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开设科技教育课程培养高中生创造力研究

时间:2014-06-04 12:07来源:未知 作者:admin 点击:
  一、研究背景
我国目前的国民科学素质远远适应不了新世纪的要求,原因之一是中小学教育长期以来存在着一些问题,如重应训技巧轻综合素质、重知识灌输轻智能开发、重标准答案轻多途径探索等等,造成了我们的学生存在创造意识薄弱、知识面狭窄等重大缺陷,严重影响了我国科学技术事业的发展进程。反观美国,早在1989年其2061计划的第一份重要报告《面向全体美国人的科学》中对学生经过从幼儿园到高中毕业的学习之后应该具有什么样的科学素养就作了全面描述,阐述了教师有效地教学、学生有效地学习方面的一些原则,诸如科学教学应该亦应很好地利用学生们的好奇心和创造性,教学应该强调理解的质而不是信息的量,学生们需要很多不同的机会参与诸如搜集证据、观察现象、撰写概述、会见记者、使用仪器等与科学相关的活动,学习活动不仅应该有助于积累关于世界的科学知识,亦应有助于培养学生科学的思维习惯,学生应培养对证据、逻辑和科学见解提出疑问的习惯,学生应该懂得社会对科学技术发展的影响,也应该懂得科学技术对社会的影响等等,并于1995年12月6日颁布了美国历史上第一部科学教育标准——《美国国家科学教育标准》。总之,实施创造教育是中外现代教育发展的必然趋势。
创造教育是指在学校的教育中贯彻提高学生创造力的原则,把形成学生创造性人格、创造性思维和解题能力作为教育目标重要组织部分的教育思想、教育哲学和教育实践,它在本质上与“素质教育”是一致的。创造教育主张通过专门的创造性课程和在对传统课程进行创造学改造的基础上去提高学生创造性思维和一般解题能力。随着社会的发展、科技的进步,创造力不再是天才的标志,而成为一种生存的技能。21世纪是创造的世纪,需要一大批敢探索、会创新的创造型人才,这使创造教育成为必要。同时,创造力并不是神秘的天赋才能,它是每个健康的个体都有的一种普遍的心理能力,只存在着程度的差异,而非全有或全无的品质,这就为创造教育提供了可能。
创造性人才十分缺乏、传统思维方式根深蒂固、创造教育起步较迟起点较低是我国的基本国情,面对二十一世纪这个竞争更加激烈、变化更加迅速、创新更加层出不穷的新时代,实施以创造教育为突破口的素质教育,在我国具有更加重大的实践意义。
正是基于以上理论和现实的思考,从我国高中教育的现实出发,我们确定了“开设科技教育课程培养高中生创造力实验”这一研究课题,以督促我们从国家繁荣、民族振兴的高度去审视创造教育的地位和价值,积极投身到创造教育的理论和实践探索的大潮中去,勇敢地做创造教育的弄潮儿,为促进我国创造教育体制的早日成熟、健康发展贡献我们能够贡献的聪明才智。
二、课题涉及的概念及内涵
(1)科技教育
科技教育是科学教育与技术教育的整合。
什么是科学?《辞海》(1997年版)写到:“科学——关于自然、社会和思维的知识体系。是社会实践经验的总结,并在社会实践经验中得到检验和发展。”科学教育就是关于有史以来所获得的科学知识和方法的传授以及科研技能的培养,其主要内容包括科学知识、科学方法、科学精神、科学态度、科学价值五个方面。科学教育的目的就是使学生学会探索未知、学会发现真理、学会思考,培养他们运用所学知识和方法解决社会和生活中的实际问题的能力。
什么是技术?传统的技术观仅把技术视为某种本领。《辞海》(1979年)的定义是:“第一,泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展起来的各种工艺操作方法与技能。第二,除操作技能外,广义地讲,还包括相应的生产工具和其他物质设备,以及生产的工艺过程或作业程序、方法。”随着科学技术的不断发展,对技术的理解又赋予了新的涵义:技术不仅是进行生产劳动的手段,而且是科学生产的手段,文化娱乐的手段,技术已渗透到了现代人类生活中的各个方面。科学走到了技术的前面,成为现代技术的先导;现代技术已经不是经验的产物,而是科学文化的结果。技术教育为对各类技术的传授和训练,包括国民经济中各个部门的专业应用技术的传授和训练,目的是为了造就社会所必需的技术人才。
随着“现代科学的技术观”和“现代技术的科学化”这种一体化趋势的加强,现代的科学教育和技术教育呈现出一种合流趋势,综合成为一种科技教育。
(2)课程
什么是课程?课程即教学的科目。什么是科技教育课程?顾名思义即进行科技教育教学的科目。从广义上讲,中小学科技教育课程包容了现行的所有课程。一般认为,中小学科技教育课程由学科类课程(必修课和选修课)和活动类课程组成。我们课题所开设的课程,既是一门活动类课程,也是一门选修课课程、校本课程。
(3)高中生
指在校高中各年级学生。
(4)创造力
人们认为创造力是感觉的重新融合(麦凯勒)、是发现事物间新联系的能力(库比)、是新关系的产生(罗杰斯)、是数组合的出现(默里)、是从事和承认革新的努力(拉斯苇尔)、是产生新见识的思维过程(杰拉尔德)、是对经验的重新整合(泰勒)、是新的意义群集的呈现(吉斯林)。台湾学者张春兴认为创造力是指在问题情境中超越原有经验、突破习惯限制、形成崭新观念的心理历程,以及不受成规限制而能灵活运用经验的解决问题的超常能力(1991年)。国内学者林崇德、俞国良等认为创造力是根据一定目的和任务,运用一切已知信息,开展能动思维活动,产生某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的智力品质(1996年)。
三、创造力的培养与现有条件分析
怎样训练和培养创造力?俞国良等认为要遵循一定的训练程序,通过创造性戏剧、创造性思维训练、创造性教学等途径进行,并要掌握恰当的创造方法(1996年)。奥斯本建议从以下三个方面进行努力:开设专门研究创造性的课程、促进在实践课程中运用创造原理与方法、倡导在学科课程教学中运用能产生丰富想象的创造性授课方式。
怎样培养高中生的创造力?课题组成员喻承平作过科学、哲学、美学等多方面的思考并有所建树;张军从90年代初起便先后主持过《中学生理化报》“联想天地”及《中学生学习报》“灵泉谷”等栏目,深入浅出地探讨过化学教学中创造力的培养问题;尹朝富是我校科普教研组组长,组织学生进行过大量科学创造实践活动;谢颖在指导学生进行科学研究方面作了大量富有成效的探索。我校在该领域作过很多大胆尝试并取得过一系列前卫性成果,如1993年我校参加中国科协青少年部、国家教委基教司、中国宇航学会联合举办的“全国青少年卫星搭载番茄种子对比实验”获四川省第二届青少年生物百项科技活动优秀项目评比一等奖及全国评比二等奖,1995年我校制作的“波斯猫成熟胚胎浸制标本”获旌阳区青少年生物百项科技活动优秀奖、“大天鹅剥制标本”获德阳市生物百项科技活动优秀项目二等奖,1997年我校参加全国第九届青少年创造发明和科学小论文竞赛活动获两个德阳市一等奖、一个省一等奖、一个省二等奖,尚媛同学作为四川的代表参加了在香港的答辩及评选活动并获全国二等奖,后于1999年5月代表中国参加了“第7届国际环境奥林匹克竞赛”并获金牌(第二名),2000年曾昱、尚媛获“长江小小科学家”称号,曾昱还被推选为“科学小院士”。我校1997年成立了专门辅导学生科普活动的科普教研组,该组从1998年开始承担德阳市《中学生综合科技培养研究》实验研究。我校已形成了要求学生在假期开展规定的科技实践活动的传统。所有这些都均构成了本课题的较高起点(平台)。
喻承平同志是国家级有突出贡献的教育专家、国务院政府津贴享受者,有多年教育教学管理经验,对科学创造教育十分重视并进行过一些大胆的尝试,该同志将负责工作的协调和本课题的研究工作,并参加涉及数学方面的实验,可以确保“内行领导内行”。张军同志是德阳市化学学科带头人,化学中心组组长、德阳中学教科室主任、《中学生理化报》特约编委及《少年文摘报(高中版)》指导编辑,在省级以上刊物上发表有500余篇化学教学研究文章并出版有多部化学教学参考书籍,其中不乏理论课的研究,该同志将负责理论课的研究及涉及化学方面的实验,重点是形成教材、组织经验论文的撰写,可以站在国内相关研究的前沿。尹朝富同志是全国优秀科技辅导员,我校生物教研组及科普教研组组长,有丰富的科技活动辅导经验和较高的辅导水平,该同志将负责本课题实践课的研究及涉及生物方面的实验,可以很好地培养学生的动手能力。谢颖同志也是全国优秀科技辅导员,在指导学生进行科学观察、科学实验、科学探究等方面有较深的造诣,该同志将负责本课题的策划、理论研究、拔尖学生的指导及地理方面的实验,可以培养出一大批创造性学生。学校科普教研组全体教师为本实验研究提供了大量的前期经验,各学科教师之间相互切磋、跨学科综合,较易形成合力,他们将承担该课题授课工作及对学生的组织指导工作。
我校是四川省首批重点中学,目前正在争创全国千所示范高中,有较好的办学条件和较高的办学水平,科技活动是我校的特色之一,有广泛的群众基础,培养出过像尚嫒这样在国际大赛中获金牌的创造型学生,受到过省政府的专门奖励。
四、研究目标、内容和形式
1、目标
(1)培养学生强烈的创造意识和良好创造的个性,让他们体验创造的欢乐、充满创造成功的自信心和创造激情。培养学生思维的流畅性、变通性、独创性和精致性。让学生掌握一些基本的创造技法,并能迁移到各科学习和日常生活中去,出现小发明、小制作、小创作等创造成果,了解一些中外发明家、科学家等发明创造的故事,理解创造的过程和创造的艰辛,初步培养科学的态度和艰苦奋斗的创业精神。
(2)构建高中科技教育课程教学、管理、评价模式,探索培养高中生创造力的有效途径。
(3)在高中教育中创造型学校环境的营造、创造型教师和创造型学生的培养途径。
2、内容
(1)课题研究内容:通过开设科技教育课程,从一个具有可操作性的层面探讨创造教育的目标(如创造性的品格和人生态度、创造性的思维能力以及从事创造活动的技能等),创造教育的构成要素(学生的身心、教育者、教育作用过程等)及各要素间的联系,创造教育的教学原则、学习组织、学习系统和学习控制等等。
(2)科技教育课程的知识内容:科技意识(“科学技术是第一生产力”的意识、“科教兴国”意识、科学技术在生活中具有重要作用的意识)教育,科技知识教育,科学思想方法教育,科学思维训练,科学实践能力(实践操作能力、信息索取能力、观察实验能力)培养,科学精神(客观性精神、理性精神、实证精神)教育。
3、形式
(1)创造教育“理论”课。主要通过历史的、现代的、自然的、社会的科学事实引导学生进行创造性思考,领悟创造的方法、解决简单创造型问题,体验创造的欢乐。
(2)创造教育“实践”课。主要通过小制作、小发明、小论文、演讲、参观、访问、调查等多种形式,探讨现实生活中的实际问题,通过动口、动手、动脑等多种实践活动培养学生的创造精神、创造意识和创造活力。
(3)组织各种兴趣小组、小发明家协会,开展“科学周”、科技夏令营等专项活动。
在时间安排方面,我们准备在实验班每周开设一节固定的科技教育课,(对照班开设相应时间的文化课),在每个暑期给学生布置科技实践作业(以《德阳中学暑期学生科学实践行动指南》形式发布)。
五、方法和原则
1、课题研究的基本方法和原则
(1)基本方法:在本课题的研究中,我们将采取理论思考与调研实验相结合的方法,亦即定性研究与定量研究相结合的方法,同时将充分借鉴其它相关学科的理论、原则和方法以强化本课题研究的科学性和客观性。具体方法有自然观察法、教育实验法、教育经验总结法、比较法、个案法等。
(2)基本原则
全面性:创造力是多维结构,是许多要素的结合。斯腾伯格从其隐含的创造力理论出发,提出了创造力的三侧面模型,认为创造力包括智力、智力风格、创造个性三个侧面。而智力也不再是传统意义上的智力,它应该包含个体与内部世界的联系、与经验的联系及与外部世界的联系。因此,创造力培养绝不仅仅是发散思维培养,它的内涵是非常丰富的。我们在设计科技教育课程时,将贯彻全面性原则,促进形象思维与抽象思维、发散思维与集中思维、逻辑思维与非逻辑思维的和谐发展,致力于创造性思维和创造个性的共同提高。
情景性:各学科知识与生活实际应用情景之间存在较大情景的共性。各科教学中呈现的问题更明显、更直接,解决它所需的知识也往往只限于本学科,是本学科的典型问题。日常生活中的问题则更模糊、更隐蔽,解决它往往需要几门学科知识的综合。从实际生活中得出问题往往能导致有价值的创造发明。我们在科技教育课程中将突出情景性,使问题的性质更接近生活实际的应用情景,这不仅能极大激发学生创造的热情,而且能锻炼学生透过现象抓住问题本质的能力、综合运用各种知识的能力,还能培养学生创造性思维的精致性与可行性。
尝试性:我们在科技教育课程中将给学生更多的机会尝试错误、发现原理。在解决问题时,每个学生都有充分的时间提出自己的设想,无论多么荒唐或幼稚的想法都不会受到耻笑,独特的、创新的想法将一再受到鼓励。这样,学生就不会觉得科技教育课程是一种额外的负担,反而觉得这是充分表达自己的好机会。不断尝试能有效地促进学生智力的发展,激发学生的求知欲和好奇心,增强学生的创新意识和创造动机,并充分体会到创造的乐趣与艰辛。
2、科技教育的方法和原则
(1)方法
包括发现法、创造性探讨法、角色扮演法、实验教育法、模拟创造法。所操作的创造方法主要有:检查单法、类比模拟发明法、分析借鉴发明法、移植综合法、希望点列举法、智力激励法、聚焦发明法、集中发明法、卡片乱配法。
(2)原则
启蒙性原则、渐进性原则、兴趣性原则、创造性原则、个性化原则、系统性原则、实效性原则、科学性原则。
六、 研究的变量及无关变量的控制
1、自变量:学生创造精神、创造意识和创造能力的形成与发展。
2、因变量:高中科技教育课程的教学、管理、评价模式。
3、无关变量的控制:根据样本必须代表总体的原则,在高2003级8个平行班中抽取4个班进行实验,其余各班作为不相等控制组与实验班进行对比。实验班开设创造教育课的时间,其它班安排时间相当的传统文化课。
七、研究的实施过程
1、课题酝酿、启动阶段(2000年2月――2000年9月)
工作目标:为课题的全面启动作好各方面的准备。
主要工作:成立课题组,确定实验样本;进行课题论证,召开课题论证会;组织学习,培训研究工作的有关人员;广泛征求意见,进一步修改完善课题的实施方案;进行调查研究,做好有关课题研究的前测;召开课题开题论证会。
2、规范操作、深入研究阶段(2000年9月-2002年12月)
工作目标:围绕课题进行各类研究,全面完成实验研究内容,达成课题研究目标。
主要工作:召开实验研讨会、现场会等;规范实验操作,深入开展实验研究,积累研究资料;组织撰写实验的研究论文;初步形成实验研究成果。
3、课题全面总结、结题鉴定阶段(2003年1月-2003年8月)
工作目标:全面形成课题成果,达成实验研究目标,课题结题鉴定。
主要工作:完成课题研究报告、工作报告、检测报告、查新报告等;编印研究论文集、出版课题成果专著。
八、研究的预期成果
1、科技教育课程音、像、文字教材;
2、研究过程中的论文;
3、学生实践成果(包括竞赛获奖、终端成绩对比分析);
4、塑造影响学生一生的创造性人格、创造性思维和创造性技巧。
九、组织管理
1、 专家组
吴德辉 省教科所所长
周 林 省教科所理论室主任
查有梁 省社科院教授
梅跃农 省科协副主席
赵永红 德阳市教科所所长
谢长茂 德阳市科协副主席
2、 指导组
李义阳 旌阳区教委副主任
杨昌培 德阳市教科所副所长
罗 涛 德阳市教科所理论室主任
刘晓艳 德阳市教科所
杨贵才 旌阳区教研室
3、领导小组
组 长 周忠基
副组长 喻承平 李启英
成 员 李述农 林代清 江贤路 张军 田斌
4、研究小组
组 长 喻承平
副组长 张军
主研人员 喻承平 张军 尹朝富 谢颖
参研人员 高中数、理、化、生、地教师及科普组教师
十、经费和物质条件
学校已承诺将为本课题提供人力、财力、物力等一切支持,可以确保课题组“硬件一流”。

 


德阳中学《开设科技教育课程培养高中生创造力研究》课题组
2000年11月

(作者:admin   发布:管理员   修改:管理员)
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