湖南日报全媒体记者 周阳乐
5月31日,习近平总书记在北京育英学校考察时殷切寄语同学们,从小树立“科技创新、强国有我”的志向,当下勇当小科学家,未来争当大科学家,为实现我国高水平科技自立自强作贡献。
时代需要创新,中国未来创新的大旗需要青少年来扛。近年来,特别是在教育“双减”的大背景下,青少年参加科技创新活动热情日益高涨。然而,不少人认为小发明就是“小儿科”,获大奖必须“高大上”。诸如此类的功利心理和行为,不仅违背了开展科技创新活动的初衷,而且扭曲了科创教育的本质。
那么,科创教育的本质究竟是什么?如何培养孩子们的科学思维、探索未知兴趣和创新意识?近日,记者采访了几位多年深耕科创教育的一线教师,听听他们怎么说。
科创教育的核心是育人,不是“唬人”
长郡天心实验学校科学老师肖宗文接受记者采访时,带着一个“小钉耙”。
原来,这是该校一名5年级学生利用在“3点半课堂”学到的3D打印知识,设计制作出来的“隐形防盗窗清洁器”,可大范围、包裹性清洁隐形防盗窗(网)。“这一小发明就是基于小学生认知水平的创新作品。”肖宗文说,“作为教师,就是要将学科教学与培养孩子创新能力相融合。”
“我们主要培养小学生的观察能力和创新意识,让他们用所学的知识在生活情境中解决真实的问题。”肖宗文认为,在教育“双减”中做好科创教育加法,主要是给孩子植入创新基因和担当情怀,为国家培养杰出人才奠基。
田里的老鼠分布在哪里?有何出行规律?长沙县第一中学学生杨丰屹告诉记者,他有一次去乡下亲戚家,发现田里有老鼠,便开始思索是否可利用现代化信息手段来消灭它们。在半年的时间里,他运用所学的人工智能和信息技术进行融合创新,用热视电传感器、人工智能图像识别技术、GPS三维坐标等组合在一起,研制出“植保区域鼠害分布图测绘仿生飞行机器人”,可为农田灭鼠行动提供精准“作战地图”。不久前,该作品获第44届湖南省青少年科技创新大赛一等奖并被选送参加全国赛。
“我们带领学生做科创项目,得在符合学生的认知规律、成长规律和教学规律下进行。”该校科技辅导教师段贤清说,“科学技术没有天花板,只有让学生循序渐进地做他们‘够得着’的东西,脚踏实地,才会使学生在成长路上留下对科技创新活动的美好印象,从而不断提升自己的科创志趣。”
“创新应该是一个志趣驱动,让生命不断舒展、绽放的过程。”中国发明协会中小学创造教育分会会长谭迪熬表示,“我们搞科创教育,既要体现科创含量,更要体现教育含量。当代科创教育的核心是培育具有科学家精神的新一辈,而不是随便弄出几个作品来‘唬人’。获奖从来不是创新的目的,让学生的思维和人生变得开阔才是。鲜花和掌声固然很好,但学生的实质性成长更美妙!”
简单是发明的真谛,进步是创新的唯一
在湖南第一师范学院第一附属小学的一堂美术课上,学生张沛迪跟着老师学折纸。她折出一个三角形的“东西”,回家后得意地告诉妈妈:“这个东西刚好可以夹在书角上当书签,看到哪页就夹在哪页。”随后,她设计出卡套式防丢书签——一块等腰三角形的塑料夹套,加上一个橡皮筋,既有书签功能,又不容易遗失,还能保护书角。
“多好的想法啊!这就是孩子的视角,是只有孩子才能想到的办法!”谭迪熬兴奋地说,“为什么要搞创新?我们要让孩子明白,创新不是难事,简单就是发明的真谛,创新就是利用巧思让生活进步一点点。”
在谭迪熬看来,青少年创新成果主要体现在4个方面:把复杂问题简单化,把简单问题巧妙化,把常规问题精细化,把疑难问题智能化。
长郡中学创新教育名师彭世文十分赞同这个观点。他曾经指导醴陵二中学生,利用错视原理,在地上画出立体的减速带,引导过路司机自觉刹车减速。“这个作品曾一举拿下宋庆龄少年儿童发明奖金奖,它的经典之处就是在于用一个非常简单的新办法解决了老问题。”他说。
“为什么我们的学校总是培养不出杰出的科技创新人才?”这是著名的“钱学森之问”。彭世文认为:“目前,青少年普遍缺乏主动思维意识和创新能力。大量的刷题行为容易让他们形成思维定式,知其然而不知其所以然,不太愿意自己去做实验和慢慢生成自己的方法。”他表示,大数据时代信息泛滥,一些现成的数据信手拈来,学生们不想花太多时间和精力去钻研,获得第一手信息。
“科创教育不应在应试教育的缝隙里发展。”彭世文指出,要把实验研究摆在更加重要的位置,引导学生们亲赴科学研究的第一现场,提高他们的参与度和研究意识,不断发动他们去思考、去实验,去找寻不一样的路径和答案。
授人以渔不如授人以“渔场”,做好学生的“脚手架”
空气能耳机、手摇发电遥控器、车流自控双模交通信号装置……记者来到长沙市长郡芙蓉中学“未来科学家活动中心”,这里“收藏”着很多充满想象力的作品。
今年5月,该校学生楚铭涛发明的作品“电工爬电缆重力压握辅助装置”获得巴黎国际发明展银奖。他告诉记者:“我是在老师的引导下,用仿生鸟爪原理和杠杆原理结合,设计了一款抓握电缆装置‘鞋套’,能够方便电力工人在倾斜的电缆上安全行走,提高其工作效率。”
“‘鞋套’抓握住电缆了,摩擦力还可以更大吗?”“不同的人走在电缆上,脚底踩踏电缆的角度不一,‘鞋套’可以随之改变抓握方向吗?”该校科创特色教育中心主任陈水章对他又抛出新的问题,楚铭涛后来又顺着思路研制出“鞋套”2.0升级版。
在该校科技创新实验室,记者看到有数控车床、激光切割机、3D打印机……楚铭涛说:“在这里,我们可以将脑海中的创意想法亲手变为现实。”
“授人以鱼不如授人以渔,更不如授人以‘渔场’”。陈水章解释,“‘渔场’即平台,老师仅充当‘楼梯’‘脚手架’,让学生自己一步一步往上爬,去体验探究和交流合作,在这个‘渔场’中修炼获取‘捕鱼’的技能。这种技能将伴随他们一生,让他们未来面对各种问题都能受用,这才是科创教育的意义。”