《“生活化的高中科技教育”研究》成果公报

发布者:台州一中         时间:2013-10-17

 浙江省台州市第一中学洪仙瑜主持完成了全国教育科学“十一五”规划特色高中研究专项课题《“生活化的高中科技教育”研究》(课题批准 号:GHA093099)。课题组成员有:林楚德、项香女、洪昌强、林锦荷、金先高、吴君磊、陈长河、陈征燕、陶晨、陶战勇、徐春华、杨永建、项伯富、张 金海、徐红峰、陆文妹、章成、郑俊秀、陈荷芬、张文琴、董琳、田逢常、吴世宾、黄秀敏、候莉华。
   一、课题的研究内容与研究方法

   本课题在分析和总结学校23年科技教育发展历程及实践经验的基础上,力图构建一个较为系统的、具有一定理论体系和实践操作的的生活化的高中科技教育模式。本课题的研究内容主要包括:
   第一,通过研究和概括“生活化的高中科技教育”模式的内涵,来总结和归纳“生活化的高中科技教育”模式的外在特征。
   第二,通过完善和创新以科技教育为主导的课程体系,探索在学科课程、综合实践活动以及技术课程中,如何将科技教育与学生社会实践及生活实际相关联,以科学的视角解决生活中的问题。
   第三,通过探索“生活化的高中科技教育”模式的构成要素,总结实施该模式的校内外多方途径和环节。
   第四,通过总结普通高中科技教育特色发展的多种渠道,进一步拓宽科技教育范围,形成科技创新办学特色,提升学校办学水平。
     根据前述主要研究内容,本课题主要研究人员和其他参与人员分成了9个子课题研究小组,分别是:1)高中生活化的高中科技教育的学科教学设计和校本课程建设 的实践研究;2)综合实践活动课程研究;3)环境建设研究;4)普通中学技术教育途径探索研究;5)校园文化与德育功能研究;6)创新科技走进高中生的生 活研究;7)国际视野背景下生活化的高中科技教育的实践研究;8)普通高中生活化的高中科技教育与中职技术教育资源整合的探索与研究;9)搭建生活化的高 中科技教育的桥梁研究。
    在前后3年的研究、探索和实践过程中,本课题着力突破和解决了以下三大关键性问题:一是突破了学校原有的科技教育局限,将科技教育延伸至学生的生活领域, 从激发学生兴趣、培养学生实践能力和创新素养入手,提高全体学生的综合素质,促进全体学生的全面发展;二是围绕以科技教育为导向的课程体系的完善和丰富, 主要从学科课程渗透、综合实践活动加强、技术课程拓展三个方面探索实施的理念、原则、步骤等问题;三是探索和总结了普通高中技术教育的实施途径,将普通高 中生活化的高中科技教育与中职技术教育资源整合起来,实现了资源共享,互赢互利。
本课题属于理论指导下的实践研究。课题的研究方法以行动研究法为主,辅之以案例研究、文献研究、比较研究、问卷调查、访谈等方法,将质性研究和量化研究结合起来共同使用。
   二、结论与对策
   经过三年多的课题研究,结合学校20多年的科技教育实践经验,本课题得出如下研究结论:
   1.普通高中实施生活化的高中科技教育模式具有重要的现实意义和理论价值。
     首先,这是为我国培养创新型储备人才的重要路径。目前,建设创新型国家需要越来越多的具备创新精神的高素质人才,著名的“钱学森之问”引起人们对拔尖创新 人才培养机制的思考,仅靠大学教育很难解决这一问题。研究已经表明,青少年中学阶段的创造力水平明显高于小学阶段。普通高中阶段是培养创新型基础人才的关 键时期,这一阶段实施科技教育,显然是有效培养高中生创新能力的最直接途径。
     其次,这是对传统科技教育与时俱进的新发展。普通高中阶段传统的科技教育往往偏重于知识本位而忽略了科学精神的弘扬、科学方法的培养和科学价值观的形成 等,且存在片面追求升学率的倾向。真正的科技教育涉及到培养什么,怎样培养的问题,也就必然涉及到整个教育过程,这就不是开设一门相关的课的问题。科学课 程以“提高每一个学生的科技素养为总目标”,其中,主要涉及科学知识和技能、科学态度、情感和价值观等。
     第三,这是促进高中多样化发展的有益尝试。通过探索普通高中科技教育的发展模式,使科技教育从象牙塔走向大众,从面向部分优秀学生的精英科技教育转向面向 全体学生的普及教育,这在“千校一面”的社会氛围中,是一种探索适合本校实际、形成本校办学风格的有益尝试,对我国目前倡导的普通高中多样化发展的目标意 义重大。
    最后,这能激发学校改革创新的活力。在学校持续发展遇到“瓶颈”时,通过构建生活化的高中科技教育模式,能将现阶段的科技教育推向一个新的发展台阶,促进 学校从全体学生、全面发展的角度来革新学校各个工作环节,总结经验,积淀文化,突出特色,进一步彰显自己的办学风格。
   2. 生活化的高中科技教育模式以“四个转变”作为基本理念。
     生活化的高中科技教育模式是对传统科技教育模式的继承与发展,在新时期、现阶段,从建构模式的基本理念上就始终抓住“四个转变”,利用这“四个转变”来推 动和指导本模式的实施、反馈与评价。第一,从聚焦课堂内外转变为关注教育体系全过程;第二,从关注课程转变为关注学生自身;第三,从关注学生学业成绩转变 为关注学生综合素质的培养;第四,从关注部分学生转变为面向全体学生。
   3. 生活化的高中科技教育模式具备六个基本特征。
     生活化的高中科技教育模式倡导学生从自身实际和社会发展的需求出发,重在培养其自主学习的能力。通过多种途径和形式,发挥各学科优势,结合校内外环节,使 学生充分了解某一未知事物,在主动学习的过程中提高知识技能水平,了解探究过程,掌握获取知识的方法,提高学生的科学素养,这在本质上是一种研究性学习的 过程。在构建生活化的高中科技教育模式时,应当在学生的主体性、内容的综合性和生活化、过程的探究性、途径的立体性、对象的广泛性、目标的综合性六个方面 加以强调和突出。
   4.生活化的高中科技教育模式从“二个维度”推进。
     生活化的高中科技教育模式从丰富课程体系、整合校内外科技教育资源二个维度推进,以办学理念、课程体系、校园环境、校园文化、规章制度、校外拓展以及教师 培训等七个方面为抓手,以丰富和完善课程体系为出发点,其他环节相互补充、互相协调,多途径、多渠道推进模式的实施与开展。
   5.依托丰富的课程体系全面开展生活化的高中科技教育模式。
   课程实施是培养目标的实施蓝图,课程是组织教育教学活动的最主要的依据。生活化的高中科技教育模式倡导的是包含学科教学、综合活动实践课以及技术技能类课程在内的课程体系。
     在学科课程和校本课程中渗透生活化的高中科技教育。生活化的科技教育应有效整合科技教育与高中学科课堂教学的各个方面,充分发挥挖掘生活中的科技知识,结 合具体的学科教学,通过学科教学设计,借助课堂进行生活化的科技知识渗透,指导学生将生活化的科技知识在课外延伸和拓展,培养学生以科学的精神,用科学的 方法和手段,去探究身边的科学、技术、环境、资源等社会问题的能力,最终培养学生求真、求实和求新的科技素养。生活化科技教育的课堂教学要遵循生活中的科 技和学科知识结合原则、探究原则、师生互动原则、开放性原则、科学精神与人文精神相结合原则以及技术性原则。生活化科技教育背景下学科课堂模式的实施策略 主要包括:第一,从生活化情境、现象出发,引导学生主动深入探究科技问题;第二,从生活化的实验教学出发,由小见大,加深学生对科技知识的理解;第三,从 生活中的实物出发,激发学生深入学习科技知识的兴趣;第四,从科学史出发,感悟科技发展来源于生活;第五,通过生活化的练习设计,尽力让学生能有机会在实 践上将所学的科技知识加以应用。此外,通过课程全面实施生活化的高中科技教育模式还需要有生活化科技教育的知识读本,建设相关校本教材。
     在综合实践活动课中拓展生活化的高中科技教育。综合实践活动是高中课程结构八大学习领域之一,是以学生的兴趣和直接经验为基础,以与学生学习生活和社会生 活密切相关的各类现实性、综合性、实践性问题为内容,以研究性学习为主导学习方式,培养学生的创新精神、实践能力及体现对知识的综合运用为主要目的的新型 课程,主要包括研究性学习、社区服务与社会实践。与其它学科相比,在生活化科技活动中,综合实践活动课程具有生活性、自主性、实践性、生成性、综合性等特 征。综合实践活动项目设计要遵循生活化、发展性以及三维目标的设计原则。生活化科技教育没有传统意义上的“教材”,即使有“资料包”,也不能按照传统方法 进行讲授,教师必须引导学生共同设计实施步骤。活动通常可分为四个阶段,包括活动准备阶段、活动的实施阶段、总结交流阶段、拓展提升阶段。
    在技术技能类课程中丰富生活化的高中科技教育。《普通高中技术课程标准(实验)》正式将技术课程列为高中必修课程,  “技术”成为高中新课程方案中单独设立的八个学习领域之一。作为生活化科技教育的主要成分,普通高中技术教育一方面要加强与职业技术教育的互动,打通使用 职业技术教育资源的渠道,另一方面也应当保持自身的独特品性。普通高中技术教育是学生全面发展的一个独特的知识领域,其主要目的不是要培养专门技术人才, 而是要发展学生的以问题解决能力为核心的技术素养,以便为将来进入技术的社会做好准备。通过设置职业技能实践课程,促使生活化的高中科技教育在技术教育领 域的得到推进。“学一门生活中的技术”课程的核心理念是:技能培养可以作为创新教育的基础,为素质教育实施“另辟蹊径”;弥补现有课程设置的不足,素质教 育应给予学生更多的实践机会;有效利用资源,扩大学生生活的外延,实现普通高中和职业高中之间的优势互补、兼容发展。通过采取普通高中和职业中专通力合作 的策略,确保职业技能类选修课程的高效开发和实施。这种合作主要包括:第一,联合构筑由基础技能模块、拓展技能模块、强化技能模块组成的技能型人才培养的 选修课程体系。第二,联合编写职业技能类选修课程的读本或校本教材。第三,联合促使职业技能类选修课程的有效实施与合理评价。
   6.通过合理定位办学思想来加强对生活化的高中科技教育模式的构建和指导。
     中小学的办学理念是校长和教师对学校教育的理性认识和理想追求,是学校各项工作的精神支柱。学校教育价值的多样性决定办学理念的多元化;教育价值实现的多 样性决定办学理念的层次性;学校发展的特殊性决定了办学理念的独特性。鉴于上述认识,我校在多年实践的基础上,确定了“立德、立志、立业、立新”的人才培 养目标以及“理性、开放、服务、卓越”的“八字”办学理念。其中,人才培养目标中的“立新”指的是“创新的思维;会学习,具有反思能力和创新精神”。根据 相关办学理念和人才培养目标,结合实际,我校最终确定了“崇尚科技、弘扬体艺、倡导环保”的办学特色,并以此为追求目标,将其长期、持续渗透在学校教育教 学的各个环节之中。
   7.通过规范学校规章管理制度保障生活化的高中科技教育模式的实施。
     学校办学必须目的明确、目标清晰、途径得当、措施得力、衡量及时、控制有效,这一切都离不开理性的引领作用。这需要认真细致地分析校情,科学规划,探索出 符合台州第一中学实际的发展路径,加强内涵建设,走科学发展之路,提高核心竞争力。为确保学校生活化的高中科技教育模式的顺利有效实施,学校制定了一系列 相关的规章制度,通过自主式管理唤醒学生科技活动的自觉性、健全科技教育激励机制和完善学分认定与考核评价机制,形成了保障“生活化的高中科技教育”的管 理体系。
   8.通过规化校园环境设施创设生活化的高中科技教育模式实施的条件。
     校园环境是学校潜移默化地开展教育的重要资源,是需要学校充分利用的隐性教育手段之一。环境创设是一种活动课程,它将帮助学生通过用自己的方式与周围环境 主动积极地相互作用中获得知识,提高能力。学校从美化和合理规划校园环境入手,通过建设科技创新中心、中心广场区域、人工湖区域、常规科技教育设施以及其 他区域,使校园环境成为学生科技学习生活的重要组成部分。
   9.通过营造校园文化氛围来加速催化生活化的高中科技教育模式的实践效果。
     营造内容丰富多彩,格调健康向上,充满生机活力的校园科技文化,能够促进教师和学生的共同发展,使学校精神面貌焕然一新,有利于学校办学特色的积淀和形 成。学校已经实施的校园科技文化建设。主要包括以下方面:首先,形成了“和谐、务实、团结、进取”的精神;其次,打造“尽责、好学、合作、创新”的教师文 化;第三,狠抓班集体建设,深入开展专项主题活动;第四,以读书营造科技校园氛围。
   10.通过提高教师科技素养来确保生活化的高中科技教育模式实施的质量。
     教师只有以亲身经历的大量实践经验为基础,在理论的指导下对一些问题进行有目的、有计划的专题研究,才能使教育教学水平发生质变,才能形成独特的教学思想 和教学风格。学校主要通过校本培训和校本校验,构建教师文化、重建教研文化。采取“经验交流、案例分析、教学练兵、课堂研讨”等形式来提高教师的教学研究 能力;用“终身学习”的理念指导、鼓励教师多读书,促进教师养成自觉读书学习的习惯。提供机会让老师走出去学习,落实学校教研组教研制度,加强教师之间的 对话、互动和合作;要求教师做好教学反思,在自我反思中提升教学综合能力。
   11.通过拓展和建设校内外基地来丰富资源。
     校内外实践基地能够让学生在实践中发现问题和解决问题,发展学生的基本学力、创新品质和综合素质。为此,学校首先在在校内建设了“椒江区青少年科技创新中 心”。同时,学校还充分利用本地生活化科技教育资源。根据当地自然条件和工农业生产情况,及新兴城市的城乡结合部实际,充分利用社会教育资源,建立了十余 个固定的科技教育基地。为充分挖掘椒江职业教育的课程资源和当地社会课程资源,学校通过与椒江职业中专等职业和研究机构合作,在从职业教育中引入了职业教 育课程,并将上述职业学校作为学生技术技能课程的校外实践基地。
   12.“生活化的高中科技教育”模式的有效构建离不开科研项目的理论指引。
   只有当“生活化的高中科技教育”模式成为学校内部所有教师都关注的问题,并以行动研究的方式去解决实践中不断出现的问题时,这样才能更有效提升“生活化的高中科技教育”模式的实施效果。
   三、成果与影响
   本课题实施以来,在已具备较好的研究基础之上,公开发表和出版一批研究成果,同时吸纳在实践工作中合作的职业院校教师参与课题研究,在课程研究的过程中逐步扩大推广经验的范围,增强研究成果的辐射能力,提高社会效益和“示范”带动作用。
   1.主要发表的研究成果概述
     2009~2012年,我校有20项研究性学习成果在省市级展评中获奖,14篇科普论文在省市级科普论文比赛中获奖,33项电子制作、模型活动在省市级锦 标赛中获奖;在全国青少年科技创新大赛中获二等奖5项,三等奖2项;在浙江省青少年科技创新大赛中获奖21项,其中省一等奖13项。其中,得到当地政府重 视或直接应用的学生研究成果有:
黄岩蜜橘衰退原因及发展对策研究。该研究引起台州农业局、浙江省柑桔研究所的重视,他们是这样评价的:该课题选题正确,研究方法科学,数据翔实,论证充 分,结论可信,具有一定的创新性,对有关部门研究振兴黄岩蜜橘提供了重要参考。并希望同学们继续为振兴黄岩蜜橘尽一分力。台州市副市长批示:该课题关注植 物品种保护,对发展我市特色农业有一定的借鉴意义。市区两级林业部门高度重视,参考了该课题的研究成果,2010年第8期(总第388期)的《黄岩林特》 简报:“重视社会智力成果,启动乳橘保护区建设”一文中介绍课题成果和乳橘保护区启动建设情况。
多溴联苯醚对ICR小鼠和儿童认知行为影响的研究。该研究得到市政协主席的批示,他指出:同学们通过实验和调查,把所学的知识应用于实践,用科学研究的方 法来发现和探究身边环境问题,是一种主人翁责任感的表现。台州学院医学院院长指出:课题为研究POPs污染和地方病防治提供了宝贵的参考资料。

   电子线路板粉末对小鼠学习记忆能力影响的研究。该研究得到市人大常委会秘书长的回复,课题研究成果引起了政府的关注,为政府制订相关的政策和措施提供参考。市政协、市人大农资环保工委、市环保局、市卫生局在肯定课题成果的同时,作出相关环境整治的工作。
   2.研究产生的实践效应
     第一,该模式能有效结合普通高中升学任务和学生综合素质的培养两项重要教育任务。在提高学生学习兴趣、保持学生自信心、拓展学生思维的同时,也使学生的总 体学业成绩持续、稳步提高,在全国创新大赛、省创新大赛等各级各类竞赛中成绩斐然,学校科技创新教育的成果和质量得到进一步丰富。
     第二,该模式能够良好融合普通高中教育和职业教育,实现普通高中多样化的育人目的。学校通过尝试在科技教育中整合普通高中与职业技术教育资源,把高中必修 课程“通用技术”校本化,注重学生生活中的实用技术,开展“学一门生活中的技术”活动,这一举措促进了普通高中与职业中专科技教育资源的优势互补,实现了 与职业技术学校大量的实践教育资源、设备以及双师型、实践型教师的资源共享,为普通高中多样化、特色发展开拓了一个新的实践视角。
     第三,生活化的高中科技教育模式能够提升学校的区域影响力,提高办学绩效。学校通过实践生活化的高中科技教育模式,得到了政府、家长、学生以及社会各界的 支持和认可。通过与椒江职业中学合作开发和实施面向普通高中的职业技术校本课程,实现了优秀教育资源向外部辐射的办学效应。良好的社会氛围所形成的各方合 力,又推动了学校生活化的高中科技教育模式的深入开展。可见,生活化的高中科技教育模式能够较好地提升学校的区域影响力,成为学校未来持续的竞争力。
   四、改进与完善
   目前,学校在开展“生活化的高中科技教育”模式的实践过程中,遇到最大的困难就是:第一,科技教育管理体系与教师考核体系尚未有效衔接;第二,教师知识结构的缺失制约着科技教育深度展开;第三,学校及当地的科技教育隐性资源未充分利用。
     根据上述存在的问题,学校计划在未来的研究和实践中重点抓好以下几方面工作。第一,进一步改进教师管理评价制度,倡导教师自觉的科研文化氛围。第二,加强 对校外师资的利用和共享。第三,完善学分认定与考核评价制度,建立长效发展机制。第四,积极争取将职业技能实训项目纳入政府的社会培训体系。

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