構(gòu)建“開(kāi)心發(fā)明”校本課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

劉少君

“開(kāi)心發(fā)明課程”是氣質(zhì)教育的支撐性組成部分，它以培養(yǎng)全校學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)既面向全體學(xué)生普及創(chuàng)新教育，又關(guān)注部分學(xué)生的興趣培養(yǎng)和特長(zhǎng)提升，滿足不同層次學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需要，為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新后備人才奠定基礎(chǔ)。

一、國(guó)家課程校本化普及創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

2017版《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程具體目標(biāo)方面，極為注重“加強(qiáng)技術(shù)與工程融入科學(xué)教育的力度”。而科技教育、STEM教育等在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)與工程方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，但科技教育等所需要的課時(shí)、科技師資等問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了科技教育的發(fā)展，能否將科學(xué)課與科技創(chuàng)新教育進(jìn)行有效整合呢？

2017年以前，教育部頒發(fā)的《義務(wù)教育課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案》要求，小學(xué)從3-6年級(jí)設(shè)置科學(xué)課，每周2節(jié)。我們根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，創(chuàng)造性地將科學(xué)課與科技教育融合在一起，從2012年開(kāi)始，將《科學(xué)》教材每課的主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拓展與延伸，開(kāi)發(fā)出《開(kāi)心發(fā)明》（3-6年級(jí)）校本教材。

《開(kāi)心發(fā)明》教材每課內(nèi)容包括“觀察與發(fā)現(xiàn)”“頭腦風(fēng)暴”“發(fā)明故事”和“創(chuàng)新實(shí)踐”四部分內(nèi)容。由教師充分利用科學(xué)課5-8分鐘的拓展時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如三年級(jí)下冊(cè)《磁鐵有磁性》一課，教師可引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察與思考“磁鐵有磁性這一性質(zhì)能應(yīng)用于我們的日常生活嗎？”“你能利用磁鐵的這一性質(zhì)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)作嗎？”激勵(lì)學(xué)生大膽表達(dá)自己的想法與創(chuàng)意。經(jīng)頭腦風(fēng)暴后，教師適時(shí)介紹與本課知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的磁性晾衣架的發(fā)明故事及發(fā)明技法，激勵(lì)學(xué)生在課堂或課后進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，即把自己的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)意及時(shí)寫下來(lái)、畫出來(lái)，或做出模型、實(shí)物。學(xué)校還將創(chuàng)意設(shè)計(jì)納入科學(xué)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)，即每個(gè)學(xué)生在學(xué)期末都要以文字、圖畫形式設(shè)計(jì)一件創(chuàng)意作品，分值計(jì)入科學(xué)總分。若學(xué)生能將設(shè)計(jì)做成實(shí)物參加各層級(jí)的科技比賽，更給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。這讓學(xué)?？萍脊?jié)作品的數(shù)量及質(zhì)量逐年上升。

這種將國(guó)家課程校本化的做法，可使3-6年級(jí)學(xué)生通過(guò)四年科學(xué)課的學(xué)習(xí)，輕松了解110個(gè)以上的發(fā)明故事和14種發(fā)明技法。在不增加額外課時(shí)、師資的情況下，利用科學(xué)課就使發(fā)明創(chuàng)新教學(xué)在大部分學(xué)生中得到普及，這一做法具有較強(qiáng)的前瞻性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性。

那又如何從低年段培養(yǎng)學(xué)生的科技興趣和創(chuàng)新意識(shí)呢？ 因2017年以前一、二年級(jí)不開(kāi)設(shè)科學(xué)課，“科技體驗(yàn)課程”正是為此目標(biāo)而開(kāi)設(shè)的。學(xué)生通過(guò)觀看簡(jiǎn)單有趣的科技教育視頻，了解科學(xué)技術(shù)改變生活的趣味實(shí)例；通過(guò)觀察和研究發(fā)明物品、了解其功能，體會(huì)科技與生活息息相關(guān)，科技能使我們的生活更美好。

二、校本課程多元化促進(jìn)特長(zhǎng)發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，課程要面向全體學(xué)生，為每個(gè)學(xué)生提供公平的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)與有效的指導(dǎo)，在課程、教材、教學(xué)、評(píng)價(jià)等方面鼓勵(lì)多樣性和靈活性。因此，除了將國(guó)家課程校本化普及創(chuàng)新教育，學(xué)校還向?qū)W生提供適應(yīng)學(xué)生興趣和個(gè)性發(fā)展需要的、多元化的校本科技課程，并建構(gòu)了“開(kāi)心發(fā)明”課程體系，開(kāi)設(shè)了“一、二年級(jí)科技體驗(yàn)課程”“興趣超市課程”“開(kāi)心發(fā)明社團(tuán)培訓(xùn)課程”，分層次、分階段、分項(xiàng)目提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，全方位促進(jìn)學(xué)生個(gè)性特長(zhǎng)發(fā)展。

《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出，在實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)方面，要求學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，有解決問(wèn)題的興趣和熱情；理解技術(shù)與人類文明的有機(jī)聯(lián)系，有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化等。興趣超市課程是全體學(xué)生均可根據(jù)個(gè)人興趣愛(ài)好參與的選修課程，包括“我愛(ài)發(fā)明”“奇思妙想創(chuàng)意營(yíng)”“發(fā)明實(shí)踐營(yíng)”三種課程，能很好地達(dá)成以上目標(biāo)。學(xué)生可通過(guò)視頻了解普通人設(shè)計(jì)、修改、制作出實(shí)物的全過(guò)程；并可以以頭腦風(fēng)暴的形式去嘗試各種發(fā)明創(chuàng)意設(shè)計(jì)；還可以認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)使用萬(wàn)用機(jī)床等設(shè)備制作創(chuàng)意作品。該課程培養(yǎng)了一批掌握各種發(fā)明技法、動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生，擴(kuò)大了科技創(chuàng)新后備隊(duì)伍?！伴_(kāi)心發(fā)明”社團(tuán)成員由科技教師在全校選拔，主要通過(guò)各種發(fā)明技法培訓(xùn)、搜索及查新培訓(xùn)、學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)及制作出集科學(xué)性、實(shí)用性和先進(jìn)性于一體的發(fā)明作品，并爭(zhēng)取在各層級(jí)的科技創(chuàng)新大賽中獲獎(jiǎng)，或向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)專利。

學(xué)校還開(kāi)展了科學(xué)家進(jìn)校園，組織學(xué)生參觀科技館、創(chuàng)意生活館等豐富多彩的活動(dòng)課程，“開(kāi)心發(fā)明”科技長(zhǎng)廊等隱性課程，宣傳身邊小小發(fā)明家及其發(fā)明作品。校本課程的多元化，使學(xué)校涌現(xiàn)了一大批熱愛(ài)科技創(chuàng)新與發(fā)明的學(xué)生，在創(chuàng)作中他們勤于思考、樂(lè)于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新，并設(shè)計(jì)出一大批優(yōu)秀的發(fā)明作品。良好的思維品質(zhì)不僅使學(xué)生終身受益，更促進(jìn)了其他學(xué)科的學(xué)習(xí)。例如，黃昱銓對(duì)生活中的各種事物充滿了好奇，凡事總想弄個(gè)明白。在加入開(kāi)心發(fā)明社團(tuán)后，他更善于發(fā)現(xiàn)各種生活用品的缺點(diǎn)，并認(rèn)真觀察和思考如何改進(jìn)。積極動(dòng)手制作發(fā)明作品、喜歡小發(fā)明創(chuàng)作成為他的最大特點(diǎn)。四年級(jí)時(shí)，看到一名3歲的小女孩因模仿大人拔電源插頭導(dǎo)致觸電死亡的新聞后，他便開(kāi)始研究插頭，每天琢磨著如何將插頭變得防觸電。最后，在老師的幫助下，他和陳俊豪發(fā)明了用可伸縮的絕緣塑料包住插頭金屬柱，使人的手指沒(méi)機(jī)會(huì)觸碰通電的金屬柱，有效預(yù)防觸電。他們的成果“安全插頭”獲得佛山市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。上五年級(jí)時(shí)，他又發(fā)明了“防油滿溢出的快灌漏斗”，不僅獲得國(guó)家專利，還獲得第33屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽銀獎(jiǎng)。在2018年9月15日，首屆廣東科普嘉年華暨2018年全國(guó)科普日廣東主場(chǎng)活動(dòng)啟動(dòng)儀式上，他作為唯一的學(xué)生代表宣讀倡議書，他以自己的發(fā)明經(jīng)歷鼓勵(lì)廣大青少年朋友一起行動(dòng)起來(lái)，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興作出貢獻(xiàn)。他的發(fā)言還受到廣東省副省長(zhǎng)黃寧生的特別表?yè)P(yáng)。在利用所學(xué)科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，并制作出發(fā)明作品的過(guò)程中，他不僅充分感受到成功的樂(lè)趣，觀察能力、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力均得到提升，創(chuàng)新更帶動(dòng)了他的學(xué)習(xí)熱情，各學(xué)科成績(jī)有較大的進(jìn)步。

近年來(lái)，學(xué)校有200多名學(xué)生的發(fā)明作品在全國(guó)、省、市等各層級(jí)青少年科技創(chuàng)新大賽中屢獲佳績(jī)。有16件發(fā)明作品獲國(guó)家專利?！伴_(kāi)心發(fā)明”科技特色已成為學(xué)校的一張閃亮名片，其影響力不僅輻射周邊學(xué)校，還吸引同行前來(lái)觀摩學(xué)習(xí)，港澳地區(qū)及美國(guó)、新加坡等友好學(xué)校每學(xué)年也都組織師生前來(lái)交流學(xué)習(xí)。

注：本文系2014年廣東省教育科學(xué)規(guī)劃一般項(xiàng)目“小學(xué)生發(fā)明創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程建設(shè)研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：2014YQJK078）的研究成果之一。