在科技活動中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力

戴旭光

【摘要】創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。在科技活動中我們必須以學(xué)生為主，發(fā)揮學(xué)生主動性、創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，提高他們與人合作、與人交往的能力。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)造性思維能力?科技活動?多樣教學(xué)

2016年9月，我國提出了中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、實踐創(chuàng)新等六大素養(yǎng)。而其中的實踐創(chuàng)新主要是指在日?；顒?、問題解決、適應(yīng)挑戰(zhàn)等方面所形成的實踐能力、創(chuàng)新意識和行為表現(xiàn)。我校學(xué)生長期開展的機(jī)器人制作活動、植物組培等科技活動也是讓學(xué)生們在實踐中提高創(chuàng)造性思維能力。

一、創(chuàng)設(shè)環(huán)境培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

“環(huán)境育人”是現(xiàn)代教育的一個重要理念。環(huán)境有著“春風(fēng)化雨”、潛移默化的育人的功能，科技教育校園環(huán)境構(gòu)建也正是基于這點(diǎn)認(rèn)識上孕育而生的，在充分體現(xiàn)針對性、教育性、藝術(shù)性的同時，力求充分創(chuàng)設(shè)本土文化的個性環(huán)境氛圍，體現(xiàn)科技教育辦學(xué)特色，從而最大限度發(fā)揮校園環(huán)境這一隱性教育資源“無聲勝有聲”的育人功能。

1.創(chuàng)設(shè)科技活動的校園環(huán)境

創(chuàng)設(shè)良好的校園科技環(huán)境是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。我校用科技人物，科技發(fā)明、學(xué)生獲獎等事例做成展板，張貼在校園的墻壁上，布滿整個校園，形成科技墻壁文化，學(xué)校每學(xué)期2次布置科技專題宣傳櫥窗，使科技教育的春風(fēng)吹進(jìn)校園的每個角落，同時利用學(xué)校樓梯間的顯示屏適時播放最新、最近的熱點(diǎn)科技產(chǎn)品和科技發(fā)明創(chuàng)造，激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的熱情。

2.創(chuàng)設(shè)科技活動的器材環(huán)境

利用新校建設(shè)的契機(jī)，為使學(xué)生在校有更多的科技活動場所，充分利用和發(fā)揮科技活動室的教育資源，學(xué)校不斷加大投入，新建了教育機(jī)器人創(chuàng)新實驗室、植物組培實驗室、Steam創(chuàng)新實驗室、電子閱覽室、多功能學(xué)術(shù)報告廳、科技畫廊等;充實和完善各功能教室的設(shè)施設(shè)備，3D打印、無人機(jī)、教育機(jī)器人套裝、環(huán)境與大氣監(jiān)測設(shè)備等一批最新、最前沿的裝備，保證了我們的學(xué)生探索科學(xué)實驗的各種需求，真正做到了科技教育的“環(huán)境化”。俗話說“巧婦難為無米之炊”，創(chuàng)新的想法需要付諸于實踐去證明，硬件環(huán)境提供給了孩子們實踐的各種可能性，“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。

3.創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)氛圍環(huán)境

把課外科技活動建設(shè)為常態(tài)活動，并以“普及科技知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維”為主線，以科技節(jié)、社團(tuán)活動、科技講座和研究性學(xué)習(xí)為活動內(nèi)容。積極為學(xué)生參與科技活動搭建發(fā)展平臺，采取知識與實踐相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合的活動方式，大力開展校園科技教育活動。

校園的軟環(huán)境創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，硬環(huán)境建設(shè)能幫助并促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的實現(xiàn)，這些環(huán)境的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生針對一個任務(wù)屢屢突發(fā)奇思妙想，并獲得成功的快樂。

二、設(shè)計問題促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

學(xué)習(xí)興趣是構(gòu)成學(xué)習(xí)動機(jī)最現(xiàn)實、最活躍的心理成分，同時也是促進(jìn)和發(fā)展學(xué)生思維的一種催化劑。因此，在開展青少年科技活動中，輔導(dǎo)老師應(yīng)從學(xué)生實際認(rèn)知水平出發(fā)，引導(dǎo)出富有啟發(fā)性的問題，以引起學(xué)生的好奇，激起探索和設(shè)計的情趣，調(diào)動青少年參與的積極性。在每年的青少年科技創(chuàng)新大賽中，作為指導(dǎo)老師會引導(dǎo)學(xué)生從身邊感知到的事物去思考，如我們教室里擺放的綠植，什么時候該澆水呢？具體澆多少水，才能促進(jìn)各種不同植物的生長習(xí)性呢？帶著這些問題，我們開展了葉面水分的研究，進(jìn)而開發(fā)了能測量葉面水分重量的傳感器。

再如，我們知道，納米材料是一門新興的材料科學(xué)，其潛在的重要性毋庸置疑。一些發(fā)達(dá)國家都投入大量的資金進(jìn)行研究工作，同國外發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有很大的差距。納米材料在結(jié)構(gòu)、物理和化學(xué)性質(zhì)等方面的特征，是其他材料不可比擬的。單質(zhì)硫不僅是一種重要的化工原料，更是一種基本無毒，既殺菌又殺蟲的無機(jī)殺菌劑、殺蟲劑，被廣泛應(yīng)用于日常生活中的硫磺皂和一些殺蟲抗菌產(chǎn)品中。如何將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，最大程度的發(fā)揮各自的效應(yīng)呢？我們開展了多方面的資料查詢與研究，提出了濕式氧化法制備納米硫的研究及應(yīng)用，一改以往方法中的弊端。

俗話說：“學(xué)貴與思”，學(xué)生自己思考探究而來的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)比老師直接傳授給他們的更讓他們印象深刻。例如，在一節(jié)機(jī)器人課堂中，利用樂高器材搭建一輛具備一定越野能力的小車并對它的翻越斜坡能力進(jìn)行測試時，我們需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析：

（1）在所有的驅(qū)動形式中，小車采用兩輪驅(qū)動還是四輪驅(qū)動呢？

（2）小車爬上坡后容易向后翻倒，所以小車的重心位置怎樣？

（3）爬坡對于小車的速度要求是怎樣的？

對于這樣的一個簡單任務(wù)，需要考慮方方面面，設(shè)計的結(jié)構(gòu)也會因想法的變化而不斷的調(diào)整，同學(xué)們各抒己見，踴躍發(fā)表各自的想法，從中能大大激發(fā)他們的興趣，而這種興趣又給他們的探究性學(xué)習(xí)注入了新的活力。

三、多樣教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

1.合作學(xué)習(xí)策略

合作學(xué)習(xí)是中學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)的能力與品質(zhì)，也是新課程理念所倡導(dǎo)的一種學(xué)習(xí)方式。科技活動中的合作學(xué)習(xí)尤其重要。在機(jī)器人的任務(wù)完成中，很多時候通常需要一組的兩名同學(xué)分工合作，從任務(wù)剖析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、代碼編寫、調(diào)試運(yùn)行等各個環(huán)節(jié)共同來完成。合作學(xué)習(xí)能加強(qiáng)學(xué)生之間的交往溝通能力，是一種互幫互助，相互溝通情感的過程，促進(jìn)了學(xué)生交往能力的提高和合作意識的增強(qiáng)，同時又能集思廣益，拓展思維，展現(xiàn)每個人的聰明才智，過程中能體驗到合作的樂趣。所以在機(jī)器人教學(xué)中，合作學(xué)習(xí)是比較常用的一種教學(xué)策略，當(dāng)然也需要用心地規(guī)劃和組織，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2.競賽激勵策略

爭強(qiáng)好勝，使學(xué)生對于競賽類的活動很樂意參加，同時對于一個團(tuán)隊進(jìn)行很好合作的方法便是進(jìn)行組與組的比賽，中學(xué)生都具有很強(qiáng)的榮譽(yù)感，人人都想爭第一，激發(fā)他們的榮譽(yù)感也是教師教學(xué)的策略，如對于機(jī)器人走迷宮任務(wù)，學(xué)生完成任務(wù)后，對于提高機(jī)器人的速度的主動性就不大了。針對這一現(xiàn)象，選擇恰當(dāng)?shù)钠鯔C(jī)，組織一次機(jī)器人走迷宮競賽看看哪組的速度最快，這樣一來，學(xué)生的積極性馬上被調(diào)動起來，你追我趕，相互激勵。比賽中老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生交流，不斷改進(jìn)自己的機(jī)器。我們引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新也并不是一下子要求學(xué)生有飛躍，而是每次有一點(diǎn)改進(jìn)，幾次這樣的改進(jìn)，就是一個質(zhì)的飛躍。

3.任務(wù)驅(qū)動法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是科技活動中經(jīng)常采用的一種教學(xué)方法，在機(jī)器人活動中采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)時，教師應(yīng)精選任務(wù)，設(shè)定任務(wù)情境，這里我們需要注意為學(xué)生提供任務(wù)情境，不是直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問題，而是向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索，如需要搜集哪一類資料，從何處獲取有關(guān)的信息資料等，學(xué)生能夠通過自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的方式解決問題，創(chuàng)新能力也會得到提高。在任務(wù)教學(xué)過程中，教師需要幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，只有把教學(xué)中作為主體的學(xué)生調(diào)動起來，才能真正驅(qū)動機(jī)器人動起來。

2016年5月30日，習(xí)近平總書記在全國科技創(chuàng)新大會上發(fā)表重要講話，“科技興則民族興，科技強(qiáng)則國家強(qiáng)”。作為科技創(chuàng)新的教育工作者，總書記的講話對我們來說既是號角，又是壓力。在科技活動中我們必須以學(xué)生為主，發(fā)揮學(xué)生主動性、創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，豐富他們的想象。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的道路上可謂是路漫漫其修遠(yuǎn)兮，但我們?nèi)詫猿植恍?，且行且思?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.中小學(xué)信息科技課程指導(dǎo)綱要（試行）.

[2]周美瑞.信息技術(shù)教學(xué)參考書（小學(xué)版智能機(jī)器人）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

本文系江蘇省常州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃第一批重點(diǎn)課題，課題編號“CJK-Z2018002”，課題名稱：科技活動中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的研究。