首页从“中国航天之父”钱学森放弃美国的优厚条件毅然百经周折回到祖国，到北斗三号卫星导航系统建成时孙家栋老先生的感动落泪；从袁隆平23岁立下誓言不再让中国人挨饿的初心不改，到屠呦呦失败近两百次的实验后终获成功的砥砺前行……我国这些伟大科学家的崇高精神，正是推动我国科学研究事业快速向前发展的不竭动力，更是应该在科技教育中传递给青少年的“中国精神”，将这些中国榜样的力量赋能给青少年群体，增强他们的使命感与责任感。
以创造和探索的精神助力青少年成长
科学技术的发展总是与创造和探索密不可分的，创新是科技发展的显性基因，是科学精神的外显表达。青少年阶段是培养科学兴趣、形成科学精神的重要时期。在科技教育的课程、活动、竞赛中搭建提升青少年创造力成长的舞台。创造和探索精神的养成往往是基于学生对科技知识、科学现象的探究。在科技教育中，教师要为学生的探究设置“脚手架”，让学生在探究中获得成功、感受快乐，从而使他们形成创造和探究的精神。在参与科学探究活动的过程中，遇到困难或问题时，能够利用自己所学的知识、掌握的技能、合理的思维方式思考问题的成因，并通过探究实践的方式解决问题。在探索中不断实践，在实践中获得真理，引导青少年在科学探究中不断成长。
创客、机器人等内容都是青少年们乐于参与的科技活动。随着2017年《新一代人工智能发展规划》的发布，很多学校也将人工智能相关内容纳入了科技活动和科技课程的范畴。丰富的科技活动载体，为青少年创新和探究精神的培养提供了成长的沃土。如何实现机器手臂精准抓取特定目标物品？如何利用物联网技术实时监测校内天气变化？如何利用图像识别技术识别出是否有人在进入校园时没有佩戴口罩？这些问题都值得青少年群体去进行探究，在探究的过程中，有助于他们形成不拘一格解决问题的创新精神。
明确目标、发散过程的项目设计有助于青少年形成创新和探索的精神。机器人活动中使用传感器巡线是一项经典的任务和教学内容，在此活动中可以设计从单光电传感器到PID算法的融会贯通。不同的方法巡线效果也不尽相同，在这一过程中可以引导青少年进行探究，发现不同方法的优势。
以奉献和人文的精神传递科技向善的理念
2020年是极不平凡的一年，所有人都亲身经历了一次疫情的考验，所有人也都看到了最美逆行者在这场战斗中舍小家为大家的奉献精神，这就是科学精神最好的体现和展现。这些生动鲜活的案例，都可以成为科技教育活动中的教育内容。立德树人是教育的第一要务，要将德育渗透到教育的各个领域中。同样的，科技教育也不应该只是单纯的传递科学知识、技术，更应该科学精神渗透到科技教育的各个维度中。奉献的精神是我国许许多多科学家为后代留下的宝贵财富，无数的科学研究人员，付出宝贵的生命换来的科研成果，才使我国能够在短短的几十年间迅速崛起。我们在享受这些成果的同时，更应该致敬科学家的奉献精神。
科学技术的发展，总是能够给人们的生活带来更多的便捷。5G和互联网技术的快速发展使无人驾驶汽车正在走入我们的生活周边；数据量的不断积累让我们可以实现教学的个性化、精准化培养；面部识别技术准确率的不断提高，正在变革着我们的生活方式，我们每天都在享受着科技发展给人们生活带来的红利。在科技教育中，我们也要不断向青少年传递科技向善的理念，让他们感受科技与技术的温度。在科技活动中激发青少年的创造力，为他们创造运用科学技术关怀弱势群体的机会。引导学生正确的看待技术的发展。在课程中以“关注弱势群体”为主题进行内容设计，在科技活动中激发青少年的人文情怀。将“科技让生活更美好”这一观念厚植于青少年的脑海中。
近年来，北京市第二中学将通用技术课程与科技教育育人相结合，在课堂教学中，学生利用学到的技术进行项目设计与制作。项目主题突出以科学技术关爱弱势群体为方向，以班级为单位设计出了“多功能老年人拐杖”“幼儿喝水提醒器”“智能温奶器”等等，以实物或者方案、草图的方式诠释自己的设计理念和科学创新精神。在项目的设计过程中，引导学生以同理心思考用户的需求。例如，在“智能温奶器”的作品中，要考虑加热水温的控制、夜间照明的功能、缺水提示的功能等。这些功能在实现过程中让学生充分感受到科技带给人们的人文关怀。
以求真和求实的精神引导青少年追求真理
人类从来不曾停下对真理的追求，哥白尼坚持日心说，为追求真理不惜付出生命的代价；伽利略的“两球实验”推翻了物体下落速度与重量成正比的错误理论……科学是来不得半点马虎的，求真与求实也成为了古今中外所有科学家的科研准则。在科技教育中，也要培养学生严谨、务实求真的科学精神，将其渗透到科技教育的全流程中。引导学生形成既要知其然还要知其所以然的科学态度，对任何疑问都要刨根问底、究其根本，直到找到满意的答案。
因此，教师在进行科技教育的课程设计时，也要设计相关环节与内容。比如：为什么发光二极管正负极接反不会发光；为什么平行四边形具有不稳定的结构特征；为什么面部识别可以认清每一个人……让同学们从小多问几个为什么，养成独立思考的习惯，对未来从事科学研究的青少年群体而言有着至关重要的意义。以实事求是的态度看待每一个科学问题和现象；以精益求精的精神对待每一次科学研究；以严谨求真的行动参与每一次科技活动，将求真与求实作为培养青少年科学精神的重要内容。
以实践和协作的精神培养青少年心底无私的行为准则
2020年11月，习近平总书记在出席全国劳动模范和先进工作者表彰大会时指出，新时代是奋斗出来的。在科学研究领域亦是如此，每一项科研成果的获得，背后都凝聚着无数科学家夜以继日的辛勤奋斗。科学研究不是纸上谈兵，而是需要脚踏实地的做好每一个实验、完成每一次测试，实践是科学研究永远不变的主旋律，实践也是检验真理的唯一标准。在科技教育中，不仅要培养学生正确的思维方式，还要积极引导学生参与科研实践，将“思”与“做”整合在一起。
一个人走得快，一群人走得远。科研工作需要领军人物指引方向，更需要团队合作相互帮扶、相互鼓励才能克服更大的困难。团队协和，分工明确也是新时代科技教育工作的一大特征。在教育内容设计、活动效果评价、参与表现等方面都更加强调团队协作。每个人在团队中发挥更加重要的作用，才能达到“1+1>2”的效果。
科技项目的设计要充分考虑小组合作的要素。在每个项目实施前，以小组为单位给予每个学生不同的角色。以工程项目为例，可以将学生的角色分配为“硬件工程师”“软件工程师”“产品测试工程师”等。每个学生承担不同的角色，既要考虑到自己的工作，也要兼顾到项目的整体，由此培养青少年的合作精神。
科学精神的传承与渗透是科技教育工作的灵魂所在，培养青少年的科学精神能够让他们在科学研究的路上沿着更加正确的方向走的更远。将科学精神的种子播撒在青少年心中，不断呵护成长，有朝一日这些种子一定能够长成参天大树，成为我国科研事业中的优秀一份子。