科学教育与技术教育相结合的理论与实践研究

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全国教育科学“十五”规划教育部重点课题

《科学教育与技术教育相结合的理论与实践研究》

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子课题《技术教育与学校课程改革相结合的研究

 

结题报告

 

 

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2006年3月


建设有特色的科技示范校

提升全校师生的科技素养

——ca88手机版入口科技教育课题结题报告

 

全国教育科学“十五”规划教育部重点课题“科学教育技术教育结合的理论与实践研究”,海淀区子课题“科学与技术教育环境建设与资源开发研究”,我校确定的子课题为“技术教育与学校课程改革相结合的研究”,主要是研究如何把“科学教育与技术教育相结合的理论与实践”运用、渗透到我校当前教育课程改革之中,将科学教育与技术教育纳入到学校校本教研之中,加大全校师生创新意识、创新能力的培养,在不断更新教育工编辑——教师的新课程标准理念的同时,尽快使学生在这场改革中成为直接的受益者,逐渐提高学生的科技常识与动手动脑的实际技能水平,成为21世纪最有用的国际化人才或者是自食其力的劳动者。

一、研究背景

1、国际国内科技教育与技术教育的背景

世纪之交,各国都在考虑未来在国际竞争中的地位。在这个大背景下,国际教育出现了一些令人瞩目的新现象。值得大家注意的是许多国家高度重视科学教育;科学界人士直接参与基础教育改革;课程与教材改革热潮再度兴起;以开发智能为目标的教学方法改革也方兴未艾;运用信息技术改革教学过程的趋势日益加强。美国、英国、香港、台湾等地都加强了技术教育课程的设置。也就是说,在教给孩子书本常识的同时,更加注重了学生动手创新能力的培养,总结起来大约有这样几点:(1)要求学生学会一些生活中的基本技能,如:简单的木工制作、电工技能、缝纫技术、计算机App的应用、航空航模的制作等;甚至能够学会做饭。(2)对突发事件的应变处理能力:应具备抵抗自然灾害、防暴等能力。(3)创新能力:要学生学会动脑思考、突破常规,动手巧妙地解决生活中的难题,比如大家现在的小发明、OM竞赛等。

一个国家、一个民族的兴盛,关键在于教育。大家国家的课程教育改革其实就是要改革旧的教育制度,要让大家的孩子从纯粹的应试教育中解放出来,真正意义上的德智体美劳全面发展。大家现在承接的这个全国教育科学“十五”规划教育部的重点课题《科学教育与技术教育相结合的理论与实践研究》,是要研究如何为大家国家的孩子提供一个更适合学生发展的技术教育的环境。

2、技术教育与技术创新对学生发展的重要意义。

设计与技术教育是学校的基础课程。它使学生获得设计与制作满足需要的优质产品的常识、理解和技能,学习者可以鉴别什么是优质产品,包括考虑到优质的设计、制作和对科学技术原理的有效应用。学生应该学习和理解设计与技术是如何对大家日常生活产生影响的,特别是那些影响人类及其他生物生活质量的道德、社会及环境问题。他们应该能够用科学技术属于和常规交流思想。特别是了解他们所生活的社会如何依赖科学家和技术专家的工作。

科学与技术是彼此交织在一起的。培养科学与技术的自然关系和发展他们各自的特点同等重要。所有的学生都应该理解科学、设计与技术和数学的相互关系。学生应该有机会发展和应用他们的科学技术原理的常识理解和技巧。

通过学校为学生创设良好的科学与技术教育的环境,使实现上述学生所应获得的常识成为可能。重视学校科学与技术教育的环境建设,对学生的科学观的形成、科学技能等原理的理解应用都具有重要的意义,在一个充满科学的、理性的环境中学习,会使学生的聪明才智、创新意识、发展潜能得到充分的发挥,会让每一个学生的好奇心得到极大的满足。还很有可能会由此奠定一个未来科学家的基础。

 

二、研究内容、思路与方法

(一)主要研究内容

1、课程方面

通过一些学科(计算机、生物、地理、物理、化学、劳动技能等学科)在教学上对初中、高中学生有意识的渗透科学教育、技术教育的思想,教给学生自我学习的方法,鼓励学生进行探究性的学习,理解科学和技术、技能和应用之间的相互关系。学会发展和利用他们所学到的科学技术原理等常识,在生活、学习当中灵活的运用,努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的规划自我人生能力,从而促进学校教育课程改革的顺利进行。

2、学习环境建设方面

通过改进、改建和完善学校原有的科学技术实验室、机器人操作实验室,建设一批新的创新实验室,将学校科技教育、技能教育与学校科技环境建设、科技教学资源有机的结合,创建更加适合学生发展的科学技术教育空间,使学生的个性化在这样的环境中得到突出的发展,同时也应该能够促进其学问常识水平的提高,以适应社会发展的需要。

学校的空间是有限的,与大校相比,显然条件不足,但是如何充分利用有限的空间,挖掘学校现有资源潜力,合理安排各项活动场所及设施,创造出更加适合学生个性发展的环境,探索一条因地制宜、有效地开展科技活动的道路,也正是学校课题研究的主要内容之一。

3、科技活动方面

充分利用学校内外的科技教育资源,带领学生开展各种丰富多彩科技教育活动,对学生因势利导地进行科学技能方面的培养,力求科技活动在全体学生中展开,而不是仅仅局限于少数学生;在提高学生兴趣的基础上,发展他们对学科学习的创新能力。

结合当今世界科技活动热点,挖掘大学高科技的师资力量、物质资源,开发新的科技活动项目,将学生的注意力从电脑游戏正确的引入到科技游戏之中,将游戏与学习结合起来,通过科技游戏培养学生独立思维、开拓创新的思想品质和勇敢拚搏、勇于克服困难的精神。

通过以上几方面的研究,进一步探究有利于学生各项技能的学习和发展规律;积累总结学校在科技教育资源的建设、管理等方面的经验,最终形成有序的、更具有人学问的、适宜青少年心理发展的、科技教育与技术教育相结合的科技教育发展模式。

 

(二)课题的研究思路

1、探索在新环境下,新观念引导下的新型学习方法;摸索建立一个新的科学与技能结合的评价系统;建立健全科学与技能的学习和资源档案。

2、在初中阶段:强调学生的探究、体验与实践。学会运用计算机常识、网络常识进行探究式学习。了解设计与制作、科技与实际生活之间的关系。学会动手实践、解决现实生活中实际问题的能力。

 

3、在高中阶段:结合高考命题,在日常教学中培养学生科学判断、学科迁移的能力;结合特色学生的培养,教会学生终身学习的方法。开设普通高中阶段的技术课程,通过带领学生开发研制新的机器人品种,通过训练学生无线电测向技术训练精益求精,不断提高学生的技术素养和创新能力。促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标,着力发展学生以信息的交流与处理、技术的设计与应用为基础的技术实践能力,努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的人生规划能力。

4、结合创新实验室的建设,新校园科技景观、厅廊科技学问的重新布局设计等,在整体上研究科技教育环境对学生技术能力的培养与提高的作用。

 

(三)研究方法

本课题以实验研究为主,结合文献研究、比较研究、案例研究、行动研究的方案进行综合的研究与实验。结合学校的实际情况,参考国内外科技教育成功的案例,通过课堂教学中科学教育与技术教育的有机渗透,通过课外科技活动的一些成功的案例,提出学校科技课题可行性的研究方案。同时,注重课题的研究内容、研究形式与学校信息教育、科学教育环境与人文主义精神有机结合,最终形成我校课程改革、科技教育创新发展的特色。

 

三、研究的组织与实施过程

(一)研究的组织

以学校教科研室为主要负责,学校科技教师为主要成员,成立学校科技课题研究组。

负责人:秦永红

主要成员及研究方向:

主要成员

主要研究内容

赵玉水、刘振勇

在机器人研制的过程中培养学生的创新操作能力

韩崇志

电子制作与无线电测向、技能与意志品质的培养

谢丽雅

飞行模拟中科学与技术相结合模式的研究

王彦果

航模制作

亢淑怡

电脑美术中培养学生创新思维的研究

徐槐、沈平、曹建三

在天文观测中培养学生的兴趣与能力

李媛婷、张琳娜

MIDI音乐教学中学生作曲能力的培养

高文惠

生物教学中培养学生的科学想象力

王丽娟

鸟类的观察

田永平

无土栽培

刘  玥

历史教学、模拟考古

邢茜淑

模拟考古

李学凤

微生物的纯培养,产乙醇的微生物的发酵试验等

靳红云

在物理教学中培养学生物理实验的能力

             

(二)课题研究的过程

1、课题培训与研讨

学校在《纲要》课题的基础上,继续本课题的研究。在初期,我校三名科技教师参加了由中央教科所研究员王素老师为海淀区课题所作的培训。

按时参加区科技课题的各类培训会,及时了解课题的进展以及区课题组的要求。2005年4月19日在我校成功地举办了由教科所申军红主任主持的科技课题开放日,中央教科所王素副研究员、北京市科协科普协会王肃平主任、海淀区教委主任孙鹏、中教科纪世铭科长、区科协青少部部长宋其亮、区教科所副所长刘冠英、吴颍惠等领导和专家出席了会议,我校章校长向到场的领导、专家和老师们汇报了学校课题开展的情况,带领大家参观了学校的科技创新实验室及科技教育成果。

2005年10月16日至19日,学校派代表参加了在山东青岛举行的全国教育科学“十五”规划教育部重点课题“科学教育与技术教育相结合的理论与实践研究”结题及现场观摩会,聆听了到会的专家作的“十一五”课题前期培训讲座,如:

?   中国科普研究所原所长袁正光教授《科学与人文的结合》

?   中国人民解放军艺术学院原院长周荫昌教授《科学与艺术的结合》

?   王素研究员的课题培训,这次培训使大家对下一步科技课题研究的方向、研究的内容、研究的方法有了初步的了解。

同时我校还积极参加了兄弟学校的科技开放日、科技主题日等活动,认真学习他校科技教育成功的方法,为我校科技教育的发展提供了有益的经验。如:10月23日参加123中学科技开放日等。

2、课题开发与实验

为更好地开展新课题的研究,我校在《纲要》课题研究的基础上,对学校科学、技术课程的开发、课外活动的安排、学生科技素质培养的途径等方面作了较深入地研究,确定了一条适合我校实际情况的科技活动发展可行之路。

首先,学校重新统一规划了科技课程,特别注意将科技活动与校本课程的开发相结合,充分发挥各学科教师的潜能,除学校传统的科技选修课外,还根据学生的需要、学校新增资源状况增加了新的课程,如:微生物实验等。明确各研究项目的责任教师。

第二,组织各实验教师认真学习,在学期初撰写本人所承担科技课程研究项目的计划书、研究方案,注明研究目的、研究方法以及初步完成的时间、预期要达到的成果。

第三,确定以年级组、教研组为活动单位的有计划、有目的的配合科技教师开展各项科技活动的制度,体现学校课题研究的整体性和全局性。

生物、化学、物理教研组在教学中对开展了对学生科学技能应用方面的研究,通过学生亲自动手实验,着重培养学生的实际应用能力。       

10月份学校向总课题组推荐了四节优质科技录像课。分别是:

贾素珍老师高二年级物理课《静电的利用和防止》 

靳红云老师初三年级物理课《测量滑轮组的机械效率》 

韩崇志老师初二年级科技课《闪光棒制作过程》 

高文慧老师初二年级生物课《我要飞》

这四节课都在一定程度上显示了我校科技课程开发与实验研究的成果。

第四、鼓励科技教师参加市区级的进修学习、培训或者参与市区各级的科技活动。对学有成就者,学校将给予一定的奖励政策。

课题组的徐槐老师、韩崇志老师、赵玉水老师和谢丽雅老师由于他们在课程教学上的突出成绩,被海淀区聘为科技教研员。

 第五、充分挖掘资源,开发新的科技课程。

2005年9月,我校新分配来的研究生李学凤老师的论文《利用基因重组大肠杆菌技术制取燃料乙醇》在第三届“挑战杯”首都高等大学生课外学术科技作品竞赛中获特等奖。在第九届“挑战杯”飞利浦全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获一等奖。获奖消息传来,学校马上在学生中进行了广泛的报道和宣传,一方面通过树立典型来鼓励所有的青年教师勇于创新、实践,另一方面激励所有的学生积极参加到生物科学的探究中来。

10月学校经过认真的调研后,决定利用李学凤老师在微生物研究方面的资源,在初中开发了微生物实验的校本课程,专门拨出了一间教室,建立了学校第一个“微生物实验室”,学校先期投入资金2万元左右,添置了超净工作台,不锈钢手提式灭菌锅,冷光源双目显微镜,电热培养箱等大型仪器和设备。

微生物发酵产乙醇技术,可推广于以农作物废弃物为原料生产清洁燃料乙醇的可再生能源领域。燃料乙醇应用于交通运输业,可大大减少二氧化碳的排放量,对大气污染的防治具有重要意义,同时能够回收利用大量的农作物废弃物,为国家带来可观的经济效益,对国家能源开发及利用有着重要的意义。

学校这次建立“微生实验室”主要的研究方向是:微生物的纯培养,产乙醇的微生物的发酵试验等。

学校通过 “微生物实验室”的创建,微生物实验校本课程的开辟以及 “微生物实验兴趣小组” 的成立等一系列相应的措施,目的是在这一新的科学领域中,调动学生对微生物学科学习的兴趣,从而培养他们的动手能力、实验操作能力、自主学习、科学探究、团结协作与创新实践的能力;通过微生物发酵产乙醇的实验,激发学生探索微生物奥妙的兴趣,培养学生环保的意识,树立他们在环境、人口和可持续发展方面的远大志向。同时还计划培养出一批小小生物学家。

当学校成立“微生物兴趣小组”的消息传出后,得到广大学生的积极响应,前来报名的学生特别踊跃,远远超出了预计小组招生的计划,这说明,现在的学生对学习新常识是有很强烈欲望的,因此,大家现代的教育,就应该时时根据学生的需求,开发学生喜欢的课程,以满足学生对新常识的渴望。

3、环境建设与资源开发

近两年来,学校在有限的空间内,投入了大量的资金,尽最大限度的进行了学校科技环境的建设和改造,2004~2005年,学校建成了新的创新实验室有:飞行模拟实验室、电脑美术实验室、MIDI音乐实验室和电子制作实验室。重新装修扩大了机器人实验室,增加新的设备,装备更加先进的学校天文台;2005年底学校又根据新分配的研究生李学凤老师在大学获得05年全国生物课题研究一等奖这一新的人力资源,投入几万元资金建成一个微生物无菌实验室,拓宽了学生研究实验的领域。

现在正在建设中的“宇宙剧场”(天象厅),采用最新单球式设计;12-48个光学星座投影影器、多种光学座标系,太阳、月亮、地球及五大行星投影器;还有全自动的多功能控制台等,都是最先进的装备。在今年的5月竣工后,学生以及周边社区的居民将在这里观看到最新的环幕影片,感受太空上下五千年星际演变的过程。

通过“大手拉小手,科学家进校园”的活动,学校聘请科学家潘厚任为科技副校长,请北京天文台专家寇文及北京市天文摄影专家曹军为我校校外辅导员,请科学家为学生做科普报告,和学生一起参加科技活动。

 

四、研究成果分析(报告的主体):根据研究内容的几个方面进行总结、分析,论述清楚到底研究出了什么,主要观点一定要清晰,不是工作罗列。

(一)课程设置

1、在基础课程中加强对学生技术教育的渗透和技术能力的培养

把培养学生的科学素养、提高学生的探索意识、教会学生科学研究的方法作为学科教学的重点目标之一,尤其是在实验课中如何加强学生动手能力,更是教师关注的问题。我校的教师主要是通过在教学中将生活中的一些活生生的例子与科学常识相结合,教会学生一种科学思维的方法。在初中物理课的教学时,通过趣味新奇的物理实验演示,激发学生的好奇心理,从而激发学生的学习欲望。例如在讲动量和冲量时,让两支相同的粉笔分别从同一高度直接到桌面上和落到有厚毛巾铺垫的桌面上,可以发现直接落到桌面上的粉笔断了,落到厚毛巾垫上的另一支却完好无损,老师由此引入动量和冲量常识的讲授。又如在讲圆周运动的向心力时,可用易拉罐做成“水流星”实验,按照常规认识,当易拉罐运动到最高时,水必往下洒,但从实验结果看却出乎意料之外,水并没有下落。接着使转速慢下来,学生们会发现慢到一定程度后水会洒出,接着提出问题:要使水不洒落下来,必须满足什么条件。

又例如:在大家向总课题组推出的初二年级生物课《我要飞》,就是通过老师讲述鸟类、昆虫等动物适于空中飞行的形态结构特点,让学生简单了解飞机能够飞行的原理;通过以小组为单位模仿鸟类形态结构特点,设计、制作“小小飞行器”、试飞等过程,让学生在实践中进一步掌握这些原理,并能够得到深刻的记忆。在教学过程中,教师通过向学生先容莱特兄弟发明的世界第一架载人动力飞机试飞的成功,告诉学生一个真理,那就是在科学的道路上永远是充满着艰辛,只有通过不断的努力,才能达到科学的巅峰。这节课的重点是学生们制作小飞行器,整节课孩子们都很兴奋,充满着快乐:“第一,从学生课堂上的反应看,非常积极踊跃,百分之百地参与到教学过程中来,能感觉到他们的自主、乐学的热情,以及随时迸发出来的思考的火花。第二,从学生对常识的掌握情况上看,让学生在如此短的时间内牢牢地掌握这些常识点,这在以前的教学中是很难实现的。第三,从学生的作品看,做得很精致,有的组还给小飞行器起了名字,渗透了自己丰富的情感。第四,每个小组的同学都能及时总结自己制作的飞行器的优缺点,并能提出更科学的改进措施。”

教师和学生一样在这节课上都有很大的收获。高文慧老师在课后反思中是这样写的:“我在开始准备这节课的时候感到比较困难,但当我推开这扇科学探究之门后,看到了一片充满创意的天空,学生在这里快乐地学习,老师在这里快乐地耕耘。我认为这种让学生动手动脑的教学方法很值得继续深入地钻研,我会在今后的教学中主动地创造条件,争取做得更完善。”

2、制作科技常识小屏风,展示个性与风采。

这一项目在我校已经开展有三年的时间了,现已形成学校科技活动特色项目之一、成为学校科技教育的必修课。开展这一活动的主要目的是通过学生自己动手制作自己喜爱的、关注的科学常识小屏风,培养学生讲科学、宣传科学的意识,培养学生独自处理信息能力和创新的能力,从而固化与拓展学科教学、科技教育教学的常识和成果。

要求:

①以班级为单位,人人参与,独立完成。

②立意新颖,中心突出,要围绕一个主题、一个内容;

③在小屏风中要有自己的东西,如:自己照的照片或者自己写的文章,要能张扬自己的个性等;

④小屏风的制作要尽量做到图文并茂,品位较高,色彩要明朗协调,线条要流畅。

过程:

①确定主题:科任教师与班主任分别引导学生如何选择和确定主题,主题内容可以是贴近大家的生活中的事物,也可以是世界科技前沿的热点问题。

②搜集资料:根据选题到图书馆或者上网查询资料;

③加工整理:将找到的资料图片,分门别类的进行整理,加工剪裁,找出重点,切忌过多资料的堆砌;根据自己的理解写出图片注释、或者小论文

④设计制作:制作材料的选择,一般选用较厚的挂历纸,规格大小为40cm×60cm,30cm×50cm;

⑤展示交流:首先以小组为单位在班内展示,选出优秀作品送交年级评比;

在全校范围内进行展出,学校专门开辟一间教室,组织学生利用课余时间参观,由学生代表、校团委与科技教师共同评选出校级的创新之星,并将评选结果在全校学生大会上隆重公布。

现在每当科技月活动的时候,我校各年级学生纷纷拿出自己制作的各种形式、各类常识的小屏风在学校内展出,每年都会涌现出一批小屏风制作的高手和出现一批优秀的小屏风作品。

通过这一活动,使大家认识到:只要学校给学生搭建一个自主学习展示的平台,什么样的学生都可以在这里展示自己的才华、张自己的个性,无论是学业优秀的学生,还是学习上较薄弱的学生,只要他有爱好,他就会在这块土地上茁壮成长。

3、校本课、活动课

经过几年的探索与实践,在学校领导的重视与科技教师的共同努力下,最终形成了我校最具有特色的校本课程和特色科技活动课,主要有:电子制作与无线电测向、机器人设计与制作、MIDI音乐制作、飞行模拟实验、电脑美术等。

(1)电子制作与无线电测向

无线电测向运动是现代无线电通讯技术与传统捉迷藏游戏相结合的一项科技体育活动。在运动中充分体现了理论与实践、动手与动脑、室内与室外、体能与智力的结合。对于培养学生开阔视野、增长常识、增强体魄、磨练意志、培养独立思考和分析判断能力十分有益。

学校无线电测向运动经过三年多的实践,已经积累了一定的经验,摸索出一条较为成功的训练之路,成为了学生喜爱、家长社会认可、学校特色的课程之一。我校韩崇志老师也从一个普通的科技教师成长为一名海淀区无线电测向的兼职教研员,国家级无线电测向优秀辅导教师。2004年学校被海淀区教委认定为青少年校外教育研究发展中心无线电测向项目基地校。2005年4月市科协领导、海淀区教委、科协领导们出席了我校举行的“全国无线电测向重点单位”的挂牌仪式,至此,确定了我校无线电测向校本课程的强项地位,从2005年起,我校被批准招收初中升高中的无线电特长生;大家的目标是不仅在平时的训练中培养学生的科学精神、技术能力等,而且要为国家培养出更多的优秀运动员,要向亚洲锦标赛冲刺。

(2)机器人设计与制作

“机器人设计与制作”是我校比较成熟的、传统的校本课程,机器人设计制作活动有效地培养了学生的开拓、创新的精神和学生综合实践的能力,深受学生的喜爱,在学习过程中,一些原来学习基础比较弱,对学习不太感兴趣的学生,提高了对学习的兴趣和热情;一些原来性格内向孤僻的学生,学会了合作、懂得了勤奋。当一件件智能机器人作品制作出来时,也是同学们学习成绩得到提高、科学技能得到增长、整体科学素养得到提升之时。例如原高三学生保罗同学平时不太喜欢学习,参加智能机器人开发制作后,他的“课余生活充实了,在制作机器人、给机器人编程、翻译英文说明书、亚洲城ca88唯一官方网英文资料、学习物理常识的过程中,提高了自己的英文水平和发散思维能力。”由厌学转变为主动学,他研制的机器人在北京市中小学生机器人竞赛中获中学组创意第一名,学习成绩也随之有很大提高,去年考入了重点大学。

 

(二)学习环境方面

——创建一座一流、高效、实用、符合现代化教育理念的数字化学校是大家永远的奋斗目标

二十一世纪的教育将是一个从观念、思想到方法、行为都不同于以往的全新教育,这其中教育技术的现代化将起到重要作用。充分利用自然空间和电子空间,努力为学生创造最好的教育环境、浓厚的科技氛围,使学生的个性化得到充分的发展。创办现代化名校,建设一座具有数字化、生态化、科技化、艺术化、人学问和社区化的新型校园,为我校开展科技教育活动提供最好的物质保障。

1、信息化建设

早在2001年我校就已经建立健全学校信息网络系统,为学校师生的教与学提供了便利的条件。随着社会信息技术网络技术的普及和发展,学校每年都在更新设备、增添新的教育教学App,使学校的信息化建设总是处于较先进的地位。现在学校95%以上的学生都能够熟练的运用网络环境自由、自主的学习和对外交流,100%的班级能够建立自己具有特色的网站,100%的教师能够熟练的掌握制作课件的方法,学校基本上实现无纸办公。

2、创新实验室和环境的建设

1)天文台

我校天文台原来仅有一个大口径的美国折返望远镜,近一年来,学校不断的增添新的设备,又增添两台先进的望远镜,同时备齐了电脑信息处理设备及App系统,使学生在观测天象的同时,可以在老师的引导下对所观测的天体进行连续的拍照,所拍出的天体照片更加清晰。学生在天文台的活动比以往单纯的观测又增加了更高的科技含量;对学生科学意识、科学精神、操作能力的培养方面有上了一个新的台阶。

学校天文台,通过组织学生野外天文观测、天文摄影、天文论文竞赛,组织社区居民在天文台天文观测,为周边小学生送去天文常识、开展科普教育等多项活动,充分发挥了学校天文台科普阵地的作用,由于我校天文台在科技教育、科技普及方面的突出成绩,2004年4月学校被海淀区教委聘请为海淀区青少年校外教育研究发展中心科技创新研究室,徐槐老师被评为2004年度天文奥林匹克项目研究员。

2004年学校天文台共接待周边十多个单位近2000多人参观。2004年9月组织我校初中学生参加“北京市海淀区第二届天文常识竞赛”,杨子、朱东一、洪宇等共11人次获海淀区天文常识竞赛及天文摄影竞赛海淀区一等、二等、三等奖,。12月参加了“北京市第一届天文常识竞赛决赛”。

2 创建飞行模拟实验室

创建背景:

1·随着信息技术的广泛应用,电脑和网络已进入千家万户,利用电脑和网络进行学习已成大众化趋势。

2·电子游戏的新奇,刺激,吸引人,使多少大人、小孩、青少年痴迷。如何将这种痴迷引上正轨,社会各界都给予了很大的关注。

3·目前我国飞行员奇缺,而培养一个飞行员需要十多年的时间。利用模拟飞机飞行游戏App可以使人们学习飞机的驾驶、飞行和空战,为培养飞行员打下初步的基础。另外也可以使飞行爱好者感受飞机飞行的神秘。

4·随着社会的发展,科学的发展,经济的发展,私人飞机,私人开飞机,将不是很长远的事情,就如同现在的私人开汽车。

5·2004年5月14日中央电视台体育频道电子竞技栏目播出了关于电子模拟飞行运动的专题节目.国家体委航管中心副主任张西岭对模拟飞机飞行给予了肯定.(见附页<从模拟飞行——到真实飞行>)

学校飞行模拟实验室的创建

基于上述背景,我校于2004年12月投资创建了飞行模拟实验室,开设了飞行模拟实验课及课外活动,目前在北京市开展此项活动的学校只有我校一家。开设这一课程的目的:一是将痴迷电脑游戏的学生引入学习飞行常识的正轨,让他们在玩中学,在学中玩;二是为培养飞行员打下一些基础,争取为我国航空事业输送人才。因为,《模拟飞机飞行》可以使向往和准备当飞行员的学生提前学习有关飞行常识, 并体验到驾驶飞机,学习驾驶飞机或利用网络学习空战(如同有的中学开设的模拟汽车驾驶)。 

飞行模拟游戏虽然只是一种游戏,但是由于它的像真度已经非常接近真实的飞行,(模拟飞行和普通游戏其中一个明显的区别就是——你在模拟平台上熟悉和掌握的常识和操作技术,可以被应用到真实的飞行驾驶中去(详见:董茂印教官:模拟飞行是学习飞行的最佳途径)所以有些航空训练组织利用它进行基础的飞行训练。采用这种训练方式的既有军方组织也有民航组织。

现在每当学校午休、课外活动时间,就能看到高中学生在飞行模拟实验室活动的身影;每当学校有来宾参观的时候,就能看到这些学生向来宾侃侃而谈的先容他们所知的飞行常识、熟练的操作和演示他们的飞行技能的情景。从他们那自信的目光和熟练的模拟飞行动作中,大家可以欣慰地感到学校为学生所作的一切是值得的。

3)建成MIDI系统实验室

开始学校进行只是小规模的实验,但足以吸引许多热爱音乐的孩子前来尝试,在MIDI音乐制作的学习中学生们获得了极大的乐趣和收益。MIDI音乐制作系统,利用Cakewalk  Sonar  Encor  BanBoxApp,改变音乐的速度、调性、音量、音色等参数, 教师可利用它便捷的方式、丰富的音响为教学服务;学生也可在学习中一人操作多台乐器,实现多声部演奏、编配,也可多人使用一套设备进行演奏,并能随时找出学习上的不足之处,既节省了教学器材,又提高了学生学习的积极性,使教学变得生动、有趣,使探索学生的音乐技巧课、音乐欣赏课、音乐理论课等新的教学模式成为可能。在经过几年的实践后,学生MIDI音乐制作已经趋于成熟,并制作出许多动听的作品。(附:ca88手机版入口学生MIDI音乐作品光盘)。学校根据学生渴望学习音乐的需求,于2004年完成了对系统实验室的建设,装备了12套MIDI音乐制作的设备(包括硬件:电脑、MIDI键盘、声卡、耳机;及多种音乐制作App等)。现在学校的MIDI音乐实验室是学校一道靓丽的风景线,每当学校有外宾来访时,走累了。在音乐室坐下来,聆听一首学生创作的音乐,既看到了中国学校、学生的创新精神,又感受到中国学问深刻的内涵。许多外宾也由此对大家学校、对大家的学生赞叹不已。

4)建成苹果机设计室

2005年1月建成的学校苹果机设计室(电脑美术设计室),面积为30多平方米,可容纳18个学生学习,总投资为15万元。苹果机具有可进行视频编辑,制作DVD,电脑美术设计等功能,电脑美术设计室的活动内容高于一般美术课堂教学,是向培养美术设计专业技能、技巧上发展的,同时将提升学生对美术设计的认识。

在电脑美术设计室学生可以学到Photoshop图像制作、flash动画、imove等常识,并充分利用所学到的常识进行电脑绘画创作,由于大家教学的宗旨是:充分发挥学生的自主性、独立性和创造性,使每一位不同层次的学生在这里都学有所成、学有所获。所以,学校电脑美术设计室每次活动又能吸引很多学生前往学习。尤其是一些喜欢绘画,但笔头绘画能力稍差的学生,在这里她的艺术梦想得以实现。

因为电脑美术可以解决材料难以组织、技法难以掌握的弊病,是一班学生摆脱了传统美术技法的束缚,开阔了思维、想象、创造的空间,提高学生学习绘画的积极性,创作出了一幅幅较有趣味的图画,突破了课堂狭小的天地,大大加深并开拓了学生的常识面。让美术课变得更加丰富多彩。让每一个爱好电脑的学生在富于趣味性的气氛中掌握更多的电脑绘画常识。

学校还为美术实验室添置了大量的中外美术图书等作品,使学生随时可以接触到中外最著名的、最时尚的美术大家的作品,随时可激发学生的创作欲望、启迪学生的创作灵感。当大家走进实验室看到一幅幅学生的绘画作品、一件件美术艺术作品时,大家会为大家学生的聪明才智所深深感动。

 

(三)科学与技能教育的成效

经过两年多的课题研究,我校在科技教育方面取得了丰硕的成果,尤其是2005年,使我校的国际获奖年,取得了包括课程改革上

1、机器人设计与制作

2003年鉴于我校的机器人活动开展有特色,市教委拨专款在我校建立了海淀区青少年智能机器人实验室。媒体多次报道我校机器人活动开展情况。

2004年在北京市第四届电脑机器人竞赛中获二等奖;在第三届中国青少年电脑机器人竞赛上获得一等奖(金牌),在第十八届全国青少年科技创新大赛机器人展示项目获二等奖。同年我校机器人小组中参加全国大赛获奖队员又被邀请做客中央电视台《小崔说事》 “实话实说”栏目。

2005年9月丁亮、夏逖俊同学制作舞蹈机器人获得全国中小学生电脑制作活动机器人项目的第一名。

目前,我校机器人小组的成员正在研制新的机器人产品——智能机器鱼,准备参加新一轮的机器人大赛。即将研制出的机器鱼,通过自编的程序,可完成前进、后退、转弯、上浮、下潜等动作。不久的将来,一条漂亮的机器鱼将会出现在大家的眼前。

2、OM创新竞赛

我校学生的创新能力在科技教育中不断得到提高,从2000年起我校就在各类创新大赛中多次获奖,既体现了我校科技教育的成果,又显示了我校学生的创新实力。2002年我校“OM”竞赛队员在中央电视台《异想天开》栏目中参加《结构制作》《音响》两个擂台赛中,双双获得第一名;2003年在北京市青少年科技创新大赛获二等奖,2004年北京市头脑奥林匹克(OM)竞赛中获得初中组长期题第一名;我校的师生设计的“多功能盲人拐杖”获北京青少年科技创新大赛三等奖和第一届青少年科技发明创新竞赛一等奖,“非典病床”获北京青少年科技创新大赛三等奖和第一届青少年科技发明创新竞赛三等奖。

2005年4月在北京市第十届头脑奥林匹克竞赛上我校参赛队获得了“风格表演奖”。4月19日区教委领导和区科协领导在我校举行了“海淀区头脑奥林匹克项目基地校”的挂牌仪式,这对我校师生开展头脑奥林匹克运动是一个最大的促进。

2005年11月,吴伯龙同学和辅导老师共同设计的“绿色养殖系统”在全国第十五届发明展上获得金牌,

     绿色家禽养殖系统是一套多功能的自动化养殖系统。这套系统除家禽养殖外还可利用家禽粪便制作沼气,提供再生能源。在养殖过程中,从入栏到出栏均不需要养殖人进入,避免交叉感染。本系统还能培育无菌蝇蛆用于喂养家禽。

    这套装置的灭菌方式:1、臭氧灭菌;2、紫外线灭菌;3、红外线模拟太阳光照射灭菌。多重的灭菌方式及对流设备保证空气流通,保障了家禽的健康生长。这套“绿色养殖系统”在展出时,曾受到前来参观的团中央书记周强同志的高度评价。

3、无线电测向

无线电测向是我校继机器人项目之后开展的又一“单项突破”的项目。作为“全国无线电测向重点单位”,ca88手机版入口培养出了优秀的国家队选手:在2004年全国无线电测向锦标赛和全国青少年无线电测向锦标赛中,袁泉和他的同学一起获得男子团体第一、女子团体第二和个人单项第一、全能第二等11个奖项,在北京市参赛的各代表队中名列榜首。2005年9月,袁泉同学作为国家队运动员参加了在日本新泻举行的第六届亚洲太平洋地区无线电测向锦标赛,他是当时参赛队中年龄最小的队员,经过艰苦的角逐,获得了此次比赛的80米、2米两个波段的两块银牌,为中国争得了荣誉,为北京、为学校争得了荣誉。

4、飞行模拟

学校飞行模拟实验室创建仅短短的半年时间,就有一名同学经过训练后实现了飞上蓝天的梦想,2005年11月我校高三学生周彦博在大同航空训练中心蹬上初教6型教练机,在飞行教官的协同下在空中飞行了22分钟。这一飞就成为了全国第一个驾驶飞机飞上天空的在校高中生,也就奠定了周彦博同学对未来职业的选择,现在周彦博同学已经报名航空飞行员的职业。

5、科研成果

2004年由于我校学生在科技比赛中的优异表现,学校被授予了北京市科技方面的最高奖项——金鹏科技奖,袁泉同学获得了科技银帆奖。这对大家全校师生是一个特大的鼓励。

2005年4月19日,海淀区教科所在我校举办了“57中学科技教育课题研究现场会”。全区各中学主管科技教育的校长和科技教师参加了大会,中央教科所王素副研究员、北京市科协科普协会王肃平主任、区科协青少部部长宋其亮、区教科所副所长刘冠英、吴颍惠、区青少年活动管理中心刘哈阳老师等领导和专家到会引导。海淀区教科所德育研究室主任、区科技教育课题负责人申军红主持了会议。在现场会上充分展示了我校科技教育课题阶段研究成果,受到了与会专家和领导的好评。

2005年5月27日,在海淀区第九届教育科研工作会上,我校获得海淀区教育科研工作先进校,受到海淀区领导的奖励。

2005年6月的中韩两国网上英语常识对抗赛,ca88手机版入口是对抗赛的主会场,充分利用了学校在信息技术方面的优势。在比赛中学校的师生显示出自己用英语对外交往的能力。

在课题研究中,大家的教师也得到了锻炼和成长:在2005年10月青岛总课题的结题会上,我校的课题研究报告“建设有特色的科技示范校,提升全校师生的科技素养”,被评为优秀课题成果一等奖,高文慧老师撰写的科技活动方案《探究各种洗涤用品对植物的影响》被评为优秀成果一等奖,谢丽雅老师所编写的活动方案《劳技课上培养学生节约习惯的探索与实践》被评为优秀成果三等奖。

韩崇志老师被评为全国优秀辅导员,《PJ-80测向机制做与调试》方案荣获全国三等奖。

 

五、问题与思考

1、学校科技教育始终是学校教育的重点内容之一,抓科技教育,目的不只是在大奖赛上获得奖项,更重要的是注重对全校师生科技素养的提高,注重对学生可学技能的培养,让大家的学生从小就有求知欲和探索精神,引导学生学会做人、学会生活、学会健体、学会劳动、学会审美,培养学生做合格而有特长的中学生。

2、在科技校本课程设置上,一定要根据本学校的具体情况,寻找适合学生个性发展的切入点,选择孩子感兴趣的,又具有时代性、科学前沿性、社会热点的研究等,引导学生逐渐走上科学的道路,在教学过程中将玩与学结合、动手与动脑结合、科学考察与实验结合,主课与活动课结合,形成多种形式、多种教学方法的教育模式。但是在这方面,大家的课程设置还较薄弱,还存在着一定的随意性。

3、在注重学生科学素养、科学技能的培养的同时,更要注重科技教师队伍的建设,学校在科技教育政策制定、年度教育规划时,一定要从科技师资培训、课时安排、外出活动等诸方面加以侧重,要有明确的条文规定,尤其是对做出成绩的科技辅导员,要加大奖励的力度。另一方面,还需加强对科技课程的评价制度,建立一个更加适合的科技课程的评价机制。

六、对学校未来科技教育、环境建设的设计与展望

进一步实现校园的数字化、生态化、科技化、艺术化、人学问和社区化

1、数字电子化。现已初具成效。

2、生态园林化即绿色学校。

3、科技化。让校园充满探索与常识的信息,在娱乐与休息中获取常识,做好早期常识启蒙和启动。比如:楼道中的科技展版,让学生在潜移默化中汲取科技信息,接受科技教育,起到了润物细无声的作用。

4、艺术化。建设相当数量的、有一定常识含量的雕塑、壁画、文字,使校园成为对学生进行教育的基地。

5、人学问和社区化。学校与社会密切联系。要开放学校教育资源,开办一系列社区学问活动,使学校教育在空间和时间上延伸。要办好住宿部和走读部,使之相辅相成。

 

 

 

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执笔人:秦永红


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