?淺析課外科技活動對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的作用

竇永志

摘? 要 科學(xué)探究活動是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。課外科技活動作為教學(xué)內(nèi)容的補充，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)具有極其重要的作用。課外科技活動注重創(chuàng)新思維，為學(xué)生的心智發(fā)展提供了嶄新的平臺，為學(xué)生個性發(fā)展搭建了階梯，鍛煉了學(xué)生的意志品質(zhì)，有利于形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 小學(xué)科學(xué);課外科技活動;科學(xué)素養(yǎng);實驗;創(chuàng)新思維

中圖分類號：G623.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）05-0098-03

1 引言

無論是大自然中翩翩起舞的花椒鳳蝶，還是它棲息、停留的花椒樹;無論是仰頭看到的星空，還是腳下的土地，都蘊含著科學(xué)知識。人們的生活和科學(xué)聯(lián)系緊密，學(xué)生的成長和科學(xué)密不可分。科學(xué)知識不僅可以在課堂中學(xué)習(xí)，也可以在課外學(xué)習(xí)，科學(xué)無處不在。

課外科技活動是學(xué)校組織的，根據(jù)學(xué)習(xí)活動的需要，學(xué)生獨立運用在課堂中掌握的科學(xué)技能，在課外從事研究創(chuàng)新的科技活動。課外科技活動是小學(xué)科學(xué)教育的一個組成部分，由于其活動形式多樣，能夠調(diào)動學(xué)生興趣，是學(xué)生獲得科學(xué)知識、形成科學(xué)技能的重要途徑。有效的課外科技活動對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成具有積極而重要的意義，是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的延伸與發(fā)展，是促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展的推進(jìn)器。

2 有效的科學(xué)課堂教學(xué)與課外科技教育相互促進(jìn)

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，小學(xué)科學(xué)課的主要任務(wù)是培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，利用有效的手段，調(diào)動他們的好奇心和探究欲;學(xué)習(xí)方式應(yīng)該以學(xué)生親身經(jīng)歷為主，使他們在有意義的活動中學(xué)會探究解決問題的策略，為他們的終身學(xué)習(xí)和生活打好基礎(chǔ)。課外科技教育是培養(yǎng)現(xiàn)代化人才的重要途徑，有些人才可以通過課外活動脫穎而出。研究發(fā)現(xiàn)，趣味盎然的科學(xué)課堂教學(xué)可以有效地激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的興趣和愛好。此外，學(xué)生的探究能力在課外科技活動中有更充分的體現(xiàn)。

案例一：化學(xué)實驗與成分比例。在教學(xué)“小蘇打和醋”一課時，教師準(zhǔn)備一定數(shù)量的醋和小蘇打做實驗，演示二者混合后發(fā)生的現(xiàn)象。六年級陳同學(xué)對這個實驗非常感興趣，經(jīng)過觀察，他發(fā)現(xiàn)一個問題：每次玻璃杯的底部都會剩下一部分醋和小蘇打沒有反應(yīng)。他急忙問老師：白醋和小蘇打的比例為多少，才能全部反應(yīng)呢？教師聽了之后，認(rèn)為這位同學(xué)愛動腦筋，想給他出點兒難題，看看他是否能夠解決：“你覺得該怎樣做，才能知道白醋和小蘇打完全反應(yīng)的比例呢？”這位學(xué)生很有辦法，他找來電子秤等工具……

下課鈴響了，陳同學(xué)的研究還沒有結(jié)果，教師以為他也就是說說而已。沒想到中午剛吃完飯，他就跑進(jìn)了實驗室……經(jīng)過一個中午的反復(fù)實驗，他告訴老師：白醋和小蘇打完全反應(yīng)的比例是4：1。這和教師實驗的結(jié)果完全相同。

課內(nèi)的活動延伸到課外，培養(yǎng)了學(xué)生的能力，對教師的教學(xué)也很有啟發(fā)。

3 課外科技活動能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)探究是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。有效的科學(xué)探究活動，可以使小學(xué)生在實驗假設(shè)和操作中體會到學(xué)習(xí)的樂趣，在思考中確立正確的思維方式，而且可以使他們進(jìn)一步探索科學(xué)的本質(zhì)，識別什么是真正的科學(xué)，什么不是科學(xué)。

科學(xué)探究不僅涉及觀察、驗證、操作、實驗、總結(jié)、交流等活動，而且能夠提高學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識?？茖W(xué)探究能力的培養(yǎng)首先要進(jìn)行科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和探究活動，通過動手動腦、親自實踐，在體驗的基礎(chǔ)上內(nèi)化為概念和自身能力的一部分。探究型課堂構(gòu)建了“提出問題→猜想和預(yù)測→設(shè)計方案→尋求證據(jù)→數(shù)據(jù)收集和分析→結(jié)論和表達(dá)→生成新的概念”的學(xué)習(xí)模式。這樣的學(xué)習(xí)模式從三年級開始，教師由扶到放，逐步提高要求，學(xué)生到高年級就可以獨立運用了。一個問題結(jié)束又產(chǎn)生新的問題，學(xué)生繼續(xù)新的探究。學(xué)生在親身經(jīng)歷中體驗科學(xué)研究的方法，將寶貴的經(jīng)驗和收獲應(yīng)用于實踐，解決問題的能力逐步增強。

案例二：化學(xué)實驗與噴泉制作。陳同學(xué)每天中午吃完飯，都會光顧科學(xué)教室，看著白醋和小蘇打產(chǎn)生的氣泡又冒出新的想法：要做一個噴泉。他找來吸管、礦泉水瓶，把礦泉水瓶頂用螺絲刀扎了個洞，洞口插上吸管，然后用膠條纏好，再把等比例的白醋和小蘇打放進(jìn)去，噴泉真的噴出來了，有20 cm高。他不滿意這個高度，一次次實驗，這可怎么辦？教師鼓勵他好好想想可能是什么原因？一種可能是密封不好，另一種可能就是兩種物質(zhì)反應(yīng)時沒有產(chǎn)生足夠多的氣體。他又找來橡皮泥密封，買來醋精，沒想到這一次竟然發(fā)生質(zhì)的飛躍，醋精和小蘇打制成的噴泉竟然噴到了教室的天花板上。他興奮地跳躍著，把研究成果展示給老師看。

課堂上的時間是有限的，教師要鼓勵學(xué)生把研究的問題繼續(xù)下去，延伸到課下，讓學(xué)生在反復(fù)實踐過程中學(xué)會科學(xué)地思考問題，科學(xué)地解決身邊的問題。學(xué)生在課下研究問題時，沒有教師的指導(dǎo)，沒有時間、空間及材料的局限性，思想可以自由地馳騁。

4 課外科技活動延伸課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生課外研究的興趣課堂學(xué)習(xí)知識、方法，課外延伸能力案例三：滑輪與晾衣架。課上學(xué)生知道了滑輪是一個周邊有槽、能夠繞軸轉(zhuǎn)動的小輪，使用定滑輪不省力也不費力，但可以改變力的方向。課下教師留了一個作業(yè)：小紅的媽媽每次洗完衣服都要用一根撐衣竿，把衣服掛到晾衣架上，每掛一件衣服就要舉起一次撐衣竿，很麻煩。大家能否利用自己學(xué)過的簡單機械，制作一個方便的晾衣架呢？

善于思考和動手的小航同學(xué)，下課就找老師借了一個滑輪、一根繩子、一根吸管做了起來。小航先用一個滑輪，可是很難把一根竿子拉起來;增加一個滑輪，這次可以把晾衣架拉起來?？墒菃栴}來了：這個晾衣架需要兩邊同時拉繩子，才能把晾衣架拉起來，在生活中很不現(xiàn)實。愛動腦筋的小航把繩子加長，再把繩子從一個滑輪中穿過，這樣在一邊拉繩子，就可以把它拉起;但是手松開，衣桿又會掉下來。小航想起剛剛學(xué)過的輪軸和杠桿，10分鐘后，晾衣架做成了。

愛動手的小航把課內(nèi)學(xué)習(xí)延伸到課外，經(jīng)歷了“否定之否定”“實踐再實踐”的探究過程，對學(xué)習(xí)過的科學(xué)知識綜合利用，動手能力、思考能力、解決問題的能力同時得到全面提升。

聯(lián)系生活，學(xué)以致用? 學(xué)生在課堂積累了知識和技能的經(jīng)驗，把思考付諸實踐，距離科學(xué)之路就會越來越近。

案例四：研究日志《廢舊電池再利用充電裝置》。

1）文獻(xiàn)資料調(diào)研，涉及廢電池的環(huán)境污染及防治。

2）廢電池的類型、產(chǎn)生量及流向。廢電池實際包含多種類型，隨著電池技術(shù)的普及，其種類不斷增加。就民用廢電池而言，可以將其分為廢鉛酸蓄電池、廢一次干電池和廢二次干電池三大類。

3）廢電池的有害成分。一般地講，電池中的有害物質(zhì)主要有電解質(zhì)（溶液），汞、鉛和鋅等重金屬物質(zhì)。特別是有機汞化物，具有較強的毒性。

4）廢電池對環(huán)境的污染風(fēng)險和影響。

5）國內(nèi)外廢舊電池回收的處理現(xiàn)狀及對策。

目前，廢舊電池回收處理面臨兩大難題，分別是回收率低和處理難度大。回收箱大多是由一些環(huán)保組織或志愿者在小區(qū)或?qū)W校零星設(shè)置的，輻射面積不大;廢舊電池也沒有處理，因為沒有處理技術(shù)，僅僅是存放在庫房里。

從以上資料看，大家分類回收廢舊電池的意識還不是很強，廢舊電池的回收和利用是亟待解決的難題之一。

通過以上分析，能否設(shè)計一個裝置，將這些還有余電的廢舊電池集中到一起，成為具有一定電量的充電裝置，放置于公共場合，為小型電子設(shè)備（手機等）充電？這樣不僅可充分利用廢舊電池里的余電，節(jié)約能源，綠色環(huán)保，也符合可持續(xù)發(fā)展的理念，而且可以調(diào)動人們對分類投放廢舊電池的積極性，從而減少廢舊電池的不合理丟棄，保護(hù)環(huán)境和人類的健康。

5 科技教育是學(xué)生個性成長的沃土

科技素質(zhì)的形成一般是經(jīng)過科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，形成一定的科技能力，進(jìn)而產(chǎn)生較穩(wěn)定的心理因素三個部分。但是，由于人與人之間存在差異，學(xué)生在成長過程中這幾方面的發(fā)展很不平衡，個人在不同時期的科學(xué)素質(zhì)也存在明顯不同，課外科技教育為學(xué)生的差異成長提供了平臺。學(xué)生主體的個性、特長、興趣是培養(yǎng)其素質(zhì)的內(nèi)在動力。當(dāng)學(xué)生在內(nèi)在動力驅(qū)使下找到適合自己個性需求的環(huán)境時，他就會從科技的沃土中脫穎而出。

案例五：無線電測向。無線電測向是一項理論與實踐相結(jié)合的活動，它需要手腦配合，智能和體能協(xié)同并進(jìn)。學(xué)生手持測向機，在校園、公園、田野尋覓信號源，接受陌生環(huán)境、身體素質(zhì)、測向技術(shù)的挑戰(zhàn)。

小陶同學(xué)從四年級暑假開始參加這項活動。剛開始的時候，小陶跑步就臉紅一塊青一塊，到了人少的地方還要人陪著。在教師的鼓勵下，小陶同學(xué)無論寒冬還是酷暑，從沒有無故缺少訓(xùn)練，在磨煉中成長。

兩年很快就過去了，學(xué)生在活動過程中鍛煉了身體，增強了意志，提高了技能，還體驗到成功的快樂和關(guān)愛帶來的成長。每次團(tuán)體賽，小陶的成績都比個人賽成績好;每次團(tuán)體賽，她的成績都是全隊最好的，團(tuán)隊意識深深地印在她的腦海里。

DI、機器人等項目都能有效地培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神。心理學(xué)研究表明，人們對客觀事物的認(rèn)識，既有認(rèn)識成分，也有情感成分，在一個還未完全成熟的學(xué)生身上，情感成分占的比例或許更大些。因此，喜聞樂見的課外科技活動既能發(fā)展學(xué)生的個性，又能健全他們的團(tuán)隊情感。

6 學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

創(chuàng)新思維是有開創(chuàng)意義的活動。學(xué)生首先產(chǎn)生創(chuàng)新意識的樸素想法，樸素的想法推動理性的思索，創(chuàng)新活動實現(xiàn)由感性認(rèn)識到理性思考的飛躍。DI、機器人、單片機等科技活動越來越注重學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

案例六：敢想是創(chuàng)新的開始。創(chuàng)新思維怎么來的？敢想是創(chuàng)新的開始，看似不可能的事情，通過努力會變?yōu)楝F(xiàn)實！2018年暑假前，溫老師帶領(lǐng)智能機器人小組的學(xué)生一起討論參加全國青少年機器人競賽的創(chuàng)意作品：做汽車，太簡單了;做動物，沒有什么技術(shù)舍量，做什么才有挑戰(zhàn)性呢？小虎想到一個創(chuàng)意：做雙足直立行走的機器人。這是一個大膽的想法，因為雙足直立行走的機器人在科研領(lǐng)域都是個難題：如何能夠讓機器人具有像人的神經(jīng)系統(tǒng)一樣的功能，既能直立行走又不摔倒？學(xué)生積極思考，堅信辦法要比困難多，多次失敗之后，在專家的指點下，他們的想法變成現(xiàn)實。

7 結(jié)語

課外活動是課堂教學(xué)內(nèi)容的補充，課外科技教育在提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面有課堂教學(xué)不可替代的特殊功能，它為學(xué)生心智歷練提供了平臺，為學(xué)生走向科學(xué)搭建了階梯。課外科技教育不僅豐富了學(xué)生的精神世界，也為學(xué)生展示才華、獲得成功架起了橋梁。