青少年发明创造教育工作的研究——基于南宁市中小学生发明创造示范单位培育

广西南宁市科技馆 广西 南宁 530021

世界瞬息万变,科技迅猛发展,国家的繁荣、民族的发展、人类的进步离不开科技创新。在国际竞争日趋激烈,创新和知识产权成为核心竞争力的今天,培育青少年创新精神和能力已成为国际社会的共识,以培养学生创新意识、创新精神和实践能力的创新教育悄然兴起,并已成为各国学校教育改革的战略选择。目前,我国许多中小学校在开展素质教育过程中,将创造教育做为学校教育工作重要部分来抓。“创造教育”广义来说是指以培养人的创造意识、创造能力、创造个性为目标的教育。狭义的创造教育是指把创造学的原理与方法教给学生的教育。陶行知是中国“创造教育”的重要开拓者,在20世纪30年代在育才学校设立“育才创造奖金”,用以鼓励热爱发明创造的学生及老师。

本文以2017-2019年南宁市青少年创新大赛以及中小学生参与创新实践活动情况为例,通过问卷调查、现场调研和文本分析的方式,从参赛作品数量、内容、获奖以及参与活动情况等方面展开研究,并以此对青少年创造教育工作提出相应对策和建设。

1 南宁市中小学发明创造教育现状

1.1 青少年科技创新大赛活动现状 如图1所示,2017年至2019年南宁市青少年科技创新大赛参赛作品总数量从940件上升到1017件,发明创造作品占比则由27.5%下降到23.1%;作品获广西科技创新成果奖数量基本持平,获全国科技创新成果奖有所下降。

南宁市青少年科技创新大赛至今已举办了7届,参赛项目包括青少年发明创造类、科幻画、科学实践活动等九个项目的竞赛。项目通过城区(县)进行选拔后推荐进入市级比赛,然后再由市级推荐参加省级、国家级比赛。从以上结果以及历年创新大赛活动情况来看,主要体现为几个方面:一是学生创造发明类参赛作品数量较少,发明创造作品创新发明作品占比较低,大部分作品是科幻画,科学小论文类。二是获奖的发明创造类作品质量参差不齐,大部分发明类作品实际创新程度不高,缺乏创新性、实用性,仅仅是运用了某些科学手段,进行了一些改进,缺乏对项目实验、实践数据等科学论证,竞争力不强,更多的作品只能称为小制作,没有创新性和实用性,还有部分与网上的小制作有雷同的现象。三是各区(县)作品分布不平衡,城乡分布不均衡,参赛学校覆盖不广。参赛作品数相对较多、质量较好的集中在青秀区、西乡塘区等二三个城区;县级参与率低,有些县创新发明项目参赛作品为零;各校提交的作品主要集中在南宁市逸夫小学、南宁市明秀路小学等几所学校,其他学校鲜有创造发明项目。四是各学段作品分布不平衡。小学作品较多,但质量较低,初中生作品较少,高中生作品有一定的创新性,实用性,但作品较少,仅集中在南宁市一中和二中两所学校。

1.2 中小学校开展创造教育活动情况调查 通过在线平台问卷开展调查,问题涉及参加科技活动的次数、班级内开始科学课程的学习情况、是否拥有专职科技辅导员、是否拥有发明创造经历等等,在全部被调查的3548名中小学生中,其中男女比例比较均衡,其中男生占比50.68%,女生占比49.32%,能够代表大部分南宁市中小学生们的实际情况。(数据来源:https://www.wjx.cn/report/73786930.aspx)

从图2、图3中各校开设科学课程及配备科技辅导员情况调查来看,南宁市部分学校还是缺乏相应的科学老师,学校科技师资力量上存在不足。43%的同学表示学校没有专职或是兼职的科学老师,有超过四分之一的学生表示学校没有任何科学老师。从各学校开设科学教育课程的情况来看,不开设以及开设不正常上课的情况还是一直存在,这也是部分学校不能正常开设科学课程和课程学习效果不好的重要原因之一。

据2019-2020学年度统计,南宁市共有中小学1448所,在校学生为118.23万人,专任教师6.9967万人。2014-2019年,南宁市的专职兼职科技辅导员由1500人发展到3600人,而从事发明创造教育研究的不足700人。按全市1448所中小学校来计算,一所学校只有2-3名科学教师,这样的教师配置不足以满足每个年级的科学教师及科学课程开设的需求。

1.3 影响中小学生参与发明创造活动因素

1.3.1 学生参与发明创造活动的主观意向不强 根据上图调查结果来看,当前大部分南宁市中小学生都有过要去尝试进行小发明小创作的想法,但真正实际创作过的学生数量仅占38.84%,有过发明创造作品并获专利的仅占0.85%;有35%以上的中小学生没有参与过科学实践活动;有60%以上的学生没有发明创造的经历。可以说中小学生主动参与创新实践活动的意愿不高,有的对发明创造活动和科技实践课程不感兴趣,有的觉得创造实践活动对学习没有帮助,有的觉得发明专利离他们还很远,有发明创造兴趣的学生也多数因为缺乏有效的获取发明技能的教育途径而没有能长效进行学习。

1.3.2 中小学生参与发明创造实践活动的积极性较低 从图5学生参与发明创造途径及影响因素的统计数据来看,当前部分中小学生了解发明创造普遍是依靠各类书本以及新闻报道和相应的科技活动宣传进行了解,仅有22.21%的学生是通过专业教师的指点,系统的学习。许多有想法却没有实际尝试的学生表示,没有进行实际尝试的原因,一方面是受到学习压力的影响,缺少创作时间;另一方面是受到学校学科课程的限制,缺少专业的科学老师辅导,学校发明创造资源缺少,没有系统的教学等。

2 当前青少年创造教育面临的主要问题

2.1 现行的教育体制与考核机制限制了青少年创造能力的培养 学校教学仍以课堂传授为主,评价也主要以学业成绩为重,强调的是学生的考试能力,教师教什么,怎样教,学生学什么,怎样学,完全围着升学转,教育忽视学生的创造能力的培养与考核,影响了学校教师和学生的探究积极性,也阻碍了创造教育的开展。另外,创造教育缺乏系统的教材,科学课程也受各种因素的影响,教学效果不很理想,学生缺乏实际操作的机会,动手能力不强,实践能力薄弱。

2.2 发明创造教育缺乏专业型创新型人才 教育最不能缺少的就是教师,创造型的教师才能更好地指导学生的创造活动。受学校发展方向、科技教师配备较少、教学任务繁重、专业能力低,创造实践能力低等因素的影响,制约着学校创造教育的发展。许多一线科技教师忙于完成教学任务,没有深入研究创造发明技术和实践操作,且未能得到系统的专业的培养,因此,教师在指导学生开展创新发明活动水平较低,多数教师表示不知道如何具体指导一项发明创造作品的实施。

2.3 对创造教育重要性认识不足 我国青少年好奇心不强,缺乏对日常生活发现问题,解决的问题的能力,对科技创造行为、科技活动、科技创新议题关心程度不高,普遍认为科技创新是专家们的事,与小孩与普通人无关,参与兴趣较低。而且,这种思想随学年增加逐渐递增,学年越高,想象力越匮乏,科技兴趣、科技意识、科技创新能力与实践参与度越低。

3 中小学生发明创造教育工作发展的对策及建议

3.1 重视与加强中小学科技教育工作,统一组织领导 不断完成创造教育体系,以政府为主导,学校、社会齐抓共管,统一地系统地的组织管理,共同推进中小学生发明创造能力的提升。一是各地要发挥政府指导和引领作用,从政府、行政部门等层面进行管理和落实,加强青少年人才政策环境建设,制定专项人才发展项目,落实项目经费保障。教育主管部门和科学技术领导部门更要重视青少年的创造教育工作,从相关政策的制定到和具体的组织实施,特别要加强县级创造教育工作的指导和对基础薄弱地区的帮扶,可在技术止、人员上、经费上给予一定程度的倾斜。二是加强对高新企业、高等院校、科研单位、学会等引领,聚力推进青少年创新人才培育工作。充分利用科研院校的师资、实验室、育人模式、创新项目等资源,制定培育方案,选拔优秀中小学生进行各学科方向的跟踪培养。三是倡导各种企事业单位、各种基金会、公益团体、学会、协会等社会力量,发挥专业团体的作用,协力推进创造教育工作。

3.2 建设一支创新型、专业化的教育人才队伍,实施高水平教学 科技辅导员创造性、专业化的发展,可有效促进本地创造教育工作的发展,为青少年创造活的指导提供了人才支撑。一是要加强当地科技辅导员协会的组织管理。要加强科技辅导员协会的建设,增强组织力和凝聚力,团结和凝聚致力于青少年科技教育的校内外、专兼职科技辅导员队伍,将科技辅导员协会打造成为当地科技教师之家,服务青少年科技教育的重要平台,共同促进青少年科技教育事业的繁荣与发展。二是重视科技教师组织管理和优秀科技辅导员培养。通过组织业务培训、引进科研院校科优秀科教资源、推介科技辅导员优秀创新成果等模式,促进科技辅导员的理论和实践水平的提升。三是充分发挥名师和骨干教师的示范引领和辐射带头作用。各校可通过建立名师工作室,有规划有组织地形成一个骨干队伍,让一批能想、敢做、有创造力的年青教师从研究每一堂课、实施每一个活动、指导每一件作品中成长起来,更好地指导学生实施发明创造活动。

3.3 加强中小学生发明创造理论教育,教会学生发明创造技法 一是以创造发明课程为抓手,常态化推进中小学创造教育水平。教材课本是学生获取知识和技能的重要来源,构建课程体系,并将发明创造课程作为学校的一门必修课,专项培养中小学生创新创造能力。二是在各基础学科特别是物理、化学、生物、信息技术、科学等课程教学中融入创新教育理念、技法、活动等,这样既能完成规定的课程学习,又能培养学生创新思维和实践能力。三是充分利用校内外资源,引进来走出来,给予学生更多地参与创新实践活动的机会。另外,众多校外机构也开发了科技探究课程、STEM课程、小小发明家等线上线下课程,普及培养学生的创新思维和实践能力。

3.4 搭建创造创新实践活动平台,推进青少年创造力的培养

首先,以科普活动为载体,激发科技创新兴趣。各学校以及校外科普基地可通过上好每一节科学课,选择一个科技小调查课题,动手做一个科技小制作,写一篇科技小论文等形式,加强培养青少年从事发明创造的思维能力、实践能力,进一步提升学生们对发明创造活动的参与积极性。另外,还可以借助大型科普活动平台,做好如科普日、科技活动周、科学节等活动组织实施工作,让这些活动成为点燃孩子创造发明的火种,交流技法的平台。

其次,以科技创新类竞赛为契机,促进创造教育工作。赛事主办单位要加强赛事的组织和管理,促进大赛的规范进行,特别对专家评委的选聘,评审制度的规范,保证大赛的客观、公开、公平和公证。各校要重视并常态化开展学生科学课程及科技实践活动,鼓励中小学生积极参加到青少年机器人大赛、青少年科技创新大赛以及“明天小小科学家”奖励等活动中来,为青少年展示科技活动成果及提升提供有效渠道。