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依托高校资源的“体验型”青少年科技素养提升模式

来源:陕西科技报 2021-02-24 09:11   http://www.yybnet.net/

陕西省提升公众科学素质研究计划项目(依托高校资源的“体验型”青少年科技素养提升模式研究),提出、阐释了深度科普;以“高校资源”和“体验式教育”为抓手,建立深度科普与高校教育的协同关系;按照人的认知发展规律,探索了深度科普的实施模式、路径和策略。该项目取得多项特色化成绩和荣誉,得到教育部高等学校教学指导委员会、全国高校教研中心的认可和推介。

一、提出了深度科普,分析其特征要求,厘清其内在逻辑

科普是以提高公民科学素质,实现个人、社会、自然的和谐发展为目的的全民终身科学教育和互动过程。而深度科普是科普的细化,其特征要求表现在内涵上的科学思维泛在与浸润,内容上“点”深入与“面”扩展相协调。深度科普不侧重知识积累,而强调科技方法和知识获取能力的内化,进而将科技思想与范式潜移默化到受众者的行为中。

深度科普所要求的科学思维主要涉及由表及内(由现象到本质)的思维意识,并通过科普活动的浸润实现该思维意识的泛在,以及广泛应用普遍联系、对立统一、定性定量相结合的方法论。因此,注重形式逻辑和基于实验的因果观,是实现深度科普目标的根本路径,而高校则是主战场。

在深度科普内容方面需要“点”深入与“面”扩展相协调。在当今的全媒体时代,对科普资源建设、产品开发、传播体系进行扁平化构造,融合各媒体,即可迅速实现科普内容覆盖面的扩展。同时兼顾“点”的深入,选择科普的“点”时,突出因“校”制宜、因“省”而异,从而便于开展典型科技应用和科普资源挖掘等深层次科普活动。显然在深度科普的“点”深入方面,高校得天独厚。

二、建立了现代教育理论与学生科技素养之间的关系

发现青少年“成长性”科技素养应具备阅读、运用数学、科学预测与解释、探究、解决问题的5种能力。以高校的新工科人才培养为例,新时代人才须服务于新技术、新产业,具有创意-创新-创业能力的跨界整合型科技人才,其培养方案要体现厚基础下的学科交叉与复合,知识与能力的深度融合。创新的三要素是知识、思考、实践,而优秀的思维品质表现在“正确”+“原创”。

教育技术领域的混合和泛在理念(集体-小组-个体相融合的学习形式;课内、课外、纸质、电子、平面、立体的多种学习方式;多种教学手段和资源的利用与优化;综合式考核;无所不在的感知、计算、知识、阅读),有效支撑着学生的科技素养,因此科技素养浸润式培育应呈现出时间、空间、内容、方法上的开放。

三、遵从混合与泛在理念,构建“名师→强基地→优课”平台

按照“名师为根本,强基地为基础,体现在优课”的思想,建立“名师→强基地→优课”平台,其包括基本层、必要层、拓延和辅助层的数理化基础课。据此进行浸润式体验、辨析、实验,以训练学生科技素养,形成浓厚、有趣的理学氛围和环境。

以数理化为例,“名师→强基地→优课”平台是由十项省级质量工程,20余项校级实验、体验、实训基地及各类人才工程构成。例如,省级教学名师2人、教学团队2个、精品课4门、示范中心2个,尤其是西安工业大学的“物理多功能演示研究大厅(物理深度科普基地)”“理科创新思维实训基地”“化学科普基地”。在此平台采取趣味事例牵引、混合方式保障、多种手段浸润,来训练学生科技素养,而青少年的科技素养五种能力契合于学生感悟物理之“见物讲理、依理造物”,数学之“抽象自洽、应用泛化”,化学之“化物有矩、美妙鲜活”等学科真谛。

在基础物理教学活动中,基于系统论,提出课程群混合教学理念—全方位整合与各环节混合,用“混合”触发兴趣;以其为指导,创立了融入兴趣点的基础物理“一顶、四层、两翼”课群教学模式,从教学内容、方法、手段和考核各方面体现出混合、分层、开放、互动的特色。

拓展教学内涵,精选主干内容,分散分支应用,创立了基础物理新教学模式的“一顶、四层”课群体系,突破学时瓶颈,布点兴趣要素:趣味引入、案例点缀、事例剖析。

四、在课群名优平台上创设3种浸润手段、4条浸润途径开展深度科普

由心理认知学可知,青少年通过语言转述、文字阅读、音像视听等方式所获的认知,远不及亲身体验所得。因此,依据平台对科技素养的浸润特征,遵从融合创新思想,运用多种教育技术,提出3种科技素养浸润手段:学校资源的体验型利用;泛在+互联网+混合;校内外开放与辨析训练。创设了在数理化公共课平台上进行深度科普的4条浸润途径:必修课、通识课、在线课的教学;实验/研究室中的理科实训、开放演示、长廊展示;学生科技竞赛、创客、大创实践;校内外共享与互动,据此对学生开展科技素养训练以及校内外深度科普、辐射。

探索出深度科普与学生感悟数理化科学真谛的高度相关性。深度科普不侧重知识积累,而强调科技方法和知识获取能力的内化,进而将科技思想与范式潜移默化到受众者的行为中。而深度科普策略亦体现出混合与泛在思想:浸润式体验—激发科技兴趣;浸润式辨析—散发科学与人文韵味;浸润式实验—触发科技灵感。

过去三年,该深度科普模式在西安工业大学年均3千多人的教学实践中,表现出平台优质、模式有吸引力、师生满意度高的特点,在外校和社会机构中有良好推广,受到媒体关注,专家评价位有特色、易推广。在探索校园内外科普文化建设的多种有效途径的活动中,广泛开展了大中小学生科技素养训练创新模式的实践探索,涉及学习、研究小组或团队80个3000名学生,其中获得省级奖励40人。在2020年春夏之际,西北工业大学对汉中洋县中学用“365名师在线”进行深度科普宣讲,现场1000学生聆听,另外有1242个网络终端关注,反响热烈;西安工业大学“物理多功能演示研究大厅(物理深度科普基地)”“理科创新思维实训基地”“化学科普基地”等深度科普基地,辅助陕西师范大学教育学院获2019届优秀硕士学位论文1部,辅导西安9名青少年获中科协、中科院主办的第十五届“明天小小科学家”奖励全国二等奖;在2018-2019年,基于“大厅”面向陕师大、临潼的幼儿园等社会机构开展深度科普,涉及400人次;名优平台对科技素养的浸润式培育助力中国大学生物理学术竞赛,受到陕西电视台、陕西日报等省级媒体报道;2018-2020年在青少年中开展“互联网+”项目以及大创项目23项,并探索“融入AR技术的线上线下混合式物理深度科普方案”,获得很高评价。

□ 西安工业大学 许世军

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