校面前的一项重要课题.要深人实施科教兴国战略和人才强国战略,应努力增强青少年的自主创新能力,加快科技教育发展,把科技教育放在优先发展的战略位置,全面实施素质教育和固本强基工程.科技创新教育的号角吹的越来越响亮,全国各中、小学都对此有了一定的了解和实施,但适合中学生的科技创新教育的教材甚少,一些书籍在理论上谈的多,实实在在能实施的少.在中学中开展科技创新教育,迫切需要一本浅显易懂、内容具体、容易推广并具有思维启发性的优秀教材.所以,对科技创新教育教材建设的研究具有重大意义及价值.
山西省忻州师范学院附属中学是一所由山西省教育厅直管的完全中学,学校领导对科技创新教育非常重视,在2006年国务院颁布《全民科学素质行动计划纲要》之后就提出了将科技创新教育作为学校的办学特色的目标.现在,我们忻州师范学院附属中学已经是“山西省科技教育基地学校”,“中国青少年科学素质教育提升研究̶
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2.程序与方法
2.1查阅资料,学习讨论,提高认识,统一思想.课题组成员分头查阅资料,然后组织学习,并分析中学生的年龄特征、知识水平和发展趋势,审视我国基础教育的现状,结合我校开展科技创新教育的初期实践进行讨论,统一思想,提高认识.经过学习讨论,并结合中学生的年龄和知识水平,我们认为,科技创新的教育理论对中学生来说深奥难懂,给中学生讲逆向思维、发散思维、集中思维和辩证思维的含义和作用等,估计是起不到多少作用,应多以案例分析和实例训练相结合的形式开展教育较为实用,效果也应不错.不过还应进行试验后才可确定.
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2.2拟定方案,分组实验,观察效果.（1）分实验小组.选一个学生素质和学生学习成绩中等的班级作为实验班,将实验班的学生按性别、学习成绩、实验课表现和任课教师评价等为参考,平均分为五个组,每个组约10～12人,每个组所教的科技创新技法和拟实现的目标一致,但采用的方法和教学材料内容不同.
（2）各组的教学内容与方法.第一组先讲创新理论,如什么是逆向思维?逆向思维的作用是什么?在科技创新中会产生什么效果等等.在此基础上再讲述相关案例,进行案例分析.这些案例是可以用于教学的典型的科技创新的成功案例,可以是以往本校学生的创新项目,也可以是校外的.然后,设计一些实例,让同学们进行模拟案例进行创新技法训练.这些实例可以是以前有人做过的,也可以是以前还没有人做过的,可以是一件实物,也可以是一种自然现象.在完成前面教学内容后,在一个设定的现场进行实习,实习内容从选定课题到设计方案,从完成研究到撰写研究报告等.
第二组不讲创新理论,而是根据要培训的创新技法讲述案例并进行案例分析,接下来进行实例训练,最后完成现场实习.与第一组相比少了创新理论的讲述,其余都一样.
第三组先讲创新理论,而后案例分析,最后现场实习.与第一组相比少了实例训练,其余都一样.
第四组先讲创新理论,而后实例训练,最后现场实习.与第一组相比少了案例分析,其余都一样.
第五组只讲案例分析,然后就是现场实习.
（3）实验效果的观察与评价.从现场实习情况评估各组的教学效果和科学素质的提升情况.最后,再从参加省市科技创新大赛获奖情况来评价实验班和其他班级的科技创新能力,以及评价实验班各组的科技创新能力,并由此试验情况确定科技创新教育教材的编写大纲.
3.结果
3.1实验班的选定.高中部61班的学生素质和学生学习成绩在所在年级都是处于中等水平,选为实验班.3.2分组情况.将实验班的学生按性别、学习成绩、实验课表现和任课教师评价等为参考,平均分为五个组,每个组约12人.具体分组情况如下：
第一组：赵斌、王一冰、李文杰、李鹏涛、冯子林、张浩宇、王婷、王一鸣、张宇婷、王成、郑娜、张毅博
第二组：智峥、乔子钊、周泽华、韩琛、袁龙、孟晓敏、杨洋、苏欣、李艳、张家宇、卢宇、王文炳
第三组：曲效鹏、邸吉廷、樊高宇、翟燕兰、刘柄宏、温雨雁、刘未未、李超、李美霞、张梁、高艳梅、刘昭融
第四组：李磊、唐晓燕、王晋、张小燕、程慧泽、李倩、赵卓慧、王旭锋、郝晓宇、刘琪、王琪淼、张哲源
第五组：李文才、段雨彤、冀拓、郭兰英、王斌、李肖君、申燕、武世雄、高源远、段成刚、武敏、郝国祺
3.3考察结果.按照（2）的程序与方法,进行了设问法、列举法、自然现象探求法等创新技法的训练,并进行了查阅资料和撰写研究报告的指导,然后在校园内、实验室、超市等地现场实习,最后依据（3）对各组进行了考察,结果是第一组和第二组各项指标考察结果相当,都比较好；第三组、第四组和第五组相当,但成绩次于第一组和第二组.
在忻州市和山西省青少年科技创新大赛中,实验班61班的同学们取得了非常好的成绩,其中第二组的智峥等八位同学的项目《大豆、豌豆、大米、小米中皂苷含量比较》荣获忻州市一等奖、山西省一等奖、全国三等奖,乔子钊同学的项目《冬季积冰鞋底防滑措施研究》荣获忻州市一等奖,韩琛同学与第三组的翟燕兰同学的项目《机械能守恒条件研究》荣获忻州市一等奖,李艳同学的项目《金山铺香瓜甜的原因》荣获忻州市二等奖.第一组的王一冰等八位同学的项目《加杨叶落叶前后黄酮含量研究》荣获忻州市一等奖、山西省二等奖,冯子林同学的项目《平抛实验装置的一种设计》荣获忻州市一等奖,张毅博同学的项目《原平市农村小学办学现状的调查与研究》荣获忻州市一等奖.第四组的唐晓燕和程惠泽同学的项目《垃圾优化处理方案研究》荣获忻州市二等奖.第五组的郭兰英同学的项目《关于超市检票合理性的调查研究》
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