1、科技輔導(dǎo)員如何指點(diǎn) 青少年參與科技創(chuàng)新活動(dòng) 2021年12月27日 中國科普研討所 翟立原 科技輔導(dǎo)員指點(diǎn)青少年參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，當(dāng)然要關(guān)注其獲得結(jié)果的新穎性、發(fā)明性和實(shí)效性；但更重要的是關(guān)注其根據(jù)科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神和科學(xué)方法實(shí)施的艱苦的探求過程。 這就是我們強(qiáng)調(diào)的：教育是培育人的活動(dòng)，更是使人社會(huì)化的過程。一、科普的最終目的是構(gòu)成全社會(huì)的創(chuàng)新才干 一個(gè)國家或民族要躋身世界先進(jìn)民族之林，不僅要在科學(xué)技術(shù)開展中擁有優(yōu)勢(shì)，更要下大力氣提高國民的科學(xué)素質(zhì)，加強(qiáng)其對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的了解、掌握和運(yùn)用才干，把科學(xué)思想、科學(xué)理念植根于民族精神，轉(zhuǎn)化為全社會(huì)的創(chuàng)新才干。 舉例：美國原擬在機(jī)領(lǐng)域趕超日本到轉(zhuǎn)向開發(fā)

2、的創(chuàng)新思緒。 舉例：北京國際機(jī)床勞動(dòng)維護(hù)安裝展銷會(huì)上的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)。二、科技創(chuàng)新后備人才要科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)并重 創(chuàng)新人才首先是人，是社會(huì)合格的公民，這恰如中國漢字的“人字?！叭俗忠芰⒆?，兩條腿缺一不可。這兩條腿就是科學(xué)素質(zhì)與人文素質(zhì)。 因此，要培育創(chuàng)新人才，就要從科學(xué)素質(zhì)與人文素質(zhì)兩方面同時(shí)入手。 舉例：部分大學(xué)生創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)?wù)卟辉竸?chuàng)業(yè)的心態(tài)。 舉例：一位創(chuàng)新大賽獲獎(jiǎng)?wù)叩呐e止令輔導(dǎo)教師感慨萬分。 三、科技輔導(dǎo)員如何指點(diǎn)青少年參與科技創(chuàng)新活動(dòng) 總體來看，科技輔導(dǎo)員在指點(diǎn)青少年參與科技創(chuàng)新活動(dòng)過程中，應(yīng)注重從科學(xué)性、教育性、創(chuàng)新性和平安性等諸多方面，把握方向并做好引導(dǎo)和指點(diǎn)任務(wù)。 科學(xué)性舉例：社會(huì)

3、學(xué)工程中調(diào)查方法的客觀性，不思索青少年的特征。 教育性舉例：忽視青少年的興趣，拔苗助長(zhǎng)。 創(chuàng)新性舉例：存在思想定勢(shì)，難以找到突破口。 平安性舉例：忽視活動(dòng)設(shè)備及過程中能夠?qū)η嗌倌甑膿p傷。一科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)中最重要的是發(fā)現(xiàn)和提出問題智以擇向 創(chuàng)新人才要可以從事發(fā)明性勞動(dòng)，這就恰如中國漢字的“創(chuàng)?！皠?chuàng)字的左邊是個(gè)“倉，意味著要有大量的貯藏知識(shí)根底；而右邊的“立刀，意味著要刺向正確的方向，即要有孫子兵法上所說的“智以擇向的才干。 孫子兵法所說的“智以擇向 ，在科技創(chuàng)新活動(dòng)中就意味著選擇正確的研討方向，擅長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)和提出具有探求意義的科學(xué)問題。 著名科學(xué)家愛因斯坦明確指出：“提出一個(gè)問題往往比處理問題更重要。

4、由于處理問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技藝而已，而提出新的問題，新的能夠性，重新的角度去對(duì)待舊的問題，卻需求有發(fā)明性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正提高。 從某種意義上可以說，科學(xué)創(chuàng)新始于問題，科學(xué)本質(zhì)上是一種解題活動(dòng)。 1、對(duì)有關(guān)領(lǐng)域中舊觀念提出新見解 愛因斯坦的狹義相對(duì)論提出了物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、空間相關(guān)聯(lián)的相對(duì)時(shí)空觀，對(duì)牛頓力學(xué)的絕對(duì)權(quán)威提出了挑戰(zhàn)。青少年的科學(xué)探求雖然不能與那些世界級(jí)的科學(xué)偉人相提并論，但是依然會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生，經(jīng)過本人的研討與探求，敢于對(duì)現(xiàn)有的思想和觀念，提出本人新的見解。 例如，長(zhǎng)期以來人們判別不銹鋼材質(zhì)時(shí)會(huì)借助磁鐵，以為不銹鋼是沒有磁性的，可杭州第十四中學(xué)高二

5、的一位女生卻經(jīng)過科學(xué)探求推翻了傳統(tǒng)觀念，提出不同成分的不銹鋼磁性不同，用磁鐵未必都能檢測(cè)不銹鋼，并以此成果獲得23屆浙江省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。 2、將分散的資料系統(tǒng)化并歸納出新的觀念或見解 在科學(xué)與技術(shù)飛速開展的時(shí)代中，中小學(xué)生獲取資料的渠道非常廣大，許多中小學(xué)生在閱讀閱讀中，在各種媒體發(fā)布的信息中，找到能激起本人興趣的研討標(biāo)題，經(jīng)過運(yùn)用科學(xué)的方法將各種渠道的資料聚集、整理后歸納出本人新的觀念或見解。 例如，華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)的一位學(xué)生，在分析上海獨(dú)特的地理位置以及臺(tái)風(fēng)水災(zāi)主要影響因子的根底上，從人工智能的角度提出了一種新的臺(tái)風(fēng)水災(zāi)預(yù)告方法，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來模擬人工預(yù)告員的閱

6、歷，并經(jīng)過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)上海地域臺(tái)風(fēng)增水的智能預(yù)告，其預(yù)告精度不遜于目前業(yè)務(wù)運(yùn)用中的人工閱歷預(yù)告精度，可以在預(yù)告業(yè)務(wù)虛踐中運(yùn)用。 3、經(jīng)過本人的察看實(shí)際有新的發(fā)現(xiàn) 所謂新的發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該是在這之前他人還沒有提出過的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明，其鑒定的規(guī)范是：在書刊雜志中、市場(chǎng)產(chǎn)品中、專利公報(bào)上以及各種公開的場(chǎng)所中都沒有出現(xiàn)過類似的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明。 例如：合肥市38中學(xué)的一位學(xué)生，經(jīng)過設(shè)定不同分量的食物來察看小家蟻的負(fù)重才干，從而了解到小家蟻搬運(yùn)食物的最大分量，以及搬運(yùn)轉(zhuǎn)為上的戰(zhàn)略。經(jīng)過對(duì)專利公報(bào)和情報(bào)資料的查詢后，這一新的發(fā)現(xiàn)獲得第25屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)，同時(shí)被大賽授予中國科協(xié)主席獎(jiǎng)。 科技輔導(dǎo)員指點(diǎn)舉例：關(guān)

7、注生活結(jié)合生活中的問題或?qū)嶋H閱歷進(jìn)展選題 科技輔導(dǎo)員指點(diǎn)青少年選題時(shí)可以多引導(dǎo)他們從身邊的問題著手，這樣可以真正引發(fā)他們的獵奇心，探求問題的本質(zhì)，同時(shí)生活中發(fā)現(xiàn)的問題也更便于青少年開展探求活動(dòng)。 以“應(yīng)該選擇居住幾層樓各層樓噪聲和塵埃分布規(guī)律探求選題為例。 一位小學(xué)生發(fā)現(xiàn)自從家里搬進(jìn)了高層新居后，樓層好壞成為家里人經(jīng)常議論的話題。住高層究竟應(yīng)該住幾樓呢？他從自家住的8樓居室，想到研討各層樓噪聲和塵埃分布情況，于看似簡(jiǎn)單的問題著手，為人們科學(xué)選擇居住樓層提供了參考意見。 再如，“從關(guān)門的瞬間想到這一選題，其靈感來源于我們常去的肯德基店。一位小學(xué)生夏天在肯德基店時(shí)發(fā)現(xiàn)，有的顧客進(jìn)了店會(huì)隨手關(guān)門，有

8、的卻不會(huì)那冷氣不就白白浪費(fèi)掉了嗎？于是他從顧客進(jìn)了店能否隨手關(guān)門這一細(xì)節(jié)立題開展相關(guān)調(diào)查研討從關(guān)門的瞬間想到大家的環(huán)保認(rèn)識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，實(shí)屬難能可貴。 又如，一位小學(xué)生發(fā)現(xiàn)親戚從蘇州帶來的桔子不但放置時(shí)間長(zhǎng)且不易霉變，吃起來也比較新穎。經(jīng)過察看，他發(fā)現(xiàn)秘訣在于桔子上松散地放著一些松針葉這是為了在較長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持桔子鮮度并減少其霉變的民間方法。那么這種土方法真的有用嗎？這位小學(xué)生從人們的實(shí)際閱歷著手開場(chǎng)了本人“松針葉可以保鮮防治桔子的霉變的選題研討。二在科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)中發(fā)明性思想的重要性創(chuàng)新思想 要使青少年了解建筑在邏輯思想根底上的非邏輯思想發(fā)明性思想，不僅科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明需求發(fā)明性思想，文學(xué)、藝術(shù)

9、的創(chuàng)作也需求發(fā)明性思想。 發(fā)明性思想常被描畫成各種相互作用的進(jìn)程，包括知識(shí)、想象和評(píng)價(jià)這3者都是必不可少的。 想象在發(fā)明性思想中占有重要的位置。想象的特征是思想籠統(tǒng)，生動(dòng)活潑，自在飛翔，不時(shí)誘發(fā)出靈感和直覺。許多科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)都得益于豐富的想象力。 舉例：想象對(duì)沃森發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸分子“雙螺旋構(gòu)造的作用。 舉例：科幻畫創(chuàng)作中的想象。 科技輔導(dǎo)員指點(diǎn)舉例：以創(chuàng)新思想為本從籠統(tǒng)思想到邏輯思想 長(zhǎng)寧區(qū)的青少年不僅喜好攝影，更樂于對(duì)攝影中產(chǎn)生的各種景象進(jìn)展探求：為什么畫面上的太陽會(huì)產(chǎn)生光輝？如何使照片上產(chǎn)生虛化的光斑？在平面中如何顯現(xiàn)三維效果？如何將廢棄的鏡頭變?yōu)閯?chuàng)新的安裝？一種科學(xué)探求的學(xué)風(fēng)在這些青少

10、年中構(gòu)成。 在長(zhǎng)寧少年科技指點(diǎn)站攝影班里，有一對(duì)雙胞胎，哥哥叫孫濤，弟弟叫黃濤，在國家教育部主辦的全國藝術(shù)展演攝影競(jìng)賽中，黃濤獲得全國一等獎(jiǎng)，孫濤獲得二等獎(jiǎng)。他們的攝影作品雙雙入選赴德國展出。 這對(duì)雙胞胎不僅在攝影學(xué)習(xí)中獲得了很好的成果，而且在創(chuàng)新活動(dòng)中都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。 在一次攝影實(shí)際中，教師布置大家拍攝前景虛化的效果，并將本人拍攝的照片讓同窗們看。孫濤嘗試多次，但結(jié)果都不理想。為此，他和教師、同窗反復(fù)討論了要產(chǎn)生此特殊效果的必要條件是什么，想象能否經(jīng)過附加鏡的安裝，處理光斑構(gòu)成的問題。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，孫濤的發(fā)明發(fā)明作品“多功能濾鏡終于勝利了，獲得上海市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。 黃濤在城隍廟拍

11、攝時(shí)買了兩個(gè)萬花筒，在察看里面奇妙圖案時(shí)他忽然萌生想象：能否把萬花筒里看到的圖案拍攝下來？在教師的指點(diǎn)下，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)在鏡頭前銜接一個(gè)萬花筒式的安裝，經(jīng)過光線的反射，構(gòu)成了別具一格的拍攝效果。他的多項(xiàng)創(chuàng)呵斥果先后在上海市青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎(jiǎng)，并被命名為上海市青少年科技希望之星。三青少年科學(xué)競(jìng)賽對(duì)科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)的促進(jìn)作用展現(xiàn)交流 各級(jí)各類科學(xué)競(jìng)賽為青少年展現(xiàn)本人的才干提供了舞臺(tái)，使他們可以相互交流，相互學(xué)習(xí)，這正顯示出競(jìng)賽對(duì)科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)的鼓勵(lì)作用。 但也需求認(rèn)識(shí)到，青少年競(jìng)賽更應(yīng)注重過程的評(píng)價(jià)，注重競(jìng)賽期間的學(xué)習(xí)，而不應(yīng)僅僅看重結(jié)果，看重金牌的歸屬。由于青少年的科學(xué)成果畢竟還是稚嫩的、不成熟的。

12、 舉例：土耳其環(huán)境科研競(jìng)賽評(píng)委允許選手現(xiàn)場(chǎng)矯正本人論文中的錯(cuò)誤。 舉例：湖北小學(xué)生聶利在全國創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng)是由于其敢于探求的科學(xué)精神，雖然其探求結(jié)論并未獲得專家認(rèn)可。四要鼓勵(lì)青少年本人完成科學(xué)創(chuàng)新全過程自主探求 在科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)中，要以青少年為中心，使他們本人搜集信息，本人發(fā)現(xiàn)問題，本人進(jìn)展探求，本人與他人進(jìn)展交流，親身體驗(yàn)科學(xué)探求的全過程。 而科技教育任務(wù)者的義務(wù)那么是尊重、維護(hù)和關(guān)懷每一個(gè)青少年，為他們營造良好的探求環(huán)境，指點(diǎn)他們運(yùn)用科學(xué)的方法論，鼓勵(lì)他們自主地去實(shí)際、去探求、去創(chuàng)新。 舉例：臺(tái)灣中學(xué)生英特爾國際科學(xué)工程大賽獲大獎(jiǎng)工程蜘蛛行為學(xué)研討。 科技輔導(dǎo)員指點(diǎn)舉例：為青少年?duì)I造自主創(chuàng)新

13、的環(huán)境年輕教師也可指點(diǎn)學(xué)生獲得優(yōu)良成果 為迅速改動(dòng)學(xué)?？萍紕?chuàng)新人才培育的滯后現(xiàn)狀，激發(fā)每個(gè)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，以及開發(fā)其發(fā)明潛能，高境三中對(duì)學(xué)生們進(jìn)展了一次問卷調(diào)查：他喜歡什么？他最感興趣的是什么？他覺得學(xué)校里可以開設(shè)什么樣的活動(dòng)？ 學(xué)生們的答案很豐富，需求明顯而多樣。經(jīng)過一番努力，學(xué)校發(fā)動(dòng)全體教職工，利用校舍建筑風(fēng)格，精心打造校內(nèi)科學(xué)探求園：水族生態(tài)館、無土栽培館、開心菜園、百草園、IPA科學(xué)探求實(shí)驗(yàn)室、室內(nèi)外車輛模型基地、越野賽車場(chǎng)、公路賽車場(chǎng)等等，構(gòu)建可供學(xué)生自主選擇的探求樂園。 學(xué)生們利用搭建的平臺(tái)不斷滿足本身需求，充分發(fā)揚(yáng)著自主性、能動(dòng)性和發(fā)明性：蚯蚓能再生，能一條變兩條嗎？蝸牛的殼會(huì)

14、隨著蝸牛一同長(zhǎng)大嗎？學(xué)校水族館內(nèi)的水草能凈化水質(zhì)嗎？薄荷的獨(dú)特氣味能驅(qū)趕蚊蟲嗎？蝴蝶的眼睛能識(shí)別幾種顏色？這種需求伴隨著一種質(zhì)疑的精神，在學(xué)生們的腦海中日趨成熟，也在年輕教師的心中濺起一片漣漪。 每年全國和上海市青少年科技創(chuàng)新大賽以及爭(zhēng)創(chuàng)“明日科技之星活動(dòng)中，都有高境三中學(xué)生活潑的身影。 在第27屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中，朱蕓同窗的獲得了科技創(chuàng)新工程一等獎(jiǎng)，她還成為第一個(gè)獲得全國青少年科技創(chuàng)新大賽最高專項(xiàng)獎(jiǎng)“中國科協(xié)主席獎(jiǎng)的上海初中學(xué)生。五在科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)中注重青少年人格要素和品德觀念的培育 各級(jí)各類科技教育團(tuán)體、學(xué)校和校外機(jī)構(gòu)都應(yīng)利用科學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)這一有效載體，傳播科學(xué)思想，弘揚(yáng)科學(xué)精神，倡導(dǎo)

15、科學(xué)品德，促進(jìn)青少年構(gòu)成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀和安康的人格。 我們也希望寬廣科學(xué)教師、科技輔導(dǎo)員和各級(jí)各類科技教育任務(wù)者，可以以本人良好的品德風(fēng)范感染青少年，堅(jiān)決反對(duì)在科技競(jìng)賽中弄虛作假的丑陋景象。 舉例：10萬元購買“創(chuàng)新大賽工程的買賣。 舉例：德國數(shù)學(xué)會(huì)淡化國際奧數(shù)選手的選拔。 舉例：丁肇中發(fā)現(xiàn)J粒子靠的是“意志力。 科技輔導(dǎo)員指點(diǎn)舉例：科技創(chuàng)新活動(dòng)不會(huì)都是一帆風(fēng)順的教師不可忽視對(duì)學(xué)生人格的培育 納米級(jí)的光觸媒試制出來了，但效果好不好需求實(shí)際證明。記得當(dāng)時(shí)已是隆冬季節(jié)，師生一同朝著位于楊浦區(qū)黃浦江畔的印染廠走去，刺骨寒風(fēng)直往脖子里鉆。大家豎起領(lǐng)子相互鼓勵(lì)：“未來研討勝利了一定不忘今天的艱苦。 這一課題終結(jié)后，三位學(xué)生于2002年5月，攜參與了第53屆Intel ISEF (英特爾國際數(shù)學(xué)、科學(xué)與工程學(xué)大獎(jiǎng)賽)載譽(yù)歸來，被悉數(shù)保送入復(fù)旦大學(xué)。 帶著郭爽，我們一同在雙休日用雙腳丈量浦東、浦西幾十條大街小巷，了解上海各