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关于开展发明创造教育与通用技术、研究性学习结合的思考

《通用技术》是以技术设计和技术制作为主要内容的学习,强调动手与动脑的紧密结合、科学与人文的有机统一。

在新一轮高中课程设置里面,安排了通用技术与研究性学习课程。

通用技术是以技术设计和技术制作为主要内容的学习,强调动手与动脑的紧密结合、科学与人文的有机统一。

解决的问题是:怎样解决设计的问题。

没有解决的问题:设计什么?

另外课程中包含的内容:知识产权及其保护,专利知识。

研究性学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度,培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标;以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体;以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容。

研究性学习不再局限于对学生进行纯粹的书本知识的传授,而是让学生参加实践活动,在实践中学会学习和获得各种能力。当然,这里的“实践”的含义不仅是指社会调查,收集资料,它还包括选题,制定研究计划,到大学、科研机构请教专家学者,撰写研究报告等一系列的过程。

在研究性学习中“学什么”要由你自己选择;

在研究性学习中“怎么学”要由同学们自己设计;

在研究性学习中“学到什么程度”要由同学们自己作出预测和规定。

发明创造教育的目的就是大量培养创新型人才。

发明创造教育的结果,让所有的学生都掌握拥有创新观念、创新意识、创新精神、拥有发明创造需要掌握的知识结构,拥有基础创新能力,同时让学生能够提出创意,部分学生的优秀创意能够达到专利的水平,甚至拥有专利从而取得创新成果的。以学生拥有创新的结果证明学生拥有创新能力。

发明创造教育教给学生的是发明创造需要掌握的知识结构,学生拥有的是创新的观念,创新的意识,掌握的是发明创造的知识结构,创新思维的思维模式,发明的模式。当学生掌握基础创新能力以后,学生将这种能力应用到学习中去,可以大大提高学习的效率,提高学习的成绩,提高高考的成绩。

发明创造教育还能大面积改变学生的自信,改变学生的思维方式,提高学习效率,学习成绩,同时拥有专利的学生作为创新能力强的一个标准参加高校自主招生。

发明创造教育在满足了素质教育的要求下,既能提高学生的创新能力,有助于高考成绩的提高,还能实现特色办学。

发明创造教育可以作为校本课程或综合实践课程进入课程,在教学安排上可以和通用技术、研究性学习、社会实践、社区服务等结合。

通用技术、研究性学习课程里面有很多涉及发明创造的内容,这些内容还占有一定的课时数,按照现在的教学方法,因为老师没有较强的创新能力,老师不知道怎么教,学生也就不可能学会,学好。

课时安排上,综合性实践活动里面研究性学习和社会实践分别占15学分和6学分,这个时间可以用作对学生的创造发明能力培养。从时间设置上完全可以拿出1-2个学分(18-36课时)作为发明创造教育的教学时间开展教学。

发明创造教育教给学生的是发明创造的知识结构。

发明创造教育的结果,让所有的学生都接受教育,建立发明创造的知识结构,通过创造发明实践拥有创新能力,证明创新能力,同时获得一个学分,部分优秀学生能够有发明创造产生,甚至拥有专利,在高考中拥有专利的学生可以作为创新能力强的一个方面,参加高校的自主招生,可以作为向高校输送人才的新的增长点。并且这个数量没有限制。

学生掌握发明创造知识结构,拥有创新能力以后,可以将这种能力应用到学习中去,可以大大提高学习的效率,提高学习的成绩,提高高考的成绩。

我们研发了“基础创新能力教育培训体系”。该体系内容是国家社会科学基金“十一五”规划《基于素质教育的劳动技术教育实践深化研究》子课题《中小学学生发明创造教育实践研究》的研究成果。它有效解决发明创造教育的知识结构问题,同时解决了和通用技术、研究性学习结合的问题。

发明教育的实施步骤和方法:

1、短期培训:承诺:每期培训产生专利不少于10项(或不少于参加学生人数的10%)。

采用集体授课的教学方式对学生进行培训,通过培训部分学生能有发明作品,最优秀的学生能够发明出具有专利水平的作品,可以申情专利。采用多媒体教学,每次听课人数可达200人,18课时作为一个教学周期(或利用周六,周日2天集中培训)。一般安排在高一年级和高二年级第一学期完成教学(学习通用技术对发明教育有辅助作用)。申请专利的周期约需一年时间,因此专利申请应在高二年级第一学期结束前完成。

2、特色学校建设:帮助贵学校建立创造发明教育校本课程体系,让贵校能够常年开展教学,形成发明创造教育特色学校。

3、专利申请,委托我们办理相关手续或委托当地知识产权部门办理相关手续。

我们的目标让每一个学校都成功。工作思路是先成功,后发展,让学校受益,学生受益。

案例介绍

章丘四中

章丘四中开展创造发明教育,自20059月开始至1014日结束,共16课时,前10课为理论课,后6课为发明指导和创造发明作品指导实践课。参加培训的学生为0415班共330余名学生,通过培训,学生共产生创造发明创意1160余项,具有专利水平的创造发明达到200余项。随后章丘四中将发明创造教育作为研究性学习在学校全面普及。

章丘四中在发明创造教育方面取得了良好成绩。


山东省济南历城第二中学

2008年初学校通过一项重要决议,引进“基础创新能力教育培训体系”在全校普及发明创造教育,截止到20107月,发明创造教育提升了学生的发明创造能力,接受教育的学生达8000人,收到学生创意20万余份,获得国家专利2158项。

发明创造教育提升了学生的学习能力。2010年,高考成绩较2009年取得重大突破,一本上线创历史新高,2011年,2012年连续两年高考成绩又创新高。另外通过发明创造教育涌现出的获得专利的学生有130人次通过专利获得高校自主招生报名资格,74人获得自主招生方面的加分。

通过发明创造教育的学习,学生的综合素质得到了提高:有29位同学被美国麻省理工学院、英国伦敦大学学院、英帝国理工学院等世界名校录取。一大批同学被清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国外交学院等国内名校录取。

发明创造教育促进了学科的学习:学校开设了奥赛教学,奥赛教育也取得了重大突破。赵峻峰在高二喜获全国生物奥赛金牌,2010年获国际生物奥林匹克竞赛金牌,被北京大学录取。2009年至2010年,该校有50多位同学在5大学科奥赛中获奖。

在发明创造教育的评价方面提出了八个评价方面的教学标准

1、教学设置的课程标准:必须把发明创造作为一门课实施教学。

2、教学内容的专业标准与多样化标准:必须有完整的教学内容作支撑,这个内容必须要包含发明创造的知识结构,学生学会以后能够了解发明创造都是包含哪些问题,包含哪些内容,遇到发明的问题,可以知道从哪些方面寻找解决的方法。发明创造教育要百花齐放,百家争鸣,要有多种体系在学校同时使用。基础创新能力教育培训体系只是众多成功体系中的一种。在实施这个体系的基础上,让老师学生首先掌握这个体系的内容,然后在这个基础上再去完善,提高,才更有利于发明创造教育的发展。

3、教学层次的前沿标准:要选择当前国内先进的教学体系,要避免低层次的重复。

4、教学发展的平台标准:创造发明教育也要发展,当你站在该学科领域的前沿,也就是站在发明创造教育的新的平台,你就可以在这个平台上去发展,去完善。

5、考核的过程标准:考核的方面要多元化,要对发明创造教育的过程考核,主要包括:课程的设置,教学内容的选择,教学时间的实施,参与的学生人数,学生的创意,学生的新的体会,学生的发明。

6、教学实施的普及标准:提高中华民族的创新能力,不是少数人的事,要让每个学生都接受发明创造教育。谁具有发明创造潜力我们不知道,只有通过发明创造教育,让具有潜力的学生表现出来。普及的目的有两个,一是让所有的学生都掌握发明创造的知识结构,拥有发明创造能力,二是让真正喜欢发明创造的学生表现出来。

7、教学结果的多样标准:学生的成果包括一是学生思维的变化,思想的变化,二是学生完成了学习的过程,掌握了解发明创造的知识结构,三是学生将创新能力和自己的学习结合,四是部分学生有创意,五是部分学生的创意具有专利水平。

8、教学组织的规范标准:学校领导的组织落实,老师的教学研究组织。

策划实施负责人:陈明泉简介

国家社会科学基金“十一五”规划《基于素质教育的劳动技术教育实践深化研究》子课题《中小学学生发明创造教育实践研究》课题组组长.编号:BH[**]060031。科技部2008年度科技基础性工作项目(子)《中小学生创造力培养案例研究》课题组指导专家;宋庆龄少年儿童发明奖专家委员会委员;山东省十大青少年校外科技教育专家;山东省青少年科普专家团团员,山东发明协会理事,中国创造学会讲师团讲师,第23242627届山东省青少年科技创新大赛评委。第五届、第六届宋庆龄少年儿童发明奖终评评委。

参加中韩,中日中小学知识产权教育交流。

提出了在中小学发明创造教育的层次理论,独自研究探索出了一套提高人的发明创造能力的方法,提出了从九个方面开展发明创造教育的思想和操作方法,建立了“基础创新能力培训体系”。同时探索总结出了中小学,大学,企业各个阶段开展发明创造教育的教学内容,教学模式,教学方法,教学目标和教学标准。

出版图书《创意与发明》(该图书是部分学校发明创造教育校本教材)。《中小学发明创造与知识产权》动画课程的文字编写。该课程是国家知识产权培训中心面向全国中小学推广的课程。

基础创新能力培训体系得到了教育部门的认可。自1992年开展发明创造教育,累计培养发明创造人员10万余名,辅导的中学生获得科技发明比赛省级一等奖以上合计50余项。各类学生申请专利累计已达5000余项。培养了一批在发明创造教育方面的特色学校。

目标是让1000万中国人学会发明创造方法。

中小学发明创造与知识产权教育平台 

为了提高中国中小学发明创造教育的教学层次,教学水平,为了实现国务院200865日发布《国家知识产权战略纲要》提出的要将知识产权内容纳入中小学教育课程体系的要求和目标,中国知识产权培训中心历时3年打造了全动画课程《中小学发明创造与知识产权》。

课程在编写过程中选择当前国内最成功的发明创造教育教育体系作为基础,广泛吸收国内现阶段最先进的教学思想,教学内容,充分参考韩国,日本等国家的相关内容,结合中国的实际编写而成。

本课程解决了当前学校开展中小学发明创造与知识产权没有高层次教学内容的瓶颈问题。

本动画课程在教学内容上分四个部分30课时,分别是第一部分:发明是什么解决的问题是让学生改变对发明创造的认识。第二部分发明创造与知识产权,解决的问题是让学生了解知识产权基本知识。第三部分我也能发明创造,解决的问题是给学生建立发明创造的知识结构,知道怎样开展发明创造。第四部分发明的钥匙,概括了搞发明创造的一些方法,目的是让同学们学会思维,形成自己的思维方法,学会用创新的思维方法去解决问题。每课时15分钟以内:分别从不同角度探讨了青少年在创造发明中将会遇到的相关问题。

同时基于动画课程《中小学发明创造与知识产权》和基础创新能力课程体系,我们建立了一个全国的中小学发明创造与知识产权教育平台。

我们希望这个平台能给学校提供一个高层次发展的机会。学校在开展发明创造教育中站在一个平台上去发展,先引入课程体系,先应用这个教学体系成功,在成功的基础上去发展,提高,有效避免低层次重复。我们希望这个平台给老师们提供一个交流的机会,老师们可以畅所欲言,把自己的教学体会,教学感悟,教学成功,学生的发明成果等展示出来,集合大家的意见,总结大家的教学经验,更高层次的提高我们国家在这个领域的教学水平。我们希望这个平台能给大家一个表现的舞台,发明创造教育要百花齐放、百家争鸣,我们更希望通过这个平台,让更优秀的教学体系,教学成果展示出来,丰富我们的教学体系。

本课程内容适用于中小学3年级以上至高中学生第一次接受发明创造教育的学生。

本课程内容可以作为全国各地中小学开展发明创造教育,科技教育,创新教育等的基本教材。

山东发明协会  陈明泉