一、问题背景：
21世纪科学技术迅猛发展，世界各国的综合实力越来越体现在 科技和教育水平的不断发展，取决于国民科技文化素质的迅速提高。科学思想、科学精神，越来越广泛和深刻地影响人们的世界观与人生观。但由于教育观念、活动内容和方法等方面相当落后，导致我国青少年在实验动手和创新精神的培养上与发达国家相比存在较大差距。另外还存在着活动内容单一、陈旧、活动方式方法落后等问题。以科学素养大比拼作为切入口，容易激发学生的兴趣，通过比拼、竞赛、实验、游戏、制作系列活动，培养学生对科技的兴趣及创新、求真的科学精神，提升学生的科学素养。
二、计划背景：
（一） “科学素养”大比拼活动的每一项比赛的活动都是《现代科技》教材的教学内容的多维度再现和原理的延伸。根据学生实际学习过程的原理、实验、结论、拓展加以应用。科学素养大比拼活动是建立在学生已有经验的基础上，提供他们能直接参与的各项科学探究活动，让他们自己解决问题。
（二） 活动内容主张综合性，以科技活动为中心，把实验、动手、模型制作、科学知识、科学原理、手工、游戏、体育技巧、智力活动、创新思维、金点子等综合运用。
（三） 积极倡导和鼓励学生探究，每一项活动只提要求，提供活动器材，鼓励学生自己探究，体验科学的乐趣，增长科学探究的能力，使其获取新知。
（四） 培养价值规范和科学素养教育
1、培养学生的综合素养，使各种能力都得到充分发挥和再现。
2、体验利用所学到的知识和所知道的科学原理解决实际问题所获得的成功和喜悦。
3、更加进一步激励孩子们爱科学、学科学、用科学的兴趣。
4、通过大比拼活动形成用科学提高生活质量的意识，愿意参与和科学有关的探索活动。
5、学会克服困难，乐于合作与交流。
三、知识背景：
1、关于科学素养的含义
在英文中有两种表达，含义是不同的。一是主要指获得科技知识；另一为科学思维素养，强调科学的认知方式和批判性思考的过程。可以说，科学素养是工具性的善，科学思维素养是内秉的善。1985年，美国启动了“2061计划”，对科学上有素养的人下了如下的定义：“认识科学、数学和技术是具有力量和局限的相互依赖的人类事业；理解科学的关键概念和原理，熟悉自然世界并认识它的多样性和统一性；并为个人和社会目的而使用科学知识和思维的科学方法。” 1996年，美国发布了“国家科学教育标准”(NSES)，给科学素养下的定义为“为个人决策，参与市民的和文化的事务以及经济生产力需要的知识和科学概念的理解以及过程”。这个定义和SFAA所下的定义都十分简要，而且跟人类或经济生产力，社会目的或个人决策联系起来。
2、科学知识：包括概念、定律、理论等。在研究科学知识这个问题时，我们应该注意传统教育对知识的错误理解。传统教育认为：1.知识是被动接受的；2.知识的学习过程主要是记忆过程；3.知识的学习带有社会强制性。这些特征对现代科学和科学学习有如下的影响：1.重结果甚于重过程；2.重标准答案甚于智慧开发；3.重教育者对科学知识的重要性的看法甚于重社会、市场对科学知识的需要。
3、技能：技能是主体在已有知识经验的基础上，经练习形成的执行某种任务的活动方式。操作技能亦称“动作技能”。在操作性知识指导下，经练习而形成，是由人体动作构成的合法则的随意行动方式，是培养人的技术能力或才能的重要因素。
4、科学方法和思维方法：科学方法是人们在科学研究中所遵循的途径和所运用的各种方法和手段的总称。科学方法通常指各个科学部门中较为通用的一般科学方法。科学方法是人们揭示客观世界奥秘、获得新知识、探索真理的工具。
5、价值观：在复杂的问题，多重价值及多元文化的社会中，具有科学素养的人要能进行价值判断，并在冲突的观念中寻找妥协的途径，要具有与人、与自然进行协商的能力，尊重他人的意见。
6、科学态度：科学态度是通过对科学知识的正确理解和科学发展的整体把握而形成的科学信念和科学习惯。科学既是真实可见的，又是不断发展的；科学之所以可信，是因为科学来自经验，是真实可见的，并经过实验的检验，具有可重复性。
7、科学精神：讨论科学精神的甚多，但看法纷纭，只有某几点看法是基本一致的。（1）求真、求实、客观精神。（ 2）合理怀疑和批判精神、创新精神。（3）民主、平等、自由合作精神。（4）人文精神。（5）不断求知精神。（6）超功利精神。（7）探索精神。 （8）原理精神。（9）独立精神。（10）群众参与精神。（11）高瞻远瞩、超越前人的精神。（12）宽宏大度、谦恭能达的精神。（13）顽强执著、锲而不舍的精神。 科学精神与马克思主义哲学精神从根本上说是一致的。
8、科学和技术素养：科学素养与科学和技术素养涉及的问题和事物在很大程度上是相似的，但是，科学和技术素养涉及的问题和事物要广泛些。二者主要的不同之处，是后者不但从科学角度上来思考、研究和处理问题，而且从技术角度来思考、研究和处理问题。从两个角度来思考、研究和处理问题，比较全面，实践性强，实际效果也较好，对人类事业的关系更为密切，作出决策也较合适，解决问题较好，防止负面反应也较易。对不同经济发展的地区或国家来说，强调的重点是不同的，如经济情况与发达国家相比较为落后的亚洲国家，在提出的科学技术素养中，基本上都归结于改进人民的生活，而且十分强调。
课程目标
1、 通过活动，使全体同学科学素养得到综合发挥，培养学生的多维能力。
2、 在集体与个体相结合的探究活动、实践活动中，培养学生学科学、爱科学、用科学、信科学和客观、求真、探索、合作、竞争、实践等科学精神。
3、 通过活动，培养学生从身边找科学、用科学，指导生活的科学精神。
4、 通过活动，培养学生能将所学的知识与实际问题结合，学有所用，提出解决问题的设想，并学会与他人合作。
活动方案
一、活动内容：
“科学素养”大比拼是一种综合活动，可根据不同年龄的不同学生设置不同比赛项目。通过学生有趣的科技活动、竞赛、游戏、实验、智力测验、操作等活动的综合运用，使学生的综合能力得到全方位的发挥，并在激烈的比赛氛围中提高孩子们的心理素质，充分挖掘每个孩子的创造性潜能，全面提高学生的“科学素养”。
二、活动目标：
1、 通过活动培养学生动手能力、科学准确的实验能力和创新意识。
2、 通过活动培养学生灵活的思维能力和机敏的反应能力，促进各种技能与学生综合能力的全面提高。
3、 通过活动培养学生学习科学、热爱科学的志趣和树立科学观念。
三、适用对象：
低年龄组（小学1、2年级）中年龄组（3、4年级）高年龄组（5年级）
四、活动准备：
1、 操场面积在1500---2000平方米。
2、 各种实验器材，用具70种。
3、 各种体育运动器材20种。
4、 模型（汽车、飞机、轮船、火箭、建筑、）
5、 技巧器材、生活用品、材料等若干。
活动（一）、巧取铁钉
A、 器材准备：玻璃杯一只（杯内满水）
条形磁铁一根，竹筷子一双，牙签一根
B、 障碍器材：独木桥两座
C、 具体要求：先走过两座独木桥，
再取出铁钉，手不许弄湿
活动（二）、折纸桥
A、 器材准备：木块两个做桥墩，A4白纸每桌一张
一角硬币10 枚。
B、障碍器材：排球网一个
C、具体要求：学生钻过排球网，然后做纸桥
白纸做桥面，将10枚硬币放在纸桥上。
活动（三）、辨认熟鸡蛋
A、 器材准备：红、绿塑料盆各一个，鸡蛋10枚（生熟各5个）
放在红色的塑料盆中
B、障碍器材：砖8块
C、具体要求：踩砖走过，到实验桌前，快速辨认出5枚熟鸡蛋放到绿筐中，再把有5 枚熟鸡蛋的绿筐送到终点，鸡蛋不破。
活动（四）、连接电路
A、器材准备：灯泡一只，灯座一个，电池两节，开关一个，导线若干
B、障碍器材：手榴弹
C、具体要求：蛇形跑（绕过手榴弹）连接好电路，灯发光。
活动（五）、熄灭燃烧的固体酒精
A、 器材准备：固体酒精一盒，火柴一盒（点燃固体酒精）
白纸一张，手帕一块，水一杯。
B、障碍器材：篮球一个
C、具体要求：学生拍球到实验桌前，完成实验。
活动（六）、点燃蜡烛
A、 器材准备：凸透镜一块，火柴一盒（无火柴皮）。
橡皮泥一块，蜡烛一根
B、 具体要求：双腿跳到实验桌前，将蜡烛点燃，（利用凸透镜），
拿着燃着的蜡烛跑到终点，蜡烛不灭。
活动（七）、巧运乒乓球
A、器材准备：乒乓球一个，罐头瓶一个，桌子两张。
B、障碍器材：体操棒2根，篮球一个
C、具体要求：学生双手持体操棒推球（不许出线）到实验桌前
将乒乓球拿到另一桌子上，手不许摸到球，
再推球跑到终点上。
活动（八）、快速分豆子
A、器材准备：蒸发皿2个，黄豆和绿豆各15个
B、障碍器材：乒乓球拍和球各一个
C、具体要求：用乒乓球拍托球到实验桌，把黄豆和绿豆分开
活动（九）、区分液体
A、器材准备：牛奶、水、盐水、白酒、酱油、汽油各一小瓶
B、障碍器材：不规则物品若干
C、具体要求：搬运障碍物，快速辨认各种液体。
活动（十）、组装模型
A、 器材准备：汽车、轮船、飞机模型各一。
B、 具体要求：快速组装模型，并能运动。
活动说明：
以上仅提供十项活动项目，具体活动过程中可结合实际情况再增添。
智力田赛：
活动（十一） 巧掷羽毛标枪
要求：
A、 可以改变羽毛，可以加工，但不许附着物品。
B、 投掷时不许出界外
C、 说明加工的道理。
活动（
十二）定点空投
A、 画三个同心圆，3米，5米，7米
B、 距圆心10米有一白线
C、 将布口袋投入圆中，每人三次
活动（十三）掷沙球
A、 画一个比赛场地。
B、 学生站在圈内掷沙球。
C、 可以借助网兜和绳子来投掷。
六、拓展性方案：
科学素养大比拼活动还可以与其他学科综合在一起，使它的内容更加丰富。
活动评价
活动（一）、巧取铁钉
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是否用磁铁 |
过独木桥得分 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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运动员4 |
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活动（二）、折纸桥
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是否能承受 10枚硬币 |
砖不碰倒 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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运动员4 |
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活动（三）、辨认熟鸡蛋
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鸡蛋快速分开 （鸡蛋不破） |
红绿筐不放错 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（四）、连接电路
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灯泡发光 |
电键能控制 |
蛇行绕过障碍 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（五）、熄灭燃烧的固体酒精
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熄灭科学合理 |
运篮球不丢 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（六）、点燃蜡烛
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点燃速度 |
蜡烛不灭 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（七）、巧运乒乓球
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运动快慢 |
球不丢失 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（八）、快速分豆子
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快速分开豆子 |
球不落地 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（九）、区分液体
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区分速度快 |
说明原因 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（十）、组装模型
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组装速度 |
完成质量 |
运动情况 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（十一） 巧掷羽毛标枪
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标枪加工速度 |
标枪投掷距离 |
说明道理 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（十二）定点空投
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命 中 率 |
过障碍得分 |
总 分 |
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运动员1 |
|
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运动员2 |
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运动员3 |
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…… |
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活动（十三）掷沙球
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方法是否科学 |
投掷距离 |
不犯规 |
总 分 |
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运动员1 |
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运动员2 |
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|
运动员3 |
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…… |
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|
每
一项活动按10、9、8、7、6、5、积分累计。同样结果时要按照时间的长短来决定胜负，如果实验错误或没有成功则不得分。
参考资料：
《金钥匙科技竞赛指南》 少年儿童出版社 1998年9月
《智力游戏200题》 金盾出版社 1991年4月
《科技教育创新》 学苑出版社 2002年5月
