一、科技活动方案的设计
（一）科技活动方案的重要性
1.科技活动方案是实施素质教育的具体措施
活动方案是科技活动的蓝图，是实施素质教育的具体措施。
科技活动方案要体现科技活动的培养目标，科技活动的原则、科技活动的内容安排。
科技活动方案一般有以下两种：
①整体科技活动方案：一所小学要有一个整体科技活动计划，一般是一个学年有个大体的计划，一个学期有一个详细的科技活动计划；一个科技社团要有一个整体科技活动方案的设计思路，每个学期要有具体的科技活动的方案；一个年级活动课程要有整体计划，每个学期要有整体科技活动方案。
②一次科技活动的方案：每次科技活动都要有科技活动方案，这个方案要十分具体。
2.科技活动方案是人类科技活动和学生心理需求的结合
我们在前面已经论证了小学科技活动是人类科技活动的一部分，又是小学教育的一部分，科技活动要培养小学生的参与意识、要传播当代科技信息。怎样把当代先进的科学思想和小学生的心理需求结合起来，激发小学生积极主动参与科技活动，是编制科技活动方案中的一大难题。
当代高科技有哪些？一般认为，当代科学前沿有：揭示物质之谜、宇宙探索、地球科学、生命和智力起源、非线性科学和复杂性研究。当代技术发展的主要前沿有：电脑技术、通信技术、生物技术和农业技术、新材料技术、激光技术、航天和空间技术、能源技术、交通运输技术、环境保护技术、人体工程技术和新医药技术等等。
科学就是探索未知，科学前沿是人类探索未知的前沿，要不要让学生知道？传统的教育观认为，没有定论的假说是不能上教材的。对此，不少教育家提出过质疑。科学是全人类对未知世界的探索，科学是人类探索未知的过程，在科学的道路上，人们要前赴后继，为什么不把科学前沿的信息及时地告诉学生；为什么不把科学的猜想、科学的幻想、科学的疑问告诉学生；在制定科技活动方案时，我们要有意识地把科学前沿信息编进去，而且要通过有趣的活动进行。
例如，要学生看一个打了小眼的纸箱子，学生都说什么也没看到，教师引导学生思考，不打开箱子怎样探索“黑箱”的真相。让学生查找“ 黑箱系统 ”这个科学词汇，“黑箱”这个词汇，激发了学生对科学前沿的兴趣。
对于类似这种科学上无定论的现象，要不要告诉下一代呢？当然要告诉学生，问题是怎样设计科技活动方案、怎样激发小学生去探索。如怎样探索飞碟之谜，切实的一种方法就是先研究一下碟状飞行物能不能飞。在科学探索中，就是先做一个模型。科技辅导员通过半年的研究，利用简单的方法在卡片纸上画出图，让小学一年级学生剪剪贴贴，做个模型，看看飞碟能不能飞。
接着就让学生讨论，如果遇到飞碟应该怎么办？宇宙人来了怎么办？这个科技活动的设计难点就在于怎样设计出小学一年级学生可以制作的飞碟模型，而且要90％的学生可以制作成功。这就要求科技活动的设计者既要深刻理解碟状飞行物飞行物，又要十分了解小学生。
3.科技活动方案是教育者的创造性劳动成果
首先，要参与人类的科技活动，在科技活动中有所体会，要搜集大量的科技资料获取知识背景材料。这是设计科技活动方案的第一步。教育者要先受教育，科技活动的指导者要亲自参与科技活动，成为科技活动的积极参与者。无疑，参与人类的科技活动是一种创造性活动。
其次，要深入研究小学生，深入研究自己的学生，研究他们的心理情况，研究他们的知识水平和能力现状，研究他们的个性特长……无疑是一种创造性的劳动。
科技活动方案的体现，也就是劳动成果的表现，包括科技活动方案、科技活动教材、科技活动器材、科技活动电脑软件、科技活动场所设计等等。
（二）整体科技活动方案的设计思路
1.整体活动目标的确立
设计科技活动方案的第一步是确立科技活动的目标，科技活动的目标要符合总的科技活动的培养目标，又要具体可行。
整体科技活动的目标，一般以这项活动的教育结果——小学生在这项活动里的收获来表示。
例一 某小学天文小组的整体科技活动目标： 激发组员对天文的兴趣，扩大知识面，参与天文探索，培养探索精神、观察力、操作能力、思维能力、创造能力。
例二 某农村小学饲养小组的整体科技活动目标： 结合本村养猪的实际情况，激发组员对参与本村养猪科技开发活动的兴趣，要组员在本村养猪科技开发活动中有所发明、有所创造。
2.整体知识背景的研究
要确定科技活动的整体方案， 就要对相关的知识背景材料进行研究，例如，要编写计算机科技活动的设计方案， 就要搜集计算机科技资料、研究本校的计算机设备情况， 选择计算机软件，了解计算机网络情况……
3.整体小学生情况的调查
要确定科技活动的整体方案，就要对整体小学生的情况进行调查。
例一，某小学对学生科学素质进行调查的结果是操作能力比较差，该校就把本学年的科技活动重点确定为培养操作能力， 并且拟定了一系列的活动措施。
例二，某科技活动站计算机活动小组对组员情况的调查结果是，大部分组员已经掌握了WPS的基本操作，但是对Word不大熟悉、对计算机的结构不大熟悉，他们就把活动方案的重点放在Word上。
4.整体活动设计思路一例
夏令营活动设计思路：
小学天文、地理、气象科技夏令营吸引了广大小学天文、地理、气象爱好者，深受他们的喜爱。
①确定夏令营活动目标。夏令营是使小学生过一段时间有一定组织形式有一主题的集体生活的一项活动，其目标是综合性、多方面科学素质的培养，围绕提高思维能力、观察能力、实践能力、创造能力及开拓知识视野等等。
②选择夏令营活动内容。夏令营活动具有综合性的特点，在一期科技夏令营活动中可以是生物、地理、天文、科技制作、讲座、写科技小论文等内容，也可以是单一主题的。夏令营内容选择应根据小学生身心特征和条件而定，一般不宜太多太复杂。具体内容可从上述各项活动中选择或组合拼配。如：白天进行地理考察调查，晚上开展天文观察活动。
③设计夏令营活动方式。夏令营要建立“营委会”，营主任和下属部门正职由教师担任，而副职一定要由小学生担任。一般要设立分管活动、生活、组织、联络等委员。下设小队，一般以10人左右为宜，正副队长则分别是由学生干部担任或委托教师担任。营员由基层选拔、推荐。
④设计夏令营活动方案。夏令营活动参加人员较多，内容综合性较强，因而要仔细周密地进行计划安排，要动静搭配，各种内容交替进行，最后要编排好活动日程表、组织系统和人员名单、营规营纪等。具体可从准备工作、开营式、每日活动、闭营式这个顺序来设计。
⑤设计夏令营活动组织实施。首先，要考虑营服、营标、营旗、营礼、营歌；其次，要设计好开营式、闭营式，要搞得严肃、庄重、活泼、新颖。开营式要进行升营旗、唱营歌，授标志、宣布组建情况，营主任还要宣布本次科技夏令营的内容、要求，并正式颁布营规。闭营式主要是总结、表扬，以联欢会形式为好，最后退营旗。夏令营时间一般是以3天至7天为好，低年级小学生可以举办“一日营”。
⑥设计总结评估。夏令营总结评估工作比较复杂，应从目标是否达到、组织工作做得如何、小学生兴趣如何、思想性、科学性等方面来进行。
（三）一次科技活动方案的设计
1.活动目标的具体化
每一次活动都要有具体的活动目标，活动目标要具体化，切实可行。
例如，太阳能科技活动小组活动《制作太阳能汽车纸模型》活动目的：①培养学生利用太阳能的观念，把利用太阳能和人类的能源问题联系起来。（参与意识）②培养操作能力：主要是纸工操作的能力。③培养学生自己查找信息的能力：怎样查找太阳能利用的科技信息？
2.知识背景材料的搜集
知识背景材料就是有关科技活动的科学知识，技术知识和技能的材料，是教师要掌握、理解的东西。要教会学生喝一杯水，教师就要有一桶水。知识背景材料的搜集和研究，是设计活动方案的前提，科技活动方案的设计能否成功、对科技活动能否进行成功的辅导，很大程度上取决于活动之前的教师和科技辅导员对知识背景材料的搜集情况、对有关知识背景材料的理解情况。
例如，太阳能科技活动小组活动《制作太阳能汽车纸模型》，太阳能是不会直接开汽车的，好办法是太阳能转化为电力，让电来驱动电动机，把汽车改为电车。这里太阳能电池板就是很主要的部件了。模型里的太阳能电池板就在汽车的顶上。教师就要搜集有关太阳能电池板的资料。
3.对参加活动的学生的调查研究
在设计科技活动的方案的时候要对活动参加者的情况进行调查研究，作为设计活动方案的依据。
例如，太阳能科技活动小组活动《制作太阳能汽车纸模型》，经过对组员的调查，学生对太阳能热水器，凹型太阳灶了解比较多，对太阳能电池了解少，对太阳能汽车了解更少。
4.对物质条件的调查研究
科技活动要使用器材、设备、工具、制作材料……有的科技活动要到一些地方进行观察和考察，采集标本……在开展科技活动前，要对这些物质条件进行研究和调查，以防措手不及。
例如，太阳能科技活动小组活动《制作太阳能汽车纸模型》，要在每次活动前调查组员是否准备好了纸张、剪刀、胶水、尺子、铅笔……
5.活动内容要点的制定
制定科技活动的内容要点是设计科技活动方案的关键，也是科技活动方案成功与否的关键。在确定了活动目标、搜集了知识背景材料、调查了学生情况、研究了物质条件以后，活动内容要点的制定就有了准备。
例如，太阳能科技活动小组活动：《制作太阳能汽车纸模型》内容要点：
①汽车和能源：通过让学生搜集汽车和能源的信息，播放录像和展示图片，介绍汽车主要是使用汽油做能源的交通工具。汽油是有限的，使用汽油又会污染环境。激发学生对制作太阳能汽车的兴趣。设计太阳能汽车的关键是怎样把太阳能转化成开汽车的动力？太阳能是不会直接开汽车的，好办法是太阳能转化为电力，让电来驱动电动机，把汽车改为电车。这里太阳能电池板就是很主要的部件。模型里的太阳能电池板就在汽车的顶上。
②制作太阳能汽车模型：按照已经设计了的图，要学生利用剪刀和糨糊制作太阳能汽车的模型。整个制作比较简单，要让学生自己看图自己制作。
③要学生自己设计新的太阳能汽车，发挥学生的创造能力，可以要学生先画图，课外自己设计制作模型。
6.活动方式方法的制定
科技活动的方式方法是灵活多样的，每次活动都可以不一样。
例如，太阳能科技活动小组活动《制作太阳能汽车纸模型》。
①组织学生报告太阳能的利用信息、看录像、图片，要学生骨干事前作好准备，学生讲、教师辅导。
②组织学生制作太阳能汽车模型。也可以先进行制作，再让学生自己介绍自己制作的模型，教师进行评价，再通过评价介绍有关知识。
③组织学生自己设计新式太阳能汽车模型。
二、科技活动的方式
（一）个人活动
个人活动是青少年科技活动的主要方式。这是符合教育性原则、自主性原则和兴趣性原则的。青少年科技活动中的许多项目是要求或需要学生单独完成的 。
（二）科技社团活动
科技社团是青少年科技活动的主要组织形式，社团活动是科技活动的基本活动方式。中小学生科技社团可以说是五花八门，多种多样。按活动内容分，有多种项目、多种学科的科技社团，研究社团，学科社团。按活动水平分，有普及小组、提高社团、骨干社团等。按组织系统分，又分别有教育系统、 科协系统、体委系统、团、 队系统、妇联系统，以及大企业，村委会、居委会等组织的各种社团。
（三）群众活动
青少年科技活动中的群体活动，一般是指参加人数较多，宣传影响广泛的活动。有些群众活动还对个人活动、社团活动和班级活动有示范和导向作用。群众活动有普及活动和示范活动两种。普及活动主要有：科学月活动、科技周活动、科技夏令营（冬令营）活动、科技博览会、科普报告、科技主题班（队）会等。示范活动主要有：科技竞赛、科学讨论会、科技讲座，参观、访问等。
（四）班级活动
班级活动是科技活动的重要形式，它虽然以教学班为单位进行活动，但是它遵循科技活动的规律，不属于学科课程的班级授课制。
小学班级科技活动的类型主要有：
①趣味型活动；②探究型活动；③实践型活动；④专题型活动；⑤竞赛、展示型活动；⑥“四个一”活动（每人每月看一本科技图书，每人每月收集一两个生活中科学小常识，每人每学期完成一两件科技小制作，每人每学期写一两篇科技小论文）；⑦操作型活动。
三、科技制作活动的辅导
（一）科技制作的三个层次
1.技术有三个层次
①使用技术——主要反映一般的操作和维修技术（它的载体是使用说明书、规程和设备本身）。
②方法技术——主要指设计和工艺方法 （它的载体是技术图纸和标准、工艺及试验规程等）。
③原理技术——主要指基础性的技术资料和经验（它是方法技术的基础）。
技术的层次对我们组织科技制作活动会有启发，科技制作活动也遵循人类技术活动的规律。
2.小学科技制作活动的三个层次
①照图施工式科技制作--由科技制作的设计人和厂家设计生产出科技活动器材和图纸，写出说明书，由小学生利用现成的器材，按照说明书介绍的制作方法进行操作。这种科技制作对培养小学生的操作能力十分有效，有的制作着重培养操作的准确性，有的着重培养使用工具的能力。
②有所改革式科技制作--由科技制作的设计人和厂家设计生产出科技活动器材和图纸，写出说明书，但是图纸和说明书都留有余地，小学生可以对制作进行改革、组合、自己制作出形形色色的作品。有的只是提供器材和参考图，完全由小学生自己设计作品，例如积木式制作、拼接式制作。这种科技制作不但对操作能力的培养有利，而且能激发儿童的想象力、创造力。
③有所创造式科技制作--把科技制作的目标、条件交给小学生，让他们自己设计、自己找材料、自己制作作品。这种制作体现了技术活动的过程：为了社会的需要（制作目标），在头脑里先产生“技术原子”，然后开始进行把自然物改造为人工物的活动。在这种科技制作活动里培养小学生的科技意识、思维能力、操作能力、观察能力、创造能力都是十分有利的。
小学低、中、高年级都可以进行以上三种科技制作，关键是活动的设计要适合小学生各年级的水平。
（二）几类小制作的实例
类一：照图施工式科技制作
例1：土电话
土电话是利用声音振动传播的原理设计的。它取材简单，制作方便，适合低年级学生制作。
A．制作方法
①话筒。找两只塑料冰淇淋杯或纸杯，用剪刀把杯底剪掉。每个纸杯都是既做话筒又做听筒。
②振动膜。用牛皮纸做振动膜。将纸剪成圆形，比纸杯底直径略大。用胶水将圆贴在杯底，纸尽可能拉紧。
③穿线。找一根几米长的棉线， 把两个纸杯连起来，用大头针在纸杯振动膜中心穿一小孔，把棉线分别穿入两个纸杯中，并打个结。这样，土电话就做成了。
B．游戏方法
让两个学生，一人拿来一个纸杯，一人把纸杯当话筒，一人把纸杯当听筒。当一人对着话筒小声说话时，声音使振动膜发生振动，通过拉紧的棉线穿到对方的振动膜上，使听筒那边同样的振动，这样声音就传到另一个人了耳朵里去了。
例2：指南针
指南针，是我国古代四大发明之一。它在日常生活中有很大用途，它是根据磁学原理制作的。
取三合板一块， 锯一直径为120毫米的底板。把表面和边缘用砂纸磨光。在一张铅画纸上标好符号，按尺寸把盘面剪下，贴在底盘下，取一枚大头针或缝衣针，从底盘背面中心穿过，将尖头露出盘面做轴。根据尺寸把一块白铁皮剪成指针形状，并钻一个直径2毫米的孔，把一颗纽扣固定在指针上。用一块永久磁铁触指针数次，使指针磁化。最后，把指针放在轴上。注意哪头指向北，就这头涂成红色。
在使用时，不要让指针接触磁性很强的磁铁，以免影响指南针的磁极 。
类二：有所改革式科技制作
例：废塑料瓶制作
取可乐瓶一只，去掉底盖，用剪刀剪去离瓶底2／5的部分，注意要保留1.5厘米宽作为花篮柄，将剩下3／5， 剪成一条一条到瓶子颈部，宽度可以根据需要而定。然后将一条条的塑料带向外翻过来到瓶盖处粘牢，这样花篮就做好了。在篮中放入一些娟花，就成了非常漂亮的装饰品。
要小学生对利用废塑料瓶子进行制作。要求只要是利用废塑料瓶子，做出的作品有用或欣赏就可以。
类三：有所创造式科技制作
例1．太阳能利用设计比赛
①利用晨会或者上次活动，组织学生搜集利用太阳能的信息，把设计比赛的要求讲明白：自己设计一种搜集太阳能、利用太阳能的设备，画出设计图，做出模型或实物。可以把任务分配给小组，在课外或者在活动课上开展小组活动。
②举行报告会，由学生自己介绍目前太阳能利用的情况，自己设计的太阳能产品图，或者展示自己制作的模型、实物。
③对学生的设计进行评比。
④请参加本课程学习的学员自己设计制作一个利用太阳能的设备或者模型。
例2：自制小车比赛
1.目的
①通过自己设计制作小车模型，培养学生的创造力。
②通过比赛培养竞争意识。
③ 使学生了解当代汽车制造的三大难题：加速、制动和撞击，对此产生研究兴趣。
2.内容要点
①车辆启动时由于惯性的作用，乘客就会向后倒，启动得越快，加速度也就越大，惯性就越大，乘客就会受伤。怎样平稳地加速，让车辆很快启动加速，又让乘客很安全，这就是车辆设计的加速难题。
②车辆在刹车时由于惯性的作用，乘客要向前俯冲，发生危险。怎样保证刹车时乘客的安全，这就是车辆设计时的制动难题。车辆如果发生撞击，怎样保证乘客的安全，这就是车辆设计的撞击难题。
③小车比赛的规则：请你自己设计制作一辆以橡皮筋为动力的小车。在小车上放一个乒乓球，乒乓球上开一个能平着放入1角硬币的开口，小车要带着装满水的乒乓球驶过一条3米长、1米宽的路面，与放在终点的物相撞。小车停止以后，乒乓球内的水不准少于15毫米。谁的小车通过全程的时间最短，谁就取得优胜。小车不到达终点或者乒乓球里的水少于15毫米的不计成绩。
④小车比赛中装水的乒乓球代表了乘客，如果运用装水的可口可乐瓶子或者鸡蛋来代表乘客也可以。如果运用装水的易拉罐代表乘客也可以。问题是要运用水在车辆发生撞击以后能保存多少来评估车辆对乘客保证安全的程度。教师可以根据当地的情况通过自己的实验决定一个标准，使比赛公平。
⑤小车比赛时路面、宽度只要一致就可以，上面的规定是可以改变的。
⑥ 小车的动力只要规定运用橡皮筋就可以，让学生自己去创造。动力大了，车辆可以开得快，发生撞击时惯性力就大，水就会流得多；动力小了，车辆就会开得慢。
⑦小车的造型、车轮的多少都由学生自己决定。
四、创造发明活动的辅导
（一）思维训练和创造训练活动
通过有趣的各式各样的活动对小学生的思维进行训练，是小学科技活动的重要内容。
例一，《看谁想得妙》活动方案。
1.目的
培养学生的想象力是本次活动的主要目的。
2.内容要点
想象，就是“过去没有感知过的事物在头脑中形成新形象的过程”。想象分为三类。一是“再造想象”，如看到大楼图纸就想象出大楼的样子；二是“创造想象”，这是在个人头脑中独立创造出来的事物的新形象；三是“幻想”，是与人的愿望相结合的并指未来的想象。
常用的联想手段有四种：①相近联想：由时间和空间上接近的事物引发的联想（如由天安门联想到人民英雄纪念碑）；②相似联想（如由篮球想到西瓜）；③对比联想（如由黑暗想到光明）；④关系联想（如由个人想到集体，由原因想到结果）。
3.活动形式与方法
① 可以先进行漫画欣赏（应用两幅相似的图进行对比，如云和羊），讲解相似联想的作用，然后让学生自己来进行相似联想的练习。教师可让学生在课桌上先画，然后在黑板上画四个图形让学生来补画，谁想到新的谁就上来画，越多越好，集思广益，加深学生对联想的认识。
②在四幅图中添画，先让学生们各自思索去画，然后逐幅问谁添画了什么，各自报告，看谁添画得最恰当有趣。
③“小明上学”是相近联想的训练，需要在许多物件中找出与小明有关的事件。只需要用线连接，教师在画之前要讲明“相近联想”的意思。此外也可以说“钢”，让大家联想（如回答：铁轨、桥梁、钢盔、炼钢工人等）
4.发明创造活动的意义
青少年发明创造活动（简称“小发明活动”）是一项内容广泛、意义重大，开展时间较长，已形成传统的一项典型的青少年创造活动。这项活动符合青少年的心理特点，深受青少年的欢迎；这项活动，受到科协、教育部门及有关社会各界的重视。为了推动、普及这项活动，全国青少年科技活动领导小组决定，从1982年开始，每两年举办一届全国青少年发明创造比赛，作为这项活动的示范。
小学生是祖国的未来，科学的希望。他们将承担着使我国经济达到世界中等发达国家水平，基本实现现代化的重任。所以，我们要从小学生抓起，努力培养他们发明的创造意识，创造精神和创造能力，使他们成为建设社会主义现代化国家的后备力量。
小学生参加发明活动，是培养他们的发明创造意识、创造精神和创造能力的较好途径。
发明活动是一项群众性活动，所有小学生都可以参加。在活动中，小学生能够明确什么是发明创造，深刻认识发明创造的意义，从而树立发明创造的意识。
发明活动是开放型活动，它不受教学大纲和教材的束缚，也不受时间、场地、设备等的限制，并且每一次活动都没有固定的答案，小学生可以在这个广阔天地里纵横驰骋，这样有利于培养他们的创造精神。
发明活动是一项创造性活动。在发明活动过程中，需要小学生具有多种能力，特别是创造和想象的能力。因此，通过发明活动，可以培养学生的创造能力。
发明活动还可以培养小学生热爱科学技术的兴趣，克服困难，战胜困难的坚强意志，树立建设社会主义祖国的信念，养成小学生良好的科学态度，并能使学生受到审美教育、劳动教育以及团结协作、遵守纪律等方面的教育。
（二）对辅导教师的要求
青少年发明创造活动对辅导教师要求较高。除一般的教育、教学能力要求外，还要求辅导教师注意以下几个方面：
1. 辅导应从实践入手
辅导小学生开展小发明活动，一定要用大量生动的实例引导小学生入门，切忌从概念、理论入手。
2.为小学生营造自由想象的环境
对孩子的发明或设想，无论成功与否，无论在什么场合，都不允许正面批评、否定，切忌泼冷水。只能提改进和完善的建设性意见。
3.注意遵循儿童的思维规律
搞发明并非轻而易举，灵感不是凭主观愿望产生的。搞发明切忌急躁，限期完成的做法是不可取的。
4.活动方式灵活多样
科技设想画、头脑运动会等都是很好的青少年创造教育活动。辅导教师应熟悉这方面的活动，适当组织类似活动。
5.要当科学家，先当老实人
切忌包办代替。包办代替不仅剥夺了孩子的实践锻炼机会，还污染了孩子的思想和科学道德，正好与开展活动的初衷背道而驰。应该让孩子在刚刚迈入科学门坎的时候，就让他们懂得：科学是老老实实的东西，来不得半点虚假和侥幸。
6.要辅导发明活动，先从事发明活动
没有亲身体会很难有深刻认识，没有实践经验，仅凭照本宣科是很难辅导好小发明活动的。因此，小发明辅导教师应争当发明家，起码也应成为发明活动爱好者。
