中学生科技创新能力培养及改进策略

杜江缘，罗惠文

（上海师范大学 化学与材料科学学院，上海 200233）

1 上海市中学生科技创新能力培养的问题及难点

上海市中学生科技创新能力培养的难点可以从两个方面进行研究。首先是教师层面，教师能够向学生传输一些基础性的科技创新知识，因此上海市需要更新教师的教学策略，鼓励教师应用多元的平台来展开相对应的教学过程。其次上海市中学科技创新能力培养的难点还可以从课程层面进行研究，上海市需要确立校本课程体系，将不同学科学段的科技创新内容相互融合，以此来开设出具有特色的科技创新教育课程。

1.1 教师教学策略陈旧，未应用互联网服务平台

从教师的角度上来说，上海市对中学生科技创新能力的培养存在两方面的问题。首先，上海市教师在对学生进行创新能力教育的过程中教学策略较为陈旧，在教学过程中教师往往会沿用传统的教育教学方案，教师只注重古板传统的教学过程而没有及时向学生抛出问题，在这一过程中，学生只是被动地接受教师的教学内容而没有参与到真正的学习过程中去，严重影响了上海市对中学生科技创新能力培养的效率。其次，教师在实际教学中并没有应用互联网服务平台，这使得教师的教学管理效率较低，教师往往只能够依据以往的教学经验来分析学生对于创新教育知识的接收质量，况且教师的精力有限，他们不能具体化地分析每个中学生的科技创新知识学习质量，严重影响了上海市中学生科技创新能力的培养质量。综上所述，目前上海市中学生创新能力培养中存在着教师教学策略陈旧，未应用好互联网服务平台的问题。

1.2 校本课程体系匮乏，未实施学科学段相融

从课程的角度上来说，上海市中学生科技创新能力培养存在着2个方面的问题。首先，上海市并没有建立起校本课程体系，学生在学习科技创新知识时并没有接受到较为完整的理论教育和实践教育内容，首先是理论课程这一方面的内容，上海市的诸多学校都没有根据学生的学习基础确立相对应的选修课内容，一些科技创新能力较高的中学生只能在学校学习一些传统的必修课程，这使得这些学生的科技创新能力不能得到及时提升。另外还有实践课程这一方面的内容，上海市并没有建立起和科技创新能力培养相关的校园实践活动，使得中学生的科技创新知识只是拘泥于传统理论知识层面，学生无法及时实践也就无法获取到一些高质量的科技创新知识，严重限制了上海市中学生科技创新能力培养的效率。其次，上海市在对学生进行科技创新教学时，并没有将不同的学科学段相互融合，上海市未建立创新教学联合体，也未建设高中与大学教育相衔接的拓展型及研究型课程，使得上海市中学生的科技创新学习积极性有所降低，学生的科技创新视野不够开阔。综上所述，上海市中学生科技创新能力培养存在着校本课程体系匮乏，未实施学科学段相融的问题。

2 上海市中学生科技创新能力培养策略

2.1 教师视角下上海市中学生科技创新能力培养

2.1.1 更新教师教学策略

针对上海市中学生科技创新能力培养过程中存在的教师教学策略陈旧的问题，提出更新教师教学策略的解决对策。上海市可以从教师的角度出发制定相对应的中学生科技创新能力培养策略。上海市出台了《上海市青少年发展“十四五”规划》，这一政策[1]强调的就是科技创新教育过程，而作为教育活动的践行者，教师更要承担起其自身的人才培养任务，在实际教学过程中，教师需要以学生为主体，让学生真正参与到课程体系的学习中去，在培养中学生的科技创新能力的过程中，教师可以引入PBL问题式教学法[2]，PBL教学法要求教师引导学生进行探究学习，对于中学生科技创新能力的培养来说，探究教学尤其重要，在实际的教学过程中，教师可以开展以科技智造为主题的班级活动，在活动中教师要把学生分成几个不同的小组，然后抛出相对应的活动主题，主题要和科技创新息息相关，这样一来，学生就能够自主组成小组探究教师提出的问题。通过应用PBL问题式教学法，学生真正参与到了相关科技创新知识的学习中去，在这一过程中，教师和学生能够相互合作，共同探讨相对应的科技创新问题。综上，现阶段上海市教师需要应用PBL问题教学法来更新教学策略，以此来培养中学生的科技创新能力。

2.1.2 应用互联网服务平台

针对上海市中学生科技创新能力培养过程中存在的教师未应用互联网服务平台这一层面的问题，提出教师在教学过程中应用互联网服务平台的解决对策。上海市可以建立青少年科技创新活动服务平台，教师可以经过学生同意之后将他们的学习成果投放到平台上，以此让学生获得更多科技支持。在这一过程中，教师可以应用ADDIE模型来展开分析、设计、开发、实施、评价这几个不同的教学过程。[3]首先，教师可以应用互联网服务平台来及时地记录学生各个阶段的学习成果，这其中包括学生科技创新课程的学习成绩以及他们的科技创新成果内容，这些内容可以细化成数据被记录到互联网服务平台上，平台可以专门绘制中学生的科技创新学习曲线，以图表数据的方式来记录每个学生不同学习时段内的学习数据变化情况，在后期教师可以依托于互联网服务平台的作用来具象化地分析不同中学生某段时间内的学习积极性，这就完成了ADDIE模型中要求“分析”这一层面的内容。针对某一时段内学习表现不佳的中学生，教师要积极约谈，明确这些中学生在学习过程中存在的问题，教师可以针对这些问题制定相对应的解决方案来向学生提供帮助，这样一来，中学生能够始终处在一个较好的学习状态之内，而教师提出的解决方案也符合ADDIE模型中的“设计”“开发”“实施”这3个层面的要求，最后教师可以针对中学生后续的学习状态进行评估，以此来明确学生对教师不同解决方案的接纳质量，这就完成了ADDIE模型中的“评价”这一层面的内容。综上所述，上海市教师需要应用好互联网服务平台，通过平台来实时地监督中学生的学习状态，以此来保障中学生始终具有良好的科技创新能力。

2.2 课程视角下上海市中学生科技创新能力培养

2.2.1 开发凸显“研究”的校本课程体系

针对上海市中学生科技创新能力培养过程中存在的校本课程体系匮乏的问题，提出开发凸显“研究”的校本课程体系的解决策略。从课程角度出发，上海市可以开发出凸显“研究”的校本课程体系，这一课程体系可以分成理论课程以及实践课程两方面的内容。首先是理论课程，上海市学校可开设“创新思维与技能”选修课，这属于理论教学内容，在选修课上中学生可以学习到一些基础的科技创新知识，这样一来，其自身也能够具有一定的科技创新能力。其次是实践课程，上海市的学校可以举办校园科技节，开展中学生创新素养培育项目，推进创新实验室和创新实验平台建设，支持中学生创新社团活动，为中学生创新创造提供平台。另外，在设置理论课程和实践课程的过程中，上海市学校可以用OKR模型[4]，它是指以Objectives（目标）为践行基础，以此产出多个Key Results（关键结果），在设置相关的课程体系时，学校需要始终以中学生科技创新能力的培养为目标，以此来创设出多个不同的校本课程体系，这些不同的校本课程体系就可以看成是OKR模型中的Key Results。除此之外，上海市学校还可以整合各类教育资源，为中学生中的“科技创新发烧友”提供专业支持，协助对接大学实验室和相关领域专家学者进行一对一指导，引导“科技创新发烧友”成为未来科创领域的专业人才。这样一来，通过理论课程和实践课程的融合，上海市就从理论研究以及实践研究两个角度出发形成了一定的校本课程体系。

2.2.2 科技创新课程学科学段联合

针对上海市中学生科技创新能力培养过程中存在课程未实现学科学段相融的问题，提出相对应的解决对策。从课程角度来说，上海市可以开发出学科学段联合的科技创新教育课程，在培养中学生的科技创新能力的过程中建立创新教学联合体，建设高中与大学教育相衔接的拓展型及研究型课程，体现出学科学段联合的课程属性，通过中学课程和大学教育的衔接过程，中学生能够对其后期学习到的科技创新教育课程内容有一定的认知。在此过程中，上海市学校可以应用Merrill五星教学策略[5]，从解决问题、激活知识、论证新知、应用练习以及融会贯通这几个角度上出发，将中学课程和大学教育紧密衔接起来，在此过程中，上海市的相关教育者可以建立起具有特色的科技创新课程体系，然后教育者可以从这些不同课程的角度上出发，提出相对应的课程问题，以此将中学课程和大学教育相互衔接。在这一过程中，教育者可以鼓励学生激活原有知识，论证新知，并且对此进行专项应用练习，以此来帮助学生实现知识应用的融会贯通。另外值得注意的是，在设置相对应的学科课程时，上海市教育机构可以组织教育者展开学科学段研讨工作，在工作探讨会上，教育者可以针对中学生的学习特性制定相对应的衔接课程。除此之外，科技创新教育也可以和其他的不同学科相互融合，例如在数学、物理等等各种基础学科中都可以融合相对应的科技创新教育内容，而科技创新和这些基础学科密不可分，这样一来，科技创新教育就和不同的技术学科相互融合，同时不同学段的学生也可以实现中学和大学教育课程的衔接学习。如此一来，从课程的角度上出发，探寻出了学科学段融合的中学生科技创新能力培养方案。

3 结语

目前我国强调科技创新驱动发展，国家科技创新水平直接与国家经济发展相挂钩，尤其是现阶段我国已经发展为世界第二大经济体，庞大的经济体量使得我国对科技创新人才的需求量越来越大，因此从这一角度上来说，我国需要培养高质量的科技创新人才，以此来支撑社会的现代化发展进程。人才培养要从青少年抓起，中学阶段正是学生理解能力较强的阶段，因此我国需要着重培养中学生的科技创新能力，以此使中学生能够成长为我国社会发展需要的高质量人才，为我国的科技发展贡献力量。上海市也出台了相对应的中学生科技创新能力培养策略，相信在未来更多优质化的科技创新人才能够依托于这一专业化的策略被培养出来。