让乡村科技教育“有味”“有为”“有位”

王志军

怎样才能让乡村科技教育更有趣味、有作为、有地位？我以在陇县温水镇中学的科技教育实践，谈谈自己的经验与思考。

以赛促教

一是用好校园科技节，引导师生广泛参与。学校科技节以班际运动会形式举办，分为展示和竞赛两部分，为教师和学生提供展示自己科技作品的平台。科技节的竞赛项目一般有4 项：①水火箭比赛，用可乐瓶、自行车胎气桩组装，加上飞行翼，利用高压水气混合物喷流的反作用力飞行，评价标准是飞行距离。此项目难度较大，由我辅导学生设计、制作、试飞，制作发射架，组织竞赛。②让鸡蛋安全落地，学生各显其能，只要在保障安全的前提下，可以采用任何方法、形式、材料，把鸡蛋从4 层楼高度扔下后安全着陆不碎裂。③纸绳拉重物，给参赛队1 张报纸，用报纸拧1 根不短于1 米的绳子，看哪个队的绳子在同一平面水平方向能拉动的物体最重。④纸牌承千斤，给每个参赛队1 盒扑克牌，要求竖向可以用粘、剪、裁、捆等多种方法，建构1 种结构，评比那个参赛队的结构承载的物体重量最多（大于10 秒）。在2 周多的准备、制作和尝试过程中，各班同一项目又组建了多个竞赛小组，班级竞赛的胜出小组代表班级参加学校竞赛。这样一来，我们的运动会式的科技节让学校80% 以上的学生直接或间接参加了科技竞赛。科技节比赛当天，组委会、裁判员紧张工作，各个项目竞赛场人头攒动，比赛惊心动魄，学生现场制作、现场操作实践，他们关心能否为代表队赢得荣誉，更关心各代表队技术方案的优点和缺点，比赛结束后还在研究如何改进技术方案。

二是以社团参加各类赛事，促进学校科技教育。在组织参加各级青少年科技创新大赛的过程中，我们组建参赛项目组，各组精选项目，引导教师以科技辅导员科教方案、教具制作项目参加比赛，组织学生以科幻画、科技制作、实践活动项目参加比赛。2013 年以来，学校组织参加了历届青少年科技创新大赛，锻炼了教师，培养了学生，促进了学校科技教育的发展。此外，在学校支持下，科技社团购置了发报机、直流电动机、八音盒、DIY 组装滑翔飞机、航空航海模型、电子小火车、机器狗等科技活动装置与材料，让学生在玩的过程中了解掌握简单的机械原理、机械构造与电路原理，培养学生学科学、爱科学的浓厚兴趣。

以培训提升科技辅导员队伍素养

科技教育和校园科技创新活动离不开有兴趣、有能力的科技教师（科技辅导员），怎样才能拥有一支有兴趣、有能力、有热情的科技辅导员队伍？我们靠的是培训和引领。通過培训转变教师和学生的观念，首先，科技创新活动是科技教育活动的一种，培养的是科学理念、科学精神、社会责任与担当；其次，无论是高精尖的航天科技，还是师生们的小发明和专利，都具有实用价值。

为开展校园科技节，我们还对班主任教师开展比赛项目的培训工作，强调赛事特点、规则及安全事项等内容，这样，班主任就成了科技节的最前沿辅导员，裁判员则是比赛现场的辅导员和安全员；为参加科技创新大赛等赛事，我们开展培训，涉及竞赛规则、科技创新心得与误区、科技创新步骤和流程等。经过多年培训和引领，学校拥有了一批科技辅导员，前后有20 多人次获市级优秀科技辅导员称号。

以项目促成思维碰撞

借鉴课堂教学中“同课异构”的理念，同一个项目由不同的人提出各自的解决方案，再召集交流，通过讨论、借鉴、吸收、优化、优选，最后形成更简洁、更科学、更经济的方案。通过这种方式和流程，可以促成教师、学生思维碰撞，使我们的教育活动更生动、更有水平。

以校园科技节平台为例，我们规定比赛题目，要求参赛队伍及成员开动大脑，各显神通，采用各种技术方案，达成设计目的，再通过修改、优选方案，各组成员都能从“是什么”“为什么”“怎么办”3 个维度提出自己的方法和观点。比如“让鸡蛋安全落地”小组在研究的基础上得出：“鸡蛋要安全落地，必须解决地面对鸡蛋的冲击力，要减少冲击力，必须降低降落速度，或用包装材料吸收冲击力……”经过优选讨论，学生采用的方案各种各样，有用几个气球包裹的，也有用巨大的泡沫箱子紧密包装的，更有用雨伞改装降落伞承载降落的……

以寻找“缺陷”和“抱怨”为引擎激发创新欲望

为改进和优化生产生活中的方法与技术，我们开发了“设计与制作”课程，引导学生寻找日常生产生活中的技术“缺陷”和人们的“抱怨”，发掘技术创新素材，激发师生的科技创新欲望。近年来，以生活中的技术缺陷和生活中的抱怨为“引擎”，我们辅导学生申报专利26 项，授权20 项。

实例1：地震会造成严重的人员、财产损失，而人身伤亡往往是由建筑物断裂、坍塌造成的。针对这个“缺陷”，我们提出了一种结构更为简单、易于实现、节省建筑材料的卵圆形建筑结构，通过降低建筑物的重心，取消建筑物与地基之间的刚性连接，降低强地震波对建筑物的破坏。2017 年，“卵圆薄壳框架晃动式抗地震波建筑结构”被国家知识产权局授予实用新型专利。

实例2：因为结构和材料的问题，在晚春、夏、早秋季穿着运动鞋大量活动时，人体汗液输（排）入鞋内，不能短时间排到鞋子外部，会致使鞋内潮湿，奇臭无比。我们从鞋底结构入手，设计了“单一材质正负压自动空气抽排器鞋”，这一设计利用人行走时抬脚、踏脚对鞋底的力量，把鞋内的空气吸入鞋底，再排到鞋子外面，达到使用时舒服、脱下后清爽的目的，也利于延长鞋的使用寿命。此项设计于2017 年被国家知识产权局授予实用新型专利，并获得陕西省第31 届青少年科技创新大赛科技辅导员项目一等奖。

实例3：各类船只在遇到风浪、礁石、技术等问题时，会导致船体倾覆，且倾覆后不能自行扶正，说明水进入船体后改变了船体的重心位置。为解决这一问题，我们提出了“倾翻后能自己扶正的船设计”，2018 年被国家知识产权局授予实用新型专利。

以乡土素材开展活动

以乡土素材开展科技教育活动，可以在一定程度上降低活动成本与难度。以本地的社会生活现象和乡土自然资源，开展接地气的科技教育活动，能让学生在活动中看得见、想得清、做得来。近10 年间，学校策划组织的“温溪不冻的奥秘”“温水镇地域农田水利设施现状调查”，以本地香菇园、核桃园、草莓园为素材的“走进设施农业”，以及以本地脱贫攻坚工作为素材的“以白家滩村为例探寻贫困背后的秘密”等多项科技实践活动，获得国家级、省级奖项，并参与全国范围的展示交流。

科技教育“有味道”，才有吸引力；夯实我们对科技教育的兴趣，才能“有作为”；科技教育“有作为”，才能让教育者有“有地位”，让学生有创新、有责任、有担当。