全国教育科学十一五规划教育部重点课题科技活动中学生创新能力培养的案例研究中期课题小组成果报告

全国教育科学十一五规划教育部重点课题科技活动中学生创新能力培养的案例研究中期课题小组成果报告

创新知识与技能的掌握策略

科技活动提供了学生自由学习的机会外，还鼓励学生获得某一领域的基本知识和继续学习的兴趣，并成为创造性的智力探索者，能够独立追求学问。 创新思维的启发策略 创新活动是一种特殊的问题解决活动，需要运用分析、综合、比较、抽象、概括、具体化和系统化等思维方式，需要有观察、记忆、想象。 根据人的生理与心理发展情况，青少年时期是培养创新思维的黄金时期，是培养创新人才的奠基性阶段。我们一定要抓住这个时机，利用丰富的科技活动，为学生提供锻炼的机会。 3. 创新人格的培养策略 与创新技能的培养相比，从青少年发展的角度看，在科技活动应该把学生创新人格的培养作为重点。 帮助学生树立创新的志向，加强情感和意志教育，帮助学生形成积极的情绪反映，形成敢为人先，坚忍不拔的意志品质。 科技活动中创新能力的培养 创新能力是一个以一定要素为核心，多维的、多层次的动态综合体系，在这个体系中，知识、经验是基础，智力是核心，个性品质对创新活动的认识过程起着激励和保证作用。三个要素与创新能力之间是相互联系、相互依存和相互促进的关系。 在科技活动中，营造创新环境，给予学生自主学习时间，增加自身体验机会，提高学生进行探索学习能力，培养创新能力，塑造创新人格，为全面开展素质教育起到了推动作用。 感谢各位领导和老师的聆听，希望多提宝贵意见。 祝大家在新的学期，身体健康，工作顺利。 谢谢！ 下一步计划 对面向创新能力培养的科技活动资源案例进行整理，形成案例集。 撰写创新人才培养模式、方法和策略方面的论文，

学习成绩有所提升。 * * 有76%的学生认为我校的科技活动丰富多彩。 * * 有68%的学生认为在科技活动中体验到了成功的快乐。 总体上说，学生参与科技活动的积极性强，对学校的科技活动开展的满意度高，并认为科技活动为自己各方面能力的提升有所帮助。 * 大型科技活动的开展，扩大了学校的影响力，带动了周边地区学生科技活动的蓬勃开展，也营造我校爱科学，学科学，动手动脑探索实践的良好的校园文化氛围。 * * 在设计太阳能雨水收集景观设计时，卢海东利用网络多方面的查找资料，抓住与专家交流的机会虚心请教，获取太阳能以及雨水收集的相关知识，并加以应用。 他想设计一个蓄水池自动水位控制开关。当水位上升到一定的高度，浮漂升起，接通电路，开始排放多余的雨水。这个设想貌似简单，可是用什么材料，器件来实现却让我们很挠头。卢海东手中拿着自己设计的简单电路图直发愁。后来，老师帮着请来了电工于师傅，在于师傅的指导下，掌握了如何连接开关的电线，利用马桶浮漂完成了自己的设计。 卢海东从发现问题，探索研究，掌握了新知识与技能，提高了创新能力。 * 在开展学生科技活动中，学生和教师都会遇到知识和技术上的瓶颈。怎么办，学生会第一时间请教老师，可是老师有时候也并非全能的专家，面对学生提出的各种问题解答不了，实在是很尴尬。所以不少科技教师主动学习新知，提高自身素养。 崔颖老师刚开始带天文科技活动，虽然自己不是专业的教师，但是对自己严格要求，积极参加区里的天文培训活动，自己购买书籍学习天文知识。还积极开动脑筋，为学生设计喜爱的活动项目，形式新颖，寓教于乐。将枯燥的天

文知识学习变得丰富有趣。 王荣静老师抓住机会主动参加海淀区千人计划培训活动，每周六日陪着学生一起参加清华大学的网络安全和数控加工课程。作为生物老师的她开始学习起了Java编程，并用计算机的编程思维重新审视自己的教学方法。她的执着感染了学生，我们的学生虽然基础有限，但是咬牙坚持了下来。 * 2010OM小组，米萃婷。人如其名，婷婷玉立。开始她介绍自己的特长是拉丁舞。由于是表演类题目，有才艺的学生本来就不多，于是以她为主角，并作为一个亮点在剧本中编排进了拉丁舞。但是，没想到，跳舞几乎是很外行的老师手把手交，她一是放不开，二是动作不到位，总是忘，效果极差。 后来因为她，剧本更改，减少她的戏份。可是，有一次，老师让她独自设计报纸裙上的花纹。她并不自信的接了任务，却交出了令人吃惊的答卷。花纹色彩搭配典雅不失亮丽，花型虽简洁却不单调，裙子装饰完后焕然一新，一切恰到好处。裙子作为服装道具成为了我们的亮点。谁能料到，一个蹩脚的舞者却是一个很棒的美工。于是以后的活动中，她的任务就更偏向于美术，这个学生也乐在其中，自己发挥创造力，绘制出一幅幅作品，体验到成功的快乐。 * 何康康设计了一个道具，叫“魔眼”，“魔眼”上有规则的螺旋线，当它一转动时，会让人产生眩晕的效果。可是如何画出有规律的螺旋线？作为初一的学生，康康试了很多方法都，效果都不太好。后来，老师教他用等边境不同圆心两半圆的方法绘制螺旋线。康康学会后，迅速应用于实践。由于“魔眼”面积较大，普通圆规没有那么大半径，康康就自己设计了一个可任意

变换半径的“自制圆规”。他用一支铅笔做圆心，另一支铅笔画半径，两支笔用小绳子一栓，就做成了圆规。康康做完“魔眼”可高兴了，总是当宝贝似的拿在手里，到处炫耀。 老师在为学生搭了一个台阶，学生迈上去后，就有了更大的创新空间 * 案例：2011创意构建，师吕金朋。组委会只让使用一个马达，学生设计了2个需要电力提供的装置。开始受一个马达的限制，学生打算减少创意点。后经老师说“能不能设计一个类似汽车离合的装置来解决这个问题呢”。学生设计了一个“开关”，电机齿轮咬合1号齿轮，为1号设备提供电能，咬合2号齿轮，为2号设备提供电能。再次基础上，这个学生又设计了两个开关。实现了一个电机，驱动车辆前进、后退，驱动吊臂，还有一个开关，控制吊臂的升高、下降，臂爪的张开，合并。 * 这就要求学生必须学会与人合作，沟通，包容。 团结的力量 在我校开展的丰富多彩的科技活动中，有许多都是集体合作项目，少的2,3人，多的7,8人。参加活动的学生大都是不同班级不同年级的，如何调整好队员们的人际关系，将他们团结在一起，形成一股合理，是团队项目的不可忽视的一个问题。我在带团队时采用了如下策略。 策略1：让团队的成员共同完成一件事情，增强相互间的了解，培养大家的合作意识。例如，2011年OM团队，队员们各有特点，个性十足。一次需要设计装饰腰带，在老师展示了一些埃及花纹和波西米亚花纹后，让队员们一起制作设计腰带。队员们开始讨论，绘制，每个人都有事可做，遇到问题，大家还会相互帮忙。最终设计出了非常漂亮的腰带。在做这件事的时候，团队空前的团结，安静，所有人的劲都往

一处使。而且在此后，整个团队的合作精神也大有改善。 策略2：寻找志同道合的人。俗话说“人以群分，物以类聚”，让比较合适的学生推荐学生，组成一个团队，队员之间私交都不错，更容易包容，抱团，而且也容易找到有号召力的队长。 共同做事情。制作魔剑道具时，要在三合板上锯出魔剑形状，，三合板比较厚，很难锯，魔剑魔剑有1.1长，又有弯曲的地方，边锯还边要用砂纸打磨，就难上加难。几个男生轮流上阵，用了3个半天，终于完成了任务。后来回忆起这段时，大家说，当时觉得很难，可是大家齐心合理，完成后，也不觉的是什么难事了。 在一起合作，难免会产生矛盾，初二的小涵和初一的小何因为一点事吵了起来，但是小涵想到我们是个团队，为了共同的目标在努力，主动与小何和解了。她还根据此事写了篇作文，并且获得了高分。 DI团队历经了很多的艰难，几经波折，最终冲出北京，进军西安全国赛，获得了全球赛的入场券。期间的辛苦整个团队最清楚。在队员们对活动进行总结时，队长冯志祥说“是团结的力量使我们走到现在”。 案例：一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。也许是人性使然，团队合作的项目往往会出现争执，排挤，等不团结现象。老师要花费不少时间解决队员之间的矛盾，劝即使开导他们。在今年的DI活动选人时，我根据“人以群分，物以类聚”的法则，采用了由一个老队员挑选新队员的方法，组成了一个团队。这个团队的队员来自不同年级和班级，但是他们私交很好，彼此熟悉，有很强的凝聚力。虽然在训练时也有矛盾产生，但是大家为了共同的目标，能够相互包容，更加和谐。也正是因为有了这样一群

志同道合的人，在今年DI全国赛的准备过程中，几经波折，历尽磨难，甚至有一次面临夭折。但是，最后终于闯过了全国赛，拿到了全球赛的入场卷。在比赛后，队长总结了一句话“是团队的力量使我们走到现在”。 * 学生自我管理 大手拉小手。李凯老师在训练无线电侧向时，采用了用老队员带新队员的方法。充分利用了学生和学生之间相互交流的力量，又培养了学生的责任心，荣誉感。 * 平时的训练需要学生投入时间和精力，学生们的学习任务也很紧张，如何调整好状态，统筹安排时间和精力，就是每个参加科技活动的学生的必修课。学会统筹安排时间，学生在走入社会后，面对来自方方面面的压力，会显得从容一些。这是一种必备的能力。 外出比赛 当一个个被老师手把手地教了十几年、被父母包办代替了十几年的孩子，突然地置身于一个完全陌生的环境，需要独自面对大大小小的事情的时候，他们表现出来的不知所措和盲从，应该是“意料之外却在情理之中”的。但他们通过参加科技活动学会了自我管理，自我约束的能力 制定学习计划

参加活动的学生在外出比赛之前都制定好学习计划，带好课本和资料，去参加OM全国决赛的同学在赴上海的火车上还在温习英语。 自我管理时间，自我控制 每次赴外比赛之前，团队的学生都要制定好计划，明确分工。队长把道具和皮箱具体安排到人，每位参赛队员再各自制定好自己的外出计划。途中行李的搬运，提前熟悉赛场，提前进行排练，比赛、参观等等，学生在这过程中培养了自我管理能力和

时间控制的能力。

* 能够得到班主任的大力支持，将科技活动变成全班性的活动，高度调动学生的积极性。使得科技活动渗透进德育教育，与学科教育上面相辅相成，学生在参与科技活动时的竞争与合作，极大的增强了班集体的凝聚力，加强了学生积极进取的心理，并用行动证明自己。同时也更加增强了班主任的威信，融洽学生之间，师生之间的感情。 案例，北京市第十一届自然知识竞赛，科普剧表演，初一3班全体学生热情参与。 * 用欣赏的眼观去看待每一个孩子，用心去发现每个人身上的闪光点。在现在多元化的社会，人的发展途径越来越多，学生的人格特征，思维方式，行为习惯都是需要不断发展完善的。使学生能够终身受益的是 能力。与人交往的能力，沟通协作的能力，时间统筹安排管理的能力，处理问题的应变能力，探究学习的能力，勇于创新的能力，坚韧，不轻言放弃，敢于质疑的人格特质。 * 2010全国太阳能创意大赛北京选拔赛，当时比赛的准备时间很紧张，还有1周的时间就要比赛了，可是什么模型都没做出来呢。我对他说，要不降低些设计难度，先做个简单的吧，卢海东说，“要么不做，要做就做的最好”。正式凭着这种执着，卢海东参与设计的太阳能雨水收集景观设计获得了北京市一等奖，并进军全国赛。 2010气候酷派“北京市气候大使”评选英文面试，同学们都很揪心，虽然临时抱佛脚，恶补了一回，可是水平还是有限的。齐

心，在面试时，虽然英语不行，但是她要求说中文，并把她前前后后参与的环保活动娓娓道来。从美境和气候酷派的环保创意方案设计，到班级组织的绿色班会，她把参与环保活动的激情传递给了在场的评委。最终当选了北京市气候酷派大使，并前往杭州参加了7天夏令营。问她当时为什么在英文面试时敢说中文，她说，“我就是要竭尽全力拼一把”。 2010北京市自然知识比赛，科普剧表演，在全班海选演员时，李玉洁弱弱的说了一句，“让我来试一试”，于是她和班长开始竞争“小麦”角色。让班主任和全班同学没想到的是平时腼腆的她，竟然大胆放开，将角色演的惟妙惟肖。可是有谁知到，成功当选的背后，有她多少汗水的付出呀。 2011北京市创意构建大赛，师吕金朋别看外表身高马大，却是一个心灵手巧的学生，在参加创意构建大赛时特别的有钻研的劲头，把我的办公室当成了他的实验室，只要一有空就来，上网查资料，设计模型，反复调试修改，直到满意为止。经过3周的紧张准备，功夫不负有心人，最终获得了北京市构建模型最佳创意金奖，和团体第一名的好成绩。比赛过后，他和我说，现在我“到二楼，就想拐弯”。 《科技活动中学生创新能力培养的案例研究》中期成果报告 北京市温泉第二中学 创新能力培养课题小组――夏爽 2012年2月 全国教育科学“十一五”规划教育部重点课题 《未成年人校外教育基地标准与创新人才培养模式的实践研究》 研究工作的主要进展 面向创新能力培养的科技活动开展情况 面向创新能力培养的科技活动取得的研究成果 课题组下一步计划及预期成果 1）科技获奖情况分析 2）科技师资分析 3）学生参与科技活动

效果的调查问卷分析

3）学生参与科技活动效果的调查问卷分析 3）学生参与科技活动效果的调查问卷分析

4）学校承办的大型科技活动 2009年海淀区单片机智能控制大赛 2010年海淀区单片机智能控制大赛 2011年海淀区北部新区科技艺术节 图片 科技活动范围广泛，内容丰富多彩，方式灵活多样，能够为学生人格的多向发展和创造潜力的提升开辟新的途径。 同时，以科技活动为依托，课题组积累了大量鲜活生动的案例，对于进一步研究如何培养学生创新能力提供了很好素材。 核心概念：创新能力 我们认为中小学生创新能力，主要是指中小学生在个体知识、思维、人格参与作用下探究解决自然、社会、生产、生活等实际问题及课业学习任务过程中产生出新颖性成果的能力，主要包括知识和技能、创新思维、创新人格三方面。 科技活动中面向创新能力培养的 研究成果 创新知识与技能的掌握策略 创新思维的启发策略 创新人格的培养策略 已经获奖和正在参评的科技活动促进创新能力发展的论文（案例） 1. 创新知识与技能的掌握策略 科技活动与学科课程相结合 案例：李莹玮老师带领的水火箭兴趣小组 1. 创新知识与技能的掌握策略 2） 科技活动中以“问题解决”为核心，促进学生全面深入的学习新知识，掌握新技能 案例：2010年第四届尚德杯创意大赛太阳能装置设计，卢海东。 1. 创新知识与技能的掌握策略 3）教师广泛学习，深入研究，增强自身素养 案例：崔颖老师带领学生开展天文科技活动。 案例：王茸静老师主动参加海淀区千人

计划培训 2. 创新思维的启发策略 1）对于有热情而能力欠缺的学生，保护他们的积极性，积极发掘潜能，寻找长处。 案例： 2010 OM小组，米翠婷。 2. 创新思维的启发策略 2） 对于有潜力却又不知如何发挥的学生，帮助他们搭建台阶，让他们有实现创新的可能。 案例：2011DI小组，何康康。 2. 创新思维的启发策略 3）对于想法多而又有实力的学生，提出建设性意见，帮他们找准方向，有针对性的解决问题，动手实践，成就创新。 案例：2011创意构建，师吕金鹏。 3. 创新人格的培养策略 1） 学生在共同做事中，学会团结合作，增强合作意识。 案例：2011DI团队。 3. 创新人格的培养策略 2）学生学会自我管理 3. 创新人格的培养策略 3）学生学会统筹安排时间 3. 创新人格的培养策 4）以班级为载体开展科技活动 3. 创新人格的培养策略 5）赏识每个学生，渗透成功教育 3. 创新人格的培养策略 回顾这几年的科技活动，那些熟悉的面孔还都依稀可见，一幕幕活动场景还不时浮现在脑海，更有许多的话语让我至今记忆犹新。 2010全国太阳能创意大赛北京选拔赛，卢海东，“要么不做，要做就做的最好”。 2010气候酷派“北京市气候大使”评选英文面试，齐心，“我就是要竭尽全力拼一把”。 2010北京市自然知识比赛，科普剧表演，李玉洁，“让我来试一试”。 2011北京市创意构建大赛，师吕金朋，“到二楼我就想拐弯”。 …… 已经获奖和正在参评的科技活动促进创新能力发展的论文（案例） 编号 论文（案例）名称 作者 何时何处发表（获奖） 1 科技活动中学生创新能力培养个案研究 李来衡 夏爽 2010年12月在海淀区第四届

校外教育优秀论文（案例）评选中，荣获二等奖 2 科技教育在语文学科中的渗透 夏爽 李亚涛 2011年9月，参加海淀区第五届校外教育优秀论文（案例）评选 3 单片机科技活动创新经验 梁丹志 2011年9月，参加海淀区第五届校外教育优秀论文（案例）评选 4 单片机科技活动开展现状及发展模式初探 梁丹志 2011年9月，参加海淀区第五届校外教育优秀论文（案例）评选 5 发挥科技示范校的引领作用 李来衡 2011年9月，参加海淀区第五届校外教育优秀论文（案例）评选 Sheet1

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若要调整图表数据区域的大小，请拖拽区域的右下角。 2009年 2010年 2011年 北部新区 国家级 市级 区级 .00 0.00 0.00 0.00 0.00

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科技活动获奖情况 2009年 2009年 2009年 2009年 2010年 2010年 2010年 2010年 2011年 2011年

2011年 2011年 .00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Sheet1 Chart1

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科技教师人数 2009年 2010年 2011年 0.00 0.00 0.00 Sheet1 Chart1

若要调整图表数据区域的大小，请拖拽区域的右下角。 进步很大 保持原有水平 有退步 人数 有提升 .00 0.00 0.00 .00

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科技活动对成绩的影响 进步很大 有提升 保持原有水平 有退步 .00 0.00 0.00 .00 Sheet1 Chart1 系列 2 系列 3

若要调整图表数据区域的大小，请拖拽区域的右下角。 丰富多彩 单调乏味 压力很大 没有印象 人数 0.00 .00

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科技活动的印象 丰富多彩 单调乏味 压力很大 没有印象 0.00 .00 .00 .00 Sheet1 Chart1

系列 2 系列 3 类别 3 类别 4

若要调整图表数据区域的大小，请拖拽区域的右下角。 是 否 人数 0.00 .00 .00 0.00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 人数

科技活动是否获得成功感觉

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