中学生科技创新能力培养研究

朱子熙

摘 要：科技竞赛是培养中学生科技创新能力的重要途径，分析科技竞赛对中学生科技创新能力的影响，有利于教育管理部门、教育机构、教育工作者以及家长对科技竞赛的合理认识和有效利用。文章以“金钥匙”科技竞赛为例，分析中学生科技创新能力的不足之处及原因，并提出解决方案。

关键词：中学生；科技创新能力；培养；金钥匙科技竞赛；特点；意义

中图分类号：G421；G633.98 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）20-0032-02

一、“金钥匙”科技竞赛的背景

江苏省“金钥匙”科技竞赛是由江苏省教育厅立项，江苏省科协、江苏省文明办、江苏省科技厅主办，科学大众杂志社承办的青少年科技活动。截止到2017年，已举办29届。若干年来，该竞赛一直致力于培养全省青少年的科技创新能力、实践能力，为全省青少年科技活动的蓬勃发展做出了重要贡献。竞赛为全省青少年提供了多样的活动形式和丰富的活动内容，在培养青少年的思维能力、动手能力等方面成效显著，在全省中小学师生、家长中引起了热烈的反响。该大赛是目前江苏省举办的青少年科技教育活动中一项参与人数较多、规模较大的高层次的科技活动，对全省的青少年科技活动具有示范性和导向性。“金钥匙”竞赛的宗旨是通过组织全省中小学生参加形式多样、内容丰富的科技竞赛项目，培养全省青少年的创新精神，锻炼青少年的实践能力，提高青少年的科学道德与素养，鼓励青少年中优秀人才的涌现。竞赛良好的活动组织形式为全省青少年科技创新能力的培养提供了有效途径。

二、“金钥匙”科技竞赛的特点与意义

1.“金钥匙”科技竞赛的特点

（1）竞赛形式生动活泼。“金钥匙”科技竞赛形式多样，包括个人赛和团体赛。同时，竞赛形式多样，除了常规卷面问答题外，团体赛中还有必答、实作和抢答题。竞赛形式活泼、生动，需要选手具有敏捷的思维能力以及一定的动手设计能力。

（2）竞赛内容丰富多彩。“金钥匙”科技竞赛内容并非考查单一学科知识点，而是多项学科相互渗透，并且在竞赛题型上，除了传统的考查学生对书本理论知识的掌握以外，还别出心裁地设计了实验环节，更多考查的是参赛选手的临场反应和动手能力。除此之外，在赛程的设置上还安排了轻松有趣的参观和选手之间的联谊活动。竞技与休闲相结合，让同学们在趣味中学到知识。

（3）竞赛讲求团队合作。科技竞赛不是一个人的竞技，而且个人的知识面毕竟是有限的，各个参赛选手都有自己擅长的领域，当然也有不熟悉的知识点。“金钥匙”竞赛中的团体赛则需要参赛选手互相配合，相互分工，彼此之间取长补短，这样才能最大限度地发挥团队优势和集体智慧。

2.“金钥匙”科技竞赛的意义

（1）激发学生的学习兴趣。科技创新活动形式新颖，内容丰富多彩，主题紧跟时代潮流，充满趣味性。在竞赛过程中，参赛学生可以发现问题、解决问题，享受比赛带来的成就感，并能够对所学所见的知识产生浓厚的兴趣。另外，参赛学生若能在科技竞赛中表现出色，并取得优异的成绩，可以大大提升自身的自信心，并在今后的学习生活中更加充满动力。

（2）让学生学习到复合型知识。科技竞赛并非单一地考查某项学科或某个知识面，而是将许多知识点串联起来考查参赛学生的综合知识面。例如，用一根普通的吸管、一卷胶带、一把剪刀、一个砝码，参赛选手应该如何搭建一座屹立不倒的吸管承重塔？这个问题就牵涉到物理知识、数学知识和动手能力。因此，科技竞赛要求学生将所学知识串联起来并加以整合，将理论知识与亲身实践结合在一起。这样，不仅可以让参赛选手的理论基础更扎实，还能提高他们对知识的应用能力。

（3）提高学生的合作能力。在竞赛的过程中，特别是团体赛，考查的不仅仅是学生对知识的掌握程度，更要求学生具有集体意识。例如，由小学组和初中组的选手合做一道赛题，要求用5张A4纸做一个支架，擎起一只50g的砝码，在稳固的前提下，比一比谁搭的支架最高。遇到这种题目，每位选手都会有自己的想法，因此能够虚心、认真听取别人的意见就显得尤为重要。所以，在团队合作中学生需要扬长避短、分工合作，这样才能提升整体的实力，才能意识到个人与团队发展的关系。

三、从“金鑰匙”科技竞赛中获得的感悟

1.中学生科技创新的意识和欲望不强

创新意识和欲望是创新行动的前提，如果没有这个前提，那么创新活动的潜能就不会被开发。由于中学生的学习目标较为明确，基本都为考上心仪的大学而努力学习，因此，他们把绝大部分的时间都用于学习课堂知识以及课后作业上，甚至课余时间也会报名课外辅导班用来提高自己文化课的成绩，对于科技创新只能作为一种爱好。甚至有些中学生会觉得创新是搞科研或学术的事情，离自己很遥远，因此从来不尝试去做，因而缺乏一定的创新精神。

2.中学生思维方式限制了科技创新能力的发展

由于中学生年纪较小，并且在平日的学习和生活中接触的知识面有限，加之平时的学习方式较为单一，所以他们的思维方式缺乏全面性、开放性和灵活性。中学生的思维方式大多来源于父母、老师或者周围的同学和朋友，所以普遍习惯采用保守而传统的思维方式。同时，长期保持固定的学习方式，会影响中学生的自主学习能力以及思维方式的多样性，会使他们对老师的依赖愈来愈重，对于知识的汲取也愈发被动，这样不仅不利学生主动学习，也不利于想象能力的培养。因此，中学生的创新思维能力很难得到磨砺和提高。

3.教学的客观环境不利于中学生科技创新能力的培养

从整体教育的情况来看，目前我国的中学教学模式大部分采用的是大班授课式，即教师在讲台上按照教材授课，台下的学生认真听课，这样老师达到了教学效果，学生也觉得完成了学习任务。但是，这种“课堂教学+课本”的教学模式会对学生的个性化发展教育相对缺乏重视，不利于学生创新能力的培养。这些现实存在的客观条件，导致师生之间的互动性受到影响，即使学生在学习过程中碰到难题产生了疑问，也无法与老师进行及时有效的沟通，或者学生有了新的想法，也无法立刻表达出来。长此以往，中学生的科技创新能力将会受到很大的限制。

四、启示与展望

1.中学生要加强对科技创新能力的重视

要做到重视创新能力，首要条件是具备创新精神。要进行科技创新，就要进行创造性的劳动，就必须具有创新精神。创新精神包含的内容非常丰富，主要有首创精神、献身精神、顽强精神和探索精神等。对于中学生而言，探索精神尤为重要。探索精神是指对真理的追求，它由强烈的好奇心所驱动。有句老话，叫作“兴趣是最好的老师”，而兴趣就是好奇心的体现，无论是在学习还是生活中，学生只要拥有强烈的好奇心，就能够提高自己的注意力与专注力。因此，中学生在强化自身的科技创新能力的过程中，拥有好奇心是必不可少的因素。其次，要端正自身的学习态度，优化自身的学习方法，对于所学知识要及时掌握与消化，这样才能长久地保持学习和探索未知的兴趣。但是，如果仅仅有兴趣却无法长期坚持，也是不行的。因此最后，意志的重要性不言而喻。意志是指坚持不懈的一种毅力，它是创新者最宝贵的品质。在进行科技创新的时候，三天打鱼两天晒网的状态是万万不可取的。因此，要想创新，就要有坚定的意志。

2.中学生要破除自身的固定思维

所谓固定思维，是指随着人的知识和经验的积累，而逐渐形成的一种思维惯性。这一点，在中学时代尤其明显。中学生由于不够成熟，在日常生活學习方面离不开家长和老师的教育指导，因此会对家长或者老师产生依赖心理，甚至觉得只要是他们的话就一定正确，只要听从就好，久而久之就会失去自我思考的能力，产生惯性的听从思维方式。而在科技创新活动中，惯性思维会成为很大的绊脚石。因此，要想提高自身的创新能力，中学生需要抛弃已有的固定思维，同时摆脱对外界知识的依赖心理，学会运用自己的大脑去思考、去探索，这样才能避免思维的局限性。要做到破除固定思维，方式之一就是要敢于提出问题，培养质疑精神。善于质疑，是一种拥有独立思想的表现，善于质疑的人拥有着自主思考的能力，能看到别人看不见的角度，因而才能多方面、多角度地积极解决问题。

3.学校及教师要创造利于科技创新的客观环境

若要提高中学生的科技创新能力，良好的创新环境必不可少。因此，如何构建一个利于科技创新的客观环境，是学校需要重视的问题。首先，可以从吸引学生的注意力入手，在日常学习生活之外不定期地举办一些富有创造性的活动，例如科技竞赛、小发明展示等，吸引学生的目光，培养他们的兴趣，进而使他们产生创新的激情。其次，知识面对于学生的重要性不言而喻，学校应鼓励学生主动去了解各个领域的知识，拓宽他们的知识面，培养他们对知识的好奇心，告诉他们如何利用不同的方法解决问题，强化科学创新的意识。教师则可以设置一些适合中学生的研究性课题，让学生在参与研究的过程中发挥自己的创新能力，并且要对成绩突出的学生进行表扬，甚至适当采取一些奖励措施，作为对他们的创新意识和创新能力的肯定，以促使他们继续保持。最后，在课程设置方面，教师可以适当设置一些与科技创新相关的课程。这样，就可以把科技创新渗入到日常的学习中，培养中学生的创新思维和创新能力，促使他们在创造发明的道路上越走越远，越走越宽。

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