基于創(chuàng)新素養(yǎng)下的青少年科技實踐活動研究

摘要：作為社會未來的中堅力量，青少年的科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力不僅關(guān)乎其個人成長，而且對國家的科技發(fā)展和社會進步具有深遠影響。采用了文獻綜述、訪談、觀察等多種科學方法，對青少年參與科技實踐活動的現(xiàn)狀進行了全面細致的分析，深入探討了其中存在的問題與不足，并提出了相應的優(yōu)化建議，旨在構(gòu)建一個基于創(chuàng)新素養(yǎng)的青少年科技實踐活動體系，為青少年科技教育提供有效的支持。關(guān)鍵詞：創(chuàng)新素養(yǎng)；青少年；科技實踐活動；跨學科青少年科技實踐活動作為培養(yǎng)學生科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的有效載體，正逐漸成為教育改革的重要內(nèi)容。通過參與科技實踐活動，青少年可以在實踐中學習科技知識，鍛煉實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。加強對青少年科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，既符合時代發(fā)展的需求，也是教育改革的重要內(nèi)容。因此，應當重視青少年科技實踐活動的開展，為青少年提供更豐富的實踐機會和創(chuàng)新平臺，激發(fā)他們的實踐熱情和創(chuàng)新精神，為我國的科技發(fā)展和社會進步注入新的活力。一、創(chuàng)新素養(yǎng)的定義與內(nèi)涵創(chuàng)新素養(yǎng)作為個體在創(chuàng)新活動中所展現(xiàn)的綜合能力，是個體適應現(xiàn)代社會不可或缺的重要素質(zhì)。它包括創(chuàng)新思維這一核心要素，以及創(chuàng)新技能和創(chuàng)新品質(zhì)兩大方面，這三者共同構(gòu)成了創(chuàng)新活動的完整體系。創(chuàng)新思維是創(chuàng)新活動的靈魂，強調(diào)思維的靈活性、獨創(chuàng)性和批判性。這種思維方式鼓勵人們從不同角度審視問題，勇于打破傳統(tǒng)束縛，敢于提出新觀點和新方法。它要求個體具備敏銳的觀察力和深刻的洞察力，能夠捕捉到常人忽視的細節(jié)和可能性，從而為創(chuàng)新活動提供源源不斷的動力。創(chuàng)新技能是創(chuàng)新活動的實踐基礎，涵蓋問題解決、團隊協(xié)作和溝通表達等多個方面。這些技能是創(chuàng)新活動得以順利進行的關(guān)鍵，它們幫助個體將創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)化為實際行動，通過團隊協(xié)作解決復雜問題，通過有效溝通表達創(chuàng)新成果［1］。創(chuàng)新品質(zhì)是創(chuàng)新活動的精神支撐，包括好奇心、冒險精神和責任感等特質(zhì)，是驅(qū)動個體持續(xù)創(chuàng)新的內(nèi)在動力。好奇心激發(fā)個體去探索未知領域，冒險精神鼓勵個體勇攀高峰，而責任感則促使個體對自己的創(chuàng)新成果負責，為社會進步貢獻力量。創(chuàng)新素養(yǎng)不僅要求個體具備創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能，更需要擁有堅定的創(chuàng)新品質(zhì)。只有這樣，個體才能在創(chuàng)新活動中脫穎而出，為社會的發(fā)展和進步貢獻自己的力量。二、青少年階段特點與發(fā)展需求分析青少年時期是個體身心發(fā)展至關(guān)重要的時期，其獨特的生理和心理變化賦予他們強烈的好奇心與旺盛的求知欲。在這一時期，青少年的思維活躍，對新鮮事物充滿探索欲望，他們開始逐漸形成自我認知，情感體驗也日漸豐富，開始在社會環(huán)境中尋找自己的定位。同時，青少年也面臨多方面的挑戰(zhàn)。隨著自我意識的覺醒，他們開始思考自我價值、定位與未來發(fā)展方向，這一過程往往伴隨著迷茫與不安。情感世界的波動與適應社會的壓力也給青少年帶來了不小的挑戰(zhàn)。要想培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新素養(yǎng)，需要為其提供系統(tǒng)的創(chuàng)新教育，包括創(chuàng)新思維訓練、創(chuàng)新技能提升以及創(chuàng)新品質(zhì)塑造。通過創(chuàng)新教育，激發(fā)青少年的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們獨立思考和解決問題的能力。實踐活動是鍛煉青少年創(chuàng)新能力的重要途徑。通過參與各類實踐活動，青少年能夠更好地將理論知識與實際操作相結(jié)合，積累實踐經(jīng)驗，為將來的創(chuàng)新活動打下堅實的基礎。三、青少年科技實踐活動的開展現(xiàn)狀（一）組織管理不規(guī)范近年來，國家對科技教育的重視和推動顯著增強，青少年參與科技實踐活動的熱情高漲。眾多學校和機構(gòu)紛紛組織各類科技競賽、科學實驗和科技創(chuàng)新活動，吸引了大量青少年踴躍參與。這種高漲的熱情反映了當代青少年對科技的濃厚興趣和強烈的求知欲望。盡管青少年對科技實踐活動的參與度日益增加，但部分活動的組織管理卻暴露出不規(guī)范的問題。比如，有些活動的組織流程不夠明確，缺乏科學、合理的評價標準，使得活動效果難以評估［2］；有些活動在資源的分配和使用上也存在不透明、不公平等問題。（二）缺乏實踐平臺，創(chuàng)新意識不足盡管有很多青少年對科技實踐活動感興趣，但往往缺乏足夠的實踐平臺來支持他們學習和探索。盡管一些學?；驒C構(gòu)組織了科技活動，但這些活動往往只是停留在表面，缺乏深入、系統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)，這使得青少年的科技素養(yǎng)難以得到有效提升。青少年雖然對科技活動表現(xiàn)出濃厚的興趣，但在實際參與過程中，部分青少年卻缺乏創(chuàng)新意識和獨立思考能力。他們更傾向于模仿和復制現(xiàn)有的科技成果，而缺乏自主探索和創(chuàng)新的勇氣和能力。四、創(chuàng)新素養(yǎng)下的青少年科技實踐活動探索針對青少年科技實踐活動開展過程中存在的問題，為了構(gòu)建一套滿足青少年個性化需求、主題廣泛、內(nèi)容充實、特色鮮明且層次分明的科學教育課程體系，本研究致力于深度挖掘并充分利用當?shù)氐奶厣幕Y源、社會資源和自然資源中所蘊含的科學教育元素。積極倡導跨學科教學和項目式學習，旨在通過整合不同學科的知識和方法，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。同時，密切關(guān)注現(xiàn)代科技與學科前沿的發(fā)展動態(tài)，開發(fā)一系列具有前沿性和創(chuàng)新性的科學教育課程資源，使課程內(nèi)容更加貼近時代需求，激發(fā)青少年的科學興趣和探索精神。通過這樣的課程設計，希望能為青少年提供更加豐富、多元和前沿的科學教育體驗，促進他們?nèi)姘l(fā)展。（一）競賽型科技實踐活動舉辦不同層次和類型的科技競賽活動，讓學生在實踐中領略科技的魅力，并激發(fā)他們的創(chuàng)新精神與競爭意識。此類活動不僅可以提高學生在科技領域的實際操作能力，還能鍛煉他們在團隊合作中的溝通與協(xié)調(diào)能力，有助于培養(yǎng)全面發(fā)展的科技人才。對于低年級學生，可以組織基礎層次的科技小制作競賽。這類競賽注重學生的動手能力和對基礎科學知識的應用。例如，“創(chuàng)意小發(fā)明”比賽要求學生利用日常生活中的簡單材料，設計出具有實用價值的科技小作品。在這一過程中，學生不僅鍛煉了動手能力，還學會了如何將科學知識應用于實際生活中［3］。對于具備一定科技素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的中高年級學生，可以組織中等層次的科技創(chuàng)新大賽。這類競賽鼓勵學生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，提出具有創(chuàng)新性的方案。例如，百色某高級中學結(jié)合當?shù)孛⒐a(chǎn)業(yè)舉辦了“科技創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽”，設置了一系列與科技密切相關(guān)的實際問題，要求學生通過團隊合作和創(chuàng)新思維來提出解決方案。這些問題涉及物理、化學、生物、計算機等多個學科領域，旨在考查學生的跨學科知識和應用能力。組織者將參賽學生分成若干小組，每個小組由不同學科背景的學生組成，以便更好地發(fā)揮團隊協(xié)作的優(yōu)勢。在挑戰(zhàn)賽中，學生面臨多個具有挑戰(zhàn)性的任務。其中一個任務是設計一款能夠自動檢測芒果并對其進行分類的智能分選器。學生需要運用所學的物理、機械、電子等領域的知識，設計出合理的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)芒果的自動識別和分類。在挑戰(zhàn)過程中，學生充分發(fā)揮了團隊合作精神和創(chuàng)新思維。他們先通過討論和分工，明確了各自的任務和職責，再利用課余時間進行資料收集、方案設計、實驗驗證等工作。經(jīng)過一段時間的努力，各小組都完成了自己的作品，并在挑戰(zhàn)賽上進行了展示。評委們對作品的創(chuàng)新性、實用性、技術(shù)難度等方面進行了評價，并給出了相應的分數(shù)和建議。最終，幾個表現(xiàn)出色的小組獲得了優(yōu)勝獎，他們的作品得到了廣泛的認可和贊譽。這次“科技創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽”為學生提供了一個展示自己才華和能力的平臺，激發(fā)了他們的創(chuàng)新精神和競爭意識。通過解決實際問題，學生學會了如何將理論知識應用于實際生活中，如何運用跨學科知識解決問題。團隊合作的經(jīng)歷也讓他們體會到了與他人分工協(xié)作的重要性。這種活動形式不僅提升了學生的綜合素質(zhì)和能力水平，也為學校的科技創(chuàng)新教育注入了新的活力和動力。對于高年級學生和科技愛好者，可以組織高層次的科技研究項目競賽。這類競賽要求學生獨立或合作完成一個完整的科技研究項目，包括選題、實驗設計、數(shù)據(jù)分析等。例如，“青少年科技創(chuàng)新研究大賽”鼓勵學生自主選擇研究課題，進行深入探究和創(chuàng)新實踐，如“機器人設計與操控”“太空科學探索”等。通過參與這類競賽，學生能夠深入了解科學研究的過程和方法，培養(yǎng)科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。（二）跨學科課題研究型科技實踐活動跨學科課題研究型科技實踐活動側(cè)重于引導學生圍繞某一科技主題進行深入探索與研究。在此過程中，學生需要運用所學知識來分析問題、提出假設、設計實驗，并得出結(jié)論，這對提高他們的獨立思考和問題解決能力具有顯著作用。課題研究不僅加深了學生對科技知識的理解和應用，而且培養(yǎng)了他們的科學思維和創(chuàng)新意識。在一次綜合實踐活動中，學生圍繞“智慧城市”這一主題展開研究和實踐。他們分別從環(huán)境科學、物理現(xiàn)象、化學實驗、生物多樣性、地理空間分析、數(shù)學模型應用和信息技術(shù)應用等多個角度入手，對智慧城市的建設進行了深入探討和研究。通過團隊合作和資源共享，學生完成了多個跨學科的研究項目，并提出了一些具有創(chuàng)新性和實用性的建議［4］。這次活動不僅展示了學生在跨學科課題研究方面的成果和能力，還促進了不同學科之間的交流和融合。（三）創(chuàng)意制作型科技實踐活動創(chuàng)意制作型科技實踐活動旨在鼓勵學生將所學知識付諸實踐，進行創(chuàng)意設計和制作。這類活動能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學生的動手能力，促使他們在實踐中不斷探索、嘗試和創(chuàng)新［5］。通過創(chuàng)意制作，學生能夠?qū)⒗碚撝R與實際操作相結(jié)合，從而提高自己的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。為了將百色豐富的紅色文化與現(xiàn)代科技相結(jié)合，百色某高級中學設計了一系列創(chuàng)意制作型科技實踐活動。這些活動旨在通過科技手段，傳承和弘揚百色紅色文化，增強青少年對紅色歷史的了解和對科技創(chuàng)新的興趣。其中一個活動是“百色紅色主題虛擬現(xiàn)實（VR）體驗制作”，要求學生利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，制作一款以百色起義等紅色歷史事件為主題的VR體驗游戲。學生分組協(xié)作，進行腳本創(chuàng)作、場景設計、模型制作等工作，并利用VR制作軟件將百色紅色文化的元素融入其中。體驗者通過佩戴VR設備，能夠身臨其境地體驗那段波瀾壯闊的歷史，從而加深對百色紅色文化的理解和記憶。（四）科普宣傳型科技實踐活動科普宣傳型科技實踐活動也是提升學生科學素養(yǎng)的重要途徑。教師通過科普講座、展覽等形式，向?qū)W生普及科技知識，讓他們了解科技發(fā)展的最新動態(tài)和前沿技術(shù)，從而拓寬學生的知識視野，提高他們的科學興趣和學習動力［6］。例如，百色某高級中學邀請了多位科技領域的專家學者，為學生舉辦了一系列精彩的科普知識講座。講座內(nèi)容涵蓋了物理、化學、生物、天文等多個學科領域，從基礎的科學原理到前沿的科技應用，讓學生深刻感受到了科學的魅力和無限可能。此外，學校還設立了多個科學實驗展示區(qū)，展示了一系列有趣的物理、化學和生物實驗等。學生可以親自開展實驗，觀察實驗現(xiàn)象，從而深入感受科學的奧妙。除了線下活動，學校還利用網(wǎng)絡平臺開展線上科普宣傳活動。通過學校官方網(wǎng)站、微信公眾號等渠道，發(fā)布科普文章、視頻教程等，使學生能夠隨時隨地學習科技知識。同時，還開展線上問答、科普知識競賽等活動，進一步加深了學生對科技知識的了解。為了進一步增強科普宣傳的效果，學校還舉辦了科普宣傳海報與視頻制作大賽。學生結(jié)合所學的科技知識，發(fā)揮想象力，制作了一系