回歸本源，賦能創(chuàng)造：一堂科技創(chuàng)新課的實(shí)踐與思考在當(dāng)前教育改革的浪潮中，科技創(chuàng)新教育被賦予了前所未有的重要性。然而，如何將抽象的創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)化為學(xué)生可感、可知、可實(shí)踐的教學(xué)過程，避免其淪為形式化的口號或枯燥的技能訓(xùn)練，是每一位教育工作者需要深入思考的課題。本文旨在分享一個筆者親身實(shí)踐的科技創(chuàng)新課程教學(xué)案例，探討如何在真實(shí)情境中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)其解決復(fù)雜問題的綜合能力。一、課程設(shè)計(jì)的核心理念：從“知識灌輸”到“素養(yǎng)培育”傳統(tǒng)的科技類課程往往側(cè)重于知識的系統(tǒng)性傳授和技能的標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練，學(xué)生多處于被動接受的地位。我們認(rèn)為，真正的科技創(chuàng)新教育應(yīng)超越此范疇，將重心放在學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力和協(xié)作精神的培養(yǎng)上。因此，本課程單元設(shè)計(jì)以“真實(shí)問題驅(qū)動”和“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”為核心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在完成具有一定挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目任務(wù)過程中，主動建構(gòu)知識、發(fā)展能力、塑造品格。課程選取的主題緊密圍繞學(xué)生的生活實(shí)際，力求讓他們感受到科技并非遙不可及的高深理論，而是解決身邊問題、改善生活品質(zhì)的有力工具。我們期望通過這樣的設(shè)計(jì)，點(diǎn)燃學(xué)生對科技的好奇心與探索欲，引導(dǎo)他們從“消費(fèi)者”的視角轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)造者”的視角。二、教學(xué)案例背景與目標(biāo)：“智能環(huán)境監(jiān)測與提醒裝置”項(xiàng)目（一）項(xiàng)目背景在一次與學(xué)生的非正式交流中，我們發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生對校園或家庭環(huán)境中的一些小問題有所察覺，例如“教室光線太暗影響視力”、“家里養(yǎng)的植物經(jīng)常忘記澆水”等。這些看似微小的觀察，恰恰是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新的絕佳切入點(diǎn)?；诖耍覀冊O(shè)計(jì)了為期四周（每周2課時，另加課外指導(dǎo)）的“智能環(huán)境監(jiān)測與提醒裝置”項(xiàng)目。（二）教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能：學(xué)生能夠了解至少一種環(huán)境傳感器（如光照、濕度、溫度傳感器）的基本原理與應(yīng)用；初步掌握簡單的編程邏輯和硬件搭建方法；能夠利用開源硬件平臺（如Arduino或Micro:bit）完成一個簡易裝置的設(shè)計(jì)與制作。2.過程與方法：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題-明確需求-方案設(shè)計(jì)-動手制作-測試改進(jìn)-展示交流”的完整項(xiàng)目開發(fā)流程；培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、設(shè)計(jì)思維和問題解決能力。3.情感態(tài)度與價值觀：激發(fā)學(xué)生關(guān)注生活、樂于探究的科學(xué)精神；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識、溝通表達(dá)能力和堅(jiān)持不懈的探究精神；增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感和創(chuàng)新自信心。三、教學(xué)實(shí)施過程：引導(dǎo)而非主導(dǎo)，賦能而非灌輸本項(xiàng)目的實(shí)施過程充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，教師的角色定位為引導(dǎo)者、協(xié)作者和資源提供者。（一）情境創(chuàng)設(shè)與問題提出（第1課時）課程伊始，教師并未直接給出項(xiàng)目主題，而是通過播放一段精心剪輯的短片，呈現(xiàn)了日常生活中因環(huán)境因素被忽略而可能導(dǎo)致的不便或小困擾（如植物干枯、長時間在強(qiáng)光下閱讀等）。隨后，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論：“在你的生活中，是否遇到過類似的因環(huán)境信息不明確而帶來的問題？你希望有什么樣的工具或方法來幫助你？”在熱烈的討論中，學(xué)生們紛紛提出了自己的觀察和想法。教師適時引導(dǎo)，將討論聚焦到“如何利用簡單的科技手段監(jiān)測環(huán)境參數(shù)并給出提醒”這一核心問題上，自然過渡到本單元的項(xiàng)目主題。（二）需求分析與方案設(shè)計(jì)（第1-2課時，含課外）明確項(xiàng)目主題后，學(xué)生以小組（3-4人）為單位進(jìn)行合作。首先是深入的需求分析：這個裝置是給誰用的？主要監(jiān)測什么環(huán)境參數(shù)？在什么情況下需要發(fā)出提醒？提醒方式是什么（聲音、燈光、APP推送等）？裝置的大小、供電方式有何要求？在需求分析的基礎(chǔ)上，各小組開始進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。教師提供了多種傳感器、控制器、執(zhí)行器（如LED燈、蜂鳴器）的資料和樣品供學(xué)生參考。方案設(shè)計(jì)并非一蹴而就，教師鼓勵學(xué)生繪制草圖、標(biāo)注關(guān)鍵部件、說明工作原理，并組織小組間的初步交流與互評，引導(dǎo)他們思考方案的可行性、創(chuàng)新性和實(shí)用性。例如，有小組最初設(shè)想監(jiān)測多種參數(shù)，但在討論后發(fā)現(xiàn)復(fù)雜度超出了現(xiàn)有能力，教師便引導(dǎo)他們聚焦核心需求，分步實(shí)現(xiàn)。（三）動手實(shí)踐與迭代優(yōu)化（第3-6課時，含大量課外時間）動手實(shí)踐是本項(xiàng)目的核心環(huán)節(jié)，也是學(xué)生最投入、最能體現(xiàn)創(chuàng)造性的階段。學(xué)生需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采購或領(lǐng)取元器件，學(xué)習(xí)使用編程軟件，搭建電路，編寫和調(diào)試代碼。這個過程中，學(xué)生不可避免地會遇到各種問題：傳感器不工作、代碼邏輯錯誤、硬件連接不穩(wěn)定等。教師的作用并非直接告知答案，而是通過提問、引導(dǎo)思考方向、提供技術(shù)支持資源等方式，鼓勵學(xué)生自主排查問題、尋求解決方案。例如，當(dāng)學(xué)生的傳感器數(shù)據(jù)異常時，教師會引導(dǎo)他們檢查接線是否正確、供電是否穩(wěn)定、代碼中對傳感器的初始化是否恰當(dāng)，或者建議他們查閱傳感器數(shù)據(jù)手冊?！笆∈浅晒χ浮痹谶@一階段得到了充分體現(xiàn)。許多小組都經(jīng)歷了多次失敗和調(diào)整。教師特別強(qiáng)調(diào)“迭代優(yōu)化”的重要性，鼓勵學(xué)生記錄每次測試的結(jié)果，分析原因，針對性地改進(jìn)設(shè)計(jì)。有些小組在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)原方案的不足，主動進(jìn)行了大幅調(diào)整，甚至提出了更優(yōu)的創(chuàng)意。（四）成果展示與反思評價（第7-8課時）項(xiàng)目的最后階段是成果展示與交流評價。每個小組通過PPT、實(shí)物演示等方式，向全班同學(xué)和邀請的評委（可包括其他學(xué)科教師、家長代表或科技企業(yè)人士）展示他們的作品，闡述設(shè)計(jì)理念、實(shí)現(xiàn)過程、遇到的困難及解決方法、作品的創(chuàng)新點(diǎn)和改進(jìn)空間。評價方式采用過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，不僅關(guān)注作品的最終功能實(shí)現(xiàn)，更看重學(xué)生在項(xiàng)目過程中的參與度、合作精神、解決問題的能力以及創(chuàng)新思維的體現(xiàn)。我們還引入了學(xué)生自評和小組互評，讓評價成為學(xué)生自我反思、相互學(xué)習(xí)的過程。例如，有小組的作品雖然功能簡單，但他們在闡述如何通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作克服技術(shù)難關(guān)時，贏得了評委的高度認(rèn)可。四、教學(xué)效果與反思（一）學(xué)生層面的收獲從最終效果來看，學(xué)生的作品雖然在技術(shù)層面可能并不完美，甚至有些稚嫩，但都體現(xiàn)了他們獨(dú)特的思考和創(chuàng)造力。更重要的是，通過這一項(xiàng)目：1.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性被極大激發(fā)，許多學(xué)生在課后仍自發(fā)地進(jìn)行研究和改進(jìn)。2.他們初步掌握了項(xiàng)目開發(fā)的基本流程和方法，體驗(yàn)了從創(chuàng)意到實(shí)現(xiàn)的完整過程。3.團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到鍛煉，學(xué)會了傾聽不同意見、分工合作、共同解決問題。4.面對困難和失敗時的抗挫折能力顯著增強(qiáng)，創(chuàng)新自信心得到提升。（二）教師層面的反思1.“留白”的藝術(shù)：科技創(chuàng)新教學(xué)中，教師要敢于“放手”，給學(xué)生足夠的探索空間和試錯機(jī)會。過度的干預(yù)和“標(biāo)準(zhǔn)答案”式的指導(dǎo)，反而會扼殺學(xué)生的創(chuàng)造性。2.跨學(xué)科融合的必要性：一個小小的科技裝置，往往涉及物理（電路）、數(shù)學(xué)（邏輯運(yùn)算）、信息技術(shù)（編程）、工程（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）甚至藝術(shù)（外觀美化）等多個學(xué)科的知識。教師需要具備一定的跨學(xué)科視野，或與其他學(xué)科教師協(xié)作，更好地支持學(xué)生的探究。4.過程性評價的導(dǎo)向作用：強(qiáng)調(diào)過程的評價方式，能讓學(xué)生更關(guān)注學(xué)習(xí)本身，而非僅僅是一個分?jǐn)?shù)或名次，這對于培養(yǎng)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)至關(guān)重要。五、結(jié)語科技創(chuàng)新教育并非要求每一位學(xué)生都成為科學(xué)家或發(fā)明家，其核心在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和