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探讨初中生在青少年科技创新大赛中的选题和实践

时间:2015-01-08 08:53来源:本站整理 作者:杨颖 点击:
杨颖 引言 青少年科技创新大赛是一项青少年科技创新成果和科学探究项目的综合性科技竞赛,是面向在校中小学生开展的具有示范性和导向性的科技教育活动之一,是中小学各类科技活动优秀成果集中展示的一种形式。举办青少年科技创新大赛的根本宗旨在于推动青少
  
  杨颖
  引言
  青少年科技创新大赛是一项青少年科技创新成果和科学探究项目的综合性科技竞赛,是面向在校中小学生开展的具有示范性和导向性的科技教育活动之一,是中小学各类科技活动优秀成果集中展示的一种形式。举办青少年科技创新大赛的根本宗旨在于推动青少年科技活动的蓬勃开展,倡导和鼓励青少年在运用现有的知识和所掌握的科学原理的基础上,丰富想象和开放思维,通过收集和检索获得的信息,经过调查、走访专家,分析论证以及研究性学习,对重大现实问题可能设想的解决方案,对未来科技发展和社会进步以及学习、生活、生产可能实现的新进步、新形态、新形式、新概念、新产品和新服务进行设计和创作,培养青少年的创新精神和实践能力,提高青少年的科技素质,鼓励优秀人才的涌现。
  福建省青少年科技创新大赛竞赛规则中明确提出大赛的评审标准:“三自”原则和“三性”原则。
  自己选题:选题必须是作者本人发现、提出、选择的。
  自己设计和研究:设计中的创造性贡献,必须是作者本人构思、完成的。主要论点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的。
  自己制作和撰写:作者本人必须参与作品的制作。论文必须是作者本人撰写的。
  科学性:包括选题与成果的科学技术意义、技术方案的合理性和研究方法的正确性、科学理论的可靠性。
  先进性:包括新颖程度、先进程度、技术水平与难易程度。新颖程度指该项发明或创新技术在申报日以前没有同样的成果公开发表过,没有公开使用过,该项研究课题及论文的选题有创意;先进程度指该项发明或创新技术同以前已有的技术相比,有显著的进步;指课题研究及论文的研究结论所具有的科学价值和学术水平。
  实用性:指该项发明或创新技术可预见的社会效益、经济效益或效果;指课题研究及论文的影响范围、应用意义与推广前景。
  针对活动的要求,我们在辅导学生展开科技创新活动的过程中,着重从两个方面加大指导力度:其一是如何选题:其二是如何开展实践活动。
  一、青少年科技创新活动的选题
  良好的开端是成功的一半,在青少年科技创新活动中,开端就是选题,选题选好了,事半功倍;选差了,事倍功半。应避免陈旧、缺乏创新的题目。例如:“地震与生活中的科学”、“天气现象的观测、记录和分析”等在小学课外活动中常见的课题,虽然曾有好的成绩,但在我国青少年科技创新活动迅猛发展的今天,环境学、地球与空间科学(包括地质学、矿物学、地貌学、海洋学、气象学、气候学、天文学、洞穴学、地震学、地理学)等乃至生物工程学方面的论文不断涌现,而且已经成为现代青少年科技活动的主流。如果我们学生仍然从事一些简单内容的科技活动,就难免显得内容陈旧,缺乏创新了。另外,过大过深,脱离学生的学习实际和生活实际的选题也是应尽量避免的。例如GPS定位系统、基因工程、固氮工程等方面的选题,无论是知识层次和技术水平,都是初中学生难以达到的。若硬性要求学生在不甚了解、一知半解的情况参与,无异于揠苗助长,谈不上科学素质的提高。就算到校外科研机构请科研人员指导可以完成,它也已经脱离学校的青少年科技活动的实际,脱离了大赛的“三自”(自己选题、自己设计和研究、自己制作和撰写)原则,与开展青少年科技创新活动的宗旨背道而驰。而若在选题中紧密结合学生的学习实际和生活实际,往往更能激发学生的兴趣,吸引他们积极参与。学生参加科技活动,不是在进行真正意义上的科学研究,而是学习科学研究的方法,是接受科学教育的过程, 因而提倡学生要从自己的学习生活和社会生活中选择题目,要研究身边的科学,探索身边的奥秘。
  因此,在我校开展青少年科技创新活动中,针对地理学科的特点和福建位于环太平洋地震带西侧,中强地震时有发生,且与多地震的台湾仅一水之隔,受台湾地震影响明显,加上随着海峡西岸的建设与与发展,城市系统越来越复杂,一旦受到地震破坏,救援十分困难的客观实际,我们选择了《学生家用地震应急箱的设计制作及其社会意义》的课题,既紧密联系学生们的生活和学习实际,又可以培养和锻炼学生的基本技能和创新能力,对地震、火灾等灾害的防御能力,居安思危,处置紧急事件和快速反应的能力,并且能使学生树立积极投入人类同地震灾害的抗争,为防震减灾事业做出自己微薄的贡献的意识。在我们的摸底调查中,广大学生家中配备地震应急箱的数目为零,甚至大多数学生对地震应急箱闻所未闻,而我国目前在全社会共同提高防灾减灾意识和应急救援物品准备方面的工作也做的较少,现阶段虽有部分地震应急箱的实用新型专利,并有少量生产,但在市面上少有见到。也没有查阅到针对学生的家用地震应急箱的相关专利文件。这就凸现了我们这个课题的创新性;而在设计理念上,遵循“科学性”“实用性”的原则,以学生为主体,本着科学、实际、简易、便捷的原则,讲求新颖、独到,且在材料、制作等方面有较强的可行性。重要的是箱内物品是在灾害降临时最需要、最有针对性的救生物品,强调了其实用性,在现实中可良好应用并具有潜在的、较好的社会效益。
  二、青少年科技创新活动的实践
  教师担负着向学生进行科学启蒙教育的任务,在培养学生的科技创新能力、开展发明创造活动方面具有一定优势。以各学科教学,尤其是数学、物理、化学、生物、地理、历史等学科作为科学实践、科技创新的前提,开展环境教育、科技教育。教师应以学生感兴趣的问题为切入点,以文明向上的科技活动为动力,以学生的科学实践为契机,以开发创造能力为宗旨,以培养创造性和创新思维为重点,以培养青少年的科学素养为主线的教育目标,培养学生的创新精神和科技创造能力。
  1.科技活动实施方案的制定
  在青少年科技创新活动的实践过程中,首先是选题,一旦确定好题目,就要制定活动计划,如果进行一项实验型题目,就要制定一个实验方案:进行一项考察型题目,就要制定一个考察方案,如果要搞设计,就要分析其必要性和设计理念、操作方法等等。拿实验方案来说,要包含实验条件的确定,实验材料的选择,实验组对照组的划分,实验如何重复,应用哪些仪器用品,实验步骤和阶段如何安排等等。都要事先订出周密详尽的计划。青少年参加科技活动,一个重要目的,是学习科学研究方法,而制定实施方案,就是科研方法的重要组成部分。因此,辅导教师在指导学生进行科技活动时,应该引导学生逐渐学会如何制定实施方案。如在我校的《学生家用地震应急箱的设计制作及其社会意义》课题实施方案制定中,首先进一步确认研究课题,制定课题研究方法,研究步骤,确定校内问卷调查规模、问卷调查项目和内容,校外科研机构省地震研究中心的实验室选择和科研辅导员的聘请,并明确本课题如何开展考察、如何进行地震应急箱模型的设计制作等前期准备工作。
  2.多种渠道,搜集信息
  对于科技创新研究来说信息是非常重要的。教师在指导学生进行科技研究时,应重视培养学生对信息搜集的敏锐性,要教会学生如何利用或创造条件,如利用图书馆、阅览室、互联网等平台,通过种种手段搜集各种科技前沿信息,并学会快速浏览信息,从各种纷繁零碎的信息中,迅速而准确地找到本课题有用的科技信息,然后对这些信息进行分析、处理、综合。这样,学生写出来的论文才有一定深度与新意。在本课题中,我们指导学生找出与本课题研究密切相关的重要资料和信息,如《家用急救箱各齐15样》、(城市社区防震减灾知识读本》、《地震的人为灾害及预防对策》、《地震应急救助装备——综合救生平台的研制与应用前景》、《地震应急指挥技术系统与指挥工作模式》等网络资料和图书资料,将这些资料分类、整理,提炼出有效信息,并将繁杂的文字和数据资料制作成图表,为我们的科学研究提供相关的论据。
  3. 交流讨论,合作研究
  青少年科技创新活动是以学生为主体,必须根据学生身心发展的特点,关注学生的个体差异和不同的学习需求,利用他们的好奇心和求知欲,充分激发他们的主动意识和进取精神,倡导自主、合作、探究的学习方式。要指导学生采用先分工再协作研究的方法,经过实践调查,搜集信息后,还要深入交流讨论,合作研究,对科研课题进行深加工。在我们的《学生家用地震应急箱的设计制作及其社会意义》科研小组三个成员中,一个专门负责资料的收集和整理,一个负责问卷调查的设计和反馈,一个则主要负责对地震应急箱模型的材料选取和内部支撑进行设计以及将应急箱的功能进行分区,三人分工明确,各司其职,遇到难题则相互讨论、切磋,共同寻找解决办法。
  4.总结成果,撰写论文
  在课题研究有个初步的眉目后,老师就要及时指导学生将研究成果进行归纳总结,根据课题撰写科技论文。要先行拟订提纲,按照课题研究的有关格式要求,把活动经过以及可推广的研究成果、思考、建议写下来,把科技实践活动中闪光的创新点记录下来,找出研究中尚未妥善解决的问题,提出尝试解决的方法和途径,发现研究中的缺点和不足,指出研究的局限,对今后研究的经验借鉴以及对未来的展望。
  科技论文撰写时,要求严格遵循青少年科技创新大赛的“三性”原则:科学性原则、先进性(创新性)原则、实用性原则。论证严谨,文笔流畅。首先,要开门见山,在论文开头就提出创新点,阐述课题是如何产生的,如我们的课题《学生家用地震应急箱的设计制作及其社会意义》的产生背景:人类正确的主观能动性可以大大减轻地震造成的人员伤亡和社会经济财富损失。在地震多发的日本,家庭配备地震应急箱的情况较为普遍,并针对各地具体情况提出了不少地震避难时的应急物品项目。而我国在全社会共同提高防灾减灾意识和应急救援物品准备方面工作相对薄弱。其次,用科学翔实的数据、图表来论证本课题的科学性,如利用图表“救出时间与存活率”、“1976年唐山地震扒救时间和救活率的关系图”、“1995年日本阪神地震扒救时间和救活率的关系图”来论证地震应急箱的救生原理,利用图表“海城地震烧死年龄”“海城地震捂死年龄”来论证地震应急箱的设计理念。另外,地震应急箱的功能分区和制作材料的选取、内部结构的设计等则配合地震应急箱的实物模型加以阐述,充分体现本设计的实用性和可行性;最后,从我国地震灾害现状、从地震灾害预测预报状况、从人口构成的地理学原理、从家校社会三结合的角度等各个方面阐述设计制作学生家用地震应急箱所具有的重要的社会意义。
  5.制作实物模型、演示课件、活动展板
  青少年科技创新大赛明确要求学生制作展板。这一方面是考察学生的动手能力,更重要的是为方便评委和其他参赛选手了解科研课题的主要内容和精髓。教师要指导学生充分利用好这个展示平台,利用少而精的文字、新颖实用的实物模型、照片和演示课件等凸现本课题的科学性、创新性和实用性。而在赛事答辩中,内容齐全、设计新颖别致、亲自动手制作、个性化强的展板;图文并茂、信息丰富的演示课件;自己亲自设计制作、简洁实用、轻便易携的地震应急箱实物模型等都可为此项科研课题加分不少。
  总之,学生通过参加青少年科技创新活动将拓宽自己的视野,不仅学到一定的科学知识与技能并激发起对科学技术的兴趣,同时也树立了科学态度、培养了科学精神,以及科学的行为与习惯,提高青少年的科学素质。
(责任编辑:admin)
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