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当科学玩具与物理教育结缘

已有 3737 次阅读 2009-2-25 14:02 |个人分类:名记大作|系统分类:教学心得

 
  
 
 记者: 潘希
 
 
 
 
 
 
 
1月22日上午,浙江省义乌中学高一年级的黄子轩带领其小组成员来到义乌小商品城市场西大门,准备开始完成此前学校布置的一项调查,他们今天的目标是科技玩具。
 
虽然已至寒假,但同学们对学校布置的这一活动依然兴趣不减,原因很简单,用黄子轩的话说就是:“玩具向来被认为与学习无关,但这次校本课程把玩具和物理学习结合起来,既能修到学分,又能满足我们的好奇心,让我们很兴奋,都想看看到底可以学到什么。”
 
义乌是全国最大的小商品集散地,玩具也是义乌市很重要的一类商品。目前,义乌的玩具商位有数千个,年销售额超过几十亿元,国内上千家玩具生产企业90%以上的品种通过义乌市场销往全国和全球100多个国家及地区。
 
“我和义乌中学许多物理老师出于专业特点,曾经多次关注过丰富多彩的玩具市场,思考过是否可以用于教学,但一直没有找到切入点。2007年底,随着全国教育科学‘十一五’规划课题的一个子课题——科学玩具与物理教育研究课题在义乌中学的展开,科技玩具开始进入学校的课程。”主管这一课题研究的季倬老师,在学校大门口一侧展示上一届同学“科技玩具与物理学习”的宣传橱窗前对《科学时报》记者说。
 
非课程资源课程化
 
“背靠着这么丰富的资源,如果能利用到学校的课堂教学中,那将是对传统教学手段的一个突破。”季倬表示。
 
从2007年秋季开始,根据中国物理学会教学委员会副主任吴祖仁教授提出的“非课程资源课程化”的理念,基于庞大的义乌科技玩具市场资源,由他主持的全国“十一五”规划教育课题的一个子课题——科技玩具与物理教育在义乌中学落脚,经与学校研究并作为研究性学习校本课程,由高一学生自主参加。学校让季倬负责这门课程的设计和教学。学生在一学年中,要通过自选课题、市场调查、原理分析(对玩具的拆装)、挖掘设计亮点、迁移应用、模型制作等自主学习过程,最后撰写出研究报告。
 
“这是在新课程背景下对物理教育的理解。学生完成研究性学习,修得学分,作品还可以参加各级比赛;设计的产品如果成熟的话,还可以与生产厂家合作生产,创意作品申请国家专利。”季倬说。
 
在这样的教学活动中,一方面教师们能通过解剖玩具学到丰富的科技知识,另一方面能扩展教学思路、丰富课程资源,把科技玩具变成实验器材,还能把玩具的原理转变成习题设计的有趣的情景素材,促进中学物理课堂教学模式多样化。
 
“科学玩具的物理教育功能研究和开发”是全国教育科学“十一五”规划课题“在基础教育中系统开设技术教育课程的研究”一项子课题的研究领域。“非课程资源课程化”是吴祖仁在课题研究中提出的有普遍意义的课程理念。他告诉记者,这一理念已经在全国许多地方、不同类型的学校开始产生影响,不仅在中学、大学,甚至在幼儿园的课题研究中得到贯彻。
 
其实,在吴祖仁看来,课程资源不仅仅限于学校实验室的设备,学生身边的很多物品也是重要的课程资源,家用电器、交通工具、废旧机器、电子产品和小五金器件,都可以通过解剖和研究,从原理、结构、设计思想、技术特性和改进创新等方面,让学生学习到知识;更重要的是,学生从中能体会到所学知识在社会中的真实应用。
 
“将非课程资源课程化之后,学习效果很好,比教师在实验室安排的探究式实验更能引起学生兴趣,更具广阔的探究空间,并且这样的方式普及性强,一个玩具就可以是一个自主的综合性探究实验室。而且人人可以有一个,只要学生愿意!”吴祖仁说。
 
技术教育同等重要
 
流畅的知识讲解、巧妙的解题方法,这是多年来老师们的目标,也是季倬曾经的追求。但是,随着对素质教育更深层次的理解,季倬的想法已经发生了根本性的变化。
 
“传统教育有其优点,同时也有不足。以往强调的学习知识更多的是在纸面上,是为了应付考试、提高升学率。但这些理论知识如果没有机会用于实践或让学生们了解其在生产生活中的用处,就缺少了学习它的意义和动力。”季倬说。
 
媒体上此类报道也很多,比如有的学生不会换宿舍内的保险丝,3天用不上电,有的搞不清门锁的开关而被关在屋内几小时出不来……
 
对此,吴祖仁认为,科学是对各种事物和现象进行观察、实验、分析、归纳,从而认识规律,并通过应用验证和深入理解知识体系。技术则是运用工具和技能进行学习并应用知识和技能解决实际问题的基础平台。
 
美国“2061”计划不但系统提出了科学素养标准,还系统提出了公民的技术素养标准。这项计划认为,幼儿园水平的学生应知道的技术可以体现在用砖建造房子或者使用电话等事情上;12年级的学生就可以学习网络、电话交换以及其他问题。同样,幼儿园的孩子可以利用诸如橡皮泥制作物体等简单的实验,了解塑性力学和如何通过干燥使物体硬化;而12年级的学生就可以用仪器测量黏土砖的强度。这项计划还设定了包括材料、能源、加工制造、交通运输、环境(大气)等多项技术课程的内容。
 
“我国的技术教育应该被提升到与理论教育同等的高度上来。”吴祖仁呼吁说,从教育的本质和发展,从技术对人类社会的贡献,从创新型社会建设对人才的需求看,必须重视技术教育。
 
吴祖仁认为,目前的基础教育课程还不能体现技术素质的需要,我国对技术教育的功能还缺乏足够认识,对技术教育还停留在传统、片面的概念上。技术教育不但是提高技术素质的需要,而且能为探究式科学教育提供基础背景和技术支撑。技术教育还具有丰富的人文教育功能,对于培养务实精神,培养艰苦奋斗和创新精神具有不可替代的功能。
 
缺乏评价机制
 
义乌玩具产品在5天之内可以渗透到全国各个县级以上城市,50天之内可以辐射全球200多个国家和地区。但是,把玩具看作教具,使非课程资源课程化乃至把技术教育的理念推广到全国,却远远赶不上这个速度。
 
吴祖仁直言不讳:“当今我国教育缺乏激励学生实践的评价机制,做题能力几乎成了唯一衡量学生水平和能力的指标。”
 
记者了解到,义乌中学开展了两年的科学玩具与物理研究性学习,只面向高一学生,进入高二后,学生的学业负担加重,想要继续参与科学玩具的研究,首先反对的就是学生家长。
 
“哪怕每个学生只参加一年的这种学习,也会留下深刻的记忆,并产生潜移默化的效果。”吴祖仁乐观地说。但他同时表示,想让学生直接从动手中受益,是一个长期的过程;推广非课程资源课程和技术教育理念,更需要领导的重视、社会的支持和认同。
 
从义乌中学开展这项课程中,已能看到逐渐出现的好现象,比如第一年课程有16人参加,而现在已经有60多人。“学生是愿意参与的。如果在面对升学或考试时,能加入对学生的技术水平评价或创新能力评价,那这种理念的普及和课程开展会快很多。”季倬说。
 
2月5日,学校刚开学,课题组老师就组织同学们进行寒假活动汇报,10位同学代表发言,记者有幸亲临现场。每位代表都做了PPT讲演稿,图文并茂、内容丰富,从玩具市场调研过程、玩具的性能和产品的历史演化,讲到玩具解剖和原理的初步分析……个个都精神振奋,真有点学术交流的味道。
 
吴祖仁在听完学生报告后鼓励同学们说,这项研究性学习的效果已经超过我们预先的想象,不仅在物理方面、技术方面、人文方面,而且在经济和流通领域方面使同学们受到综合教育,对培养创新精神、提高综合文化素养有着重要意义。
 
吴祖仁建议,这种研究性课程今后可以延伸至初中和小学,作为一门研究性学习的校本课程持续开展下去;作为课题研究要出成果,培养人才,要建立学生研究实践记录和档案;作为一项课程改革研究,要从理论与实践相结合角度进一步深化,比如,可以开展科技玩具分类研究(按学科、技术、难易程度和级别水平及教育功能);作为一种创新学习活动,可以成为不同学校之间合作的纽带;还可以把科技玩具和物理学习教育与“综合社会实践”、“通用技术”课程结合,利用其部分课时,探索开创科学、技术、社会实践相结合的校本课程,并争取发展成为地方课程甚至国家课程。
 
“社会应该从文化观、教育观、课程观的角度去审视教育改革和课程创新。从培养人的创造性去思考以技术教育为基础,科学、技术、人文综合教育课程在人才培养方面的重大创新价值。”吴祖仁说。
 
吴祖仁还告诉记者,北京、上海的一些中学对义乌中学的这项研究性课程已产生了强烈兴趣,他们正在商量今年暑期组织学生去义乌中学学习,并争取与义乌中学合作办一个科技夏令营。


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