一等奖 | 科技人文融合创新教育实践路径探析——以全国青少年科技创新大赛十佳优秀科技实践活动为例|人文|教育|科学|科技创新大赛|科技实践活动|青少年

2022年“全国青少年科技教育工作者论文征集活动”获奖论文专栏

科技人文融合创新教育实践路径探析——

以全国青少年科技创新大赛十佳优秀科技实践活动为例

陈郑伟何善亮／南京师范大学教育科学学院

摘要：采用案例分析法，以创新大赛十佳优秀科技实践活动为案例，探析走进自然环境、依托传统文化、立足现实生活、引入现代科技的科技人文融合创新教育的实践路径。

关键词：科技人文融合创新教育、全国青少年科技创新大赛、科技实践活动、案例分析法

科技一般泛指科学和技术，人文更是内涵丰富，认为人是具有首要价值和意义的；秉持人道主义，关心人类福利；对广泛事物持有博爱主义 [1]。从20世纪50年代以来，科学与人文逐渐从对立走向融合，对科学教育与人文教育提出了新的要求 [2]。STEM+的教育范式也不断地将科学因素与人文因素结合起来，试图在教育领域融合科技与人文，并逐渐走向国际化 [3]。科技教育与人文教育的融合成为了科技知识与人文知识的融合、科学精神与人文精神的融合之间的纽带 [4]。如何实现科技与人文的融合创新教育？已有学者指出实现科学教育与人文教育的一体化，要在人文教育中注重求真和批判性思维的培养，要在科学教育中增加科学史、科学哲学与科学社会学内容和讨论，并在教学中进行跨文化比较和讨论 [5]。那么科技与人文融合教育的实践路径是否还能进一步创新和落地？我们把目光投向全国青少年科技创新大赛。

全国青少年科技创新大赛是一项面向全国中小学生及科技辅导员的科技竞赛活动，在全国范围内具有广泛动员和影响。大赛每年都会评出“十佳优秀科技实践活动”，这些科技实践活动将科学技术与社会紧密联系起来，是科技人文融合创新教育的优秀实践成果。本文尝试采用案例分析法以创新大赛第32—34届的十佳优秀科技实践活动为例，探析科技人文融合创新教育的实践路径。

一、走进自然环境，思考人与自然和谐共生

卢梭认为，每个人都受到自然教育、事物教育、人为教育的影响，其中自然教育受之于自然，遵循自然，它不断锻炼孩子，用各种各样的考验磨砺他们 [6]。在这种自然教育模式中，学生可以深入自然环境，以发现有趣的自然现象。自然笔记是自然教育模式中的常用方法，即学生用笔记的形式，有规律地对身边的大自然进行记录和感知。学生采取自然笔记的方法，或调查动植物现状，或寻找地理、地质特征，既有知识的获得、体质的锻炼，更能深刻体会自然环境的重要性，以树立保护环境的理念，这是科技人文融合创新教育的实践路径之一。

一方面，我国地大物博，拥有非常丰富的物种资源，展现出生物多样性。教师可在保证安全的前提下，以当地特色物种或濒危物种为对象，带领学生调查该物种的生活习性、种群分布及环境影响。第33届大赛“多旋翼无人机探究乌鲁木齐后峡高山兀鹫繁殖奥秘实践活动” [7]以当地生态指标物种高山兀鹫为对象，指导学生使用无人机和探测相机研究高山兀鹫种群分布和数量、生活习性、繁殖行为等生物学现象，既为学生观察高山兀鹫提供了新的方法，又让学生在野外实践中提升了体质、磨炼了意志。该科技活动不仅局限于加深学生对高山兀鹫的了解，提升学生对家乡和地域的认同，更为重要的是，依托特色物种帮助学生形成保护动物和环境的意识，这体现出对生命和环境极高的负责任的态度，彰显出博爱的人文主义精神。

另一方面，我国幅员辽阔，还拥有特色鲜明的地质资源，地貌山川、河湖海洋、湿地保护区等都具有自然教育的价值。地层是大自然的天然史书，其中的化石是记录地球历史的文字。第32届大赛“石头上游动的鱼——湘乡鱼化石考察”科技实践活动 [8]以化石为载体，通过一系列活动帮助学生了解湘乡鱼化石的形成过程、种类及分布情况，学会化石标本的采集、辨认、制作方法，知道化石的科学价值和意义。学生在探索湘潭古生态环境的同时，也做到了宣传和保护家乡宝贵资源。这样一来，学生会对化石群保护现状极其关注和担忧，并热忱于改善现状，表现出对地质资源和福利的关心，这培养了学生强烈的责任意识，也是人文教育所期望的。

当学生沉浸于大自然时，可以借助学生的直观感受或亲身体验，融入大自然所蕴含的基本科学知识，以此引导学生在自然旅行中深度思考自己（人类）与自然环境的关系。在创新大赛这3届的十佳优秀科技实践活动中，有近一半采用了自然教育模式，这是科技人文融合创新教育的主要实践路径。

二、依托传统文化，再现科技文明

在我国源远流长的历史长河中，有着丰富多彩的优秀传统文化，如传统建筑、民间工艺、四大发明、琴棋书画、古玩器物、医药医学等，这些传统文化无不蕴含科学知识和故事，闪烁着科技文明的光辉。依托这些传统文化，我们可以创设相应情境，再现中国古代科技文明，帮助学生学习科学知识并养成良好品质，以达到科技人文融合创新教育的目的。

中草药是我国中医药文化的重要组成部分，每一粒中药丸都经过一道道严格的制造工艺和流程生产出来，展现出中药“来自自然，取自人心”的匠心精神。第34届大赛“追寻中药文化匠心精神——闵行区中小学生本草之旅系列活动” [9]依托当地传统的中医药文化，设计了野外药用植物识别、药文化园参观、中草药科普讲座、草药园夏令营、优质中草药材及其制作展示等实践活动。学生在活动中能识别常见的野生中药草，认识到合适的采药时间对其品质和药效都具有重要的影响。更重要的是，学生能认识到中药制作是非常精细且精心的，中药文化匠心精神不是因循守旧、墨守成规，而是传承与创新的有机融合，是科技与人文的有机融合。

造纸术是我国古代的四大发明之一，且在不同历史时期涌现出了不同的造纸技术。第32届大赛“传承宣纸文化，玩转纸类科技”活动 [8]依托当地具有悠久文化历史底蕴的宣纸、徽墨、歙砚等文房器宝，开展了了解宣纸历史、我来做张宣纸、走进纸类世界、变废为宝、玩转纸类科技等活动。一方面，这些活动锻炼了学生运用调查、访谈等方法获取信息的科学过程技能，培养学生变废为宝的动手能力及创造能力；另一方面，这些活动也让学生在科技实践中增强团队合作能力和人际交往能力，养成节约用纸、珍惜资源的环保意识，从而将“纸科技”与“纸文化”进行融合。

由以上案例可知，学生在传统文化的熏陶下加深了对历史、政治等人文学科的认识与热爱，增强了民族自信心和自豪感，激发了爱国热情，同时在科技史中深刻体会前人的科学哲学精神和科学思维方法。即在传统文化大背景下，优选地方特色文化，引入我国古代相关科技成就或科技史亦可以实现科技与人文的融合创新教育。

参考文献

[1] 胡显章，曾国屏．科学技术概论（第二版）[M]．北京：高等教育出版，2006：332．

[2] 李然．小学科学教育的人文视界[D]．东北师范大学，2014．

[3] de la Garza Armida. Internationalizing the Curriculum for STEAM (STEM + Arts and Humanities): From Intercultural Competence to Cultural Humility[J]. Journal of Studies in International Education,2019,25(2):123-135．

[4] 凌均卫，王莉芬．人文与科技融合内涵解读及融合契点的思考[J]．高等教育研究学报，2002（03）：5-7．

[5] 万东升，魏冰．科学教育与人文教育一体化的困境与应对策略——基于美国的经验[J]．教育探索，2017（01）：122-125．

[6] 卢梭·爱弥儿[M]．李平沤，译．北京：商务印书馆，2012：152．

[7] 中国科协青少年科技中心．第三十三届全国青少年科技创新大赛获奖作品集[M]．北京：科学普及出版社，2019：451-454，463-466．

[8] 中国科协青少年科技中心．第三十二届全国青少年科技创新大赛获奖作品集[M]．北京：科学普及出版社，2018：408-412，417-421，432-436．

[9] 中国科协青少年科技中心．第三十四届全国青少年科技创新大赛获奖作品集[M]．北京：科学普及出版社，2020：436-440，466-470，445-448．