一、科技創(chuàng)新實驗室建設依據
對于工業(yè)化社會的教育,我們可謂駕輕就熟,從千人一面的學校、千篇一律的課程,到整齊劃一的管理,學校規(guī)范化的目標是達到了,可由此帶來的卻是產品的標準化,學生大都成了統(tǒng)一規(guī)格的“標準件”,帶來的負面影響也顯而易見。
沒有科技的教育,就難以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才。素質教育的重點是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新型人才,沒有科技創(chuàng)新實驗室這個載體,也就難以負擔起培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的重任。
讓科學動起來,讓科學更好玩,讓學生熱愛科學,在玩中感悟科學,提高科學素養(yǎng),是建設科技創(chuàng)新實驗室的重要目標。科技創(chuàng)新實驗室的建立可以滿足學生對科技知識的渴求,激發(fā)學生的科學興趣,促進素質教育及學生科技素質教育實驗的開展;科技創(chuàng)新實驗室的建立可以讓每一位學生都能親身體驗科技教育實驗,進行相關的實踐研究,進一步加深對科學原理的理解,感悟科學的深奧,培養(yǎng)科學興趣,增強動手能力。
二、科技創(chuàng)新實驗室的建設內容
科技創(chuàng)新實驗室由人工智能與機器人系列、VR體驗系列、航模系列、新能源與新材料系列、創(chuàng)客系列和科技智慧墻等六大部分儀器組成。這些儀器集科學性、知識性、趣味性、操作性于一體,將光的反射、聲的傳播、力的分解、電的產生、水的循環(huán)、能的轉化、磁場變化等自然常識和科學原理以最直觀的形式演示出來。學生親自操作,動腦動手,發(fā)現其中的奧妙,掌握其中的科學原理。
第1部分 人工智能與機器人系列
1、智能居家
2、語音與圖像識別
3、智能控制與自動化
4、綜合系列
第2部分 VR體驗系列
第3部分 航模系列
1、航天航空系列
2、航;顒幽P
3、車模系列
第4部分 新能源與新材料系列
第5部分 創(chuàng)客系列
1、電磁學設計與搭建區(qū)
2、無線電設計與搭建區(qū)
3、機械設計與搭建區(qū)
4、光學系列
5、生命科學系列
6、地理系列
7、創(chuàng)客實驗箱
8、打印區(qū)域
第6部分 科技智慧墻
三、科技創(chuàng)新實驗室的功能與特點
科技創(chuàng)新實驗室的功能與特點在不斷擴展和延伸,但主要有以下五個方面:
1、科技創(chuàng)新實驗室具有展教互動功能。展教互動功能是科技創(chuàng)新實驗室的核心功能,展品的互動性是科技創(chuàng)新實驗室區(qū)別于其他實驗室的重要標志?萍紕(chuàng)新實驗室的展品多具有互動功能,通過簡單直觀的實物模型表現復雜深奧的科學原理。既能吸引學生動手參與,又能讓學生在娛樂之中思考和學到知識,真正做到寓教于樂。其實質就是從簡單中體會深奧,在娛樂中學到知識,從而達到科技普及的目的。
2、科技創(chuàng)新實驗室是一個良好的科普教育實驗中心?萍紕(chuàng)新實驗室是學校的文化教育實驗的重要場所之一,既能組織學生開展科技普及教育實驗,也能為學生自發(fā)性的科技教育實驗提供場地。
3、科技創(chuàng)新實驗室是一個良好的科技創(chuàng)作中心?萍紕(chuàng)新實驗室是以生動的、可以讓學生動手操作參與做實驗的實物展教形式,通過學生動手動腦啟迪思維,從而激發(fā)科技創(chuàng)作興趣?萍紕(chuàng)新實驗室有利于培養(yǎng)學生科學探究和科學創(chuàng)新的能力,學生利用該環(huán)境開展科學探究實驗學習,可以較好地培養(yǎng)分析問題和解決問題的綜合能力,較好地參加國內外各級各類的競賽,從而獲取較好的競賽成績。
4、科技創(chuàng)新實驗室以學生的發(fā)展為主體,以綜合、探究、創(chuàng)新為理念而研究和開發(fā)的新課程實驗教學環(huán)境,符合自主學習、合作學習、探究學習的新的學習方式。學生利用該環(huán)境開展科學探究實驗學習,可以較好地完成課程學習任務,而且可以很快適應新的考試方法和考試模式。
5、科技創(chuàng)新實驗室中的儀器能反映和說明科學原理,揭示其內在的科學概念和基本的科學特征?萍紕(chuàng)新實驗室中的儀器具有設計科學、結構簡單、操作方便和外型美觀等特點。
四、科技創(chuàng)新實驗室的建設
“科技創(chuàng)新實驗室”的建設要遵循兩個原則,一是經濟性原則,要結合本校實際,杜絕無效投入,做到合理配置,重視性價比;二是實用性原則,要盡可能與教學內容相聯系,追求與學科教學的完美整合。
科技創(chuàng)新實驗室設備的合理配置也是一個重要的環(huán)節(jié),有些設備“好玩”,學生非常喜愛,但因為脫離學生生活實際,或者蘊含的科學道理比較深奧,不能被學生所理解,這樣的設備就不適宜采用。因此要明確從學生實際出發(fā)、與教學內容相結合的基本思想。學生現有的知識經驗能理解或有聯系的,要優(yōu)先考慮;各學科教學內容涉及到的,學生不能直觀的認識的要優(yōu)先考慮。譬如,雷雨天不能站在大樹底下,否則會有被雷擊的危險。由于學生沒有生活體驗,也不能通過語言描述進行抽象感受,這時就可以通過“仿真雷電”來實現,用變壓裝置模擬一個幾萬伏的電擊,并通過閃電擊打到大樹上,當學生親眼看到耀眼的火花,親耳聽到刺耳的“噼叭”聲,相信他們對雷電的認識一定會深刻許多,進而培養(yǎng)了學生的雷雨天自護能力。
五、科技創(chuàng)新實驗室的應用
“科技創(chuàng)新實驗室”的教育實驗,以針對性和零散性為主要形式?梢钥紤]采用的有兩種途徑:一是積極整合學科教學,可以對各年級各學科教學內容進行梳理,找出與“科技創(chuàng)新實驗室”相關的內容,然后制定出教學計劃分發(fā)給任課教師,建議他們在組織相關教學內容時,能夠充分發(fā)揮科技創(chuàng)新實驗室的功能,將科技設備作為教具來設計,可以帶領學生到科技創(chuàng)新實驗室中針對一兩個設備開展教育實驗,對于一些體積較小、重量較輕的設備甚至可以借到教室里進行教學,進而揭開科技創(chuàng)新實驗室的神秘面紗,讓科技設備與學科教學全面整合,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新實驗室的教育功能。
當然,僅僅依靠課堂教學的滲透還是遠遠不能發(fā)揮“科技創(chuàng)新實驗室”的功能的,應向全校學生全面開放,以此滿足“小小科學迷”的強烈愛好,豐富他們的課余生活。當然,這里面涉及到許多管理的問題,譬如,如何控制好教育實驗人數?如何確保教育實驗的安全?如何保證設備的正常運轉等,都是值得討論的內容。