培養(yǎng)中小學(xué)生科技創(chuàng)新能力的幾點(diǎn)實(shí)踐

張燕 雷海燕

【摘要】時(shí)代呼喚科技，青少年開(kāi)創(chuàng)未來(lái)。教師應(yīng)該多關(guān)注青少年，尤其是對(duì)科技充滿(mǎn)好奇的青少年。教師應(yīng)不遺余力地培養(yǎng)中小學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，讓21世紀(jì)接班人插上科學(xué)想像的翅膀，在浩瀚的科學(xué)天空中勇敢翱翔、不斷創(chuàng)新，將來(lái)為祖國(guó)做貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】中小學(xué)生；科技；創(chuàng)新能力；實(shí)踐

*本文為“中小學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐研究”課題研究成果，課題編號(hào)：zdzz18026。

科技創(chuàng)新的地位越來(lái)越重要，使命也越來(lái)越重。激發(fā)中小學(xué)生，尤其是那些學(xué)習(xí)成績(jī)雖然不理想，但是對(duì)科技感興趣或有特長(zhǎng)的學(xué)生科技創(chuàng)新的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，離不開(kāi)每一個(gè)教師的耐心教導(dǎo)、細(xì)心啟發(fā)。教師實(shí)踐可以從以下幾方面入手。

一、科普書(shū)籍激發(fā)興趣，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新靈感

古人亦云：“知之者不如好之者，好知者不如樂(lè)之者?！迸d趣對(duì)學(xué)習(xí)有著神奇的內(nèi)驅(qū)作用。大部分學(xué)生對(duì)科學(xué)總有一種敬畏感，因此敬而遠(yuǎn)之者較多。有些學(xué)生雖然平時(shí)的學(xué)習(xí)成績(jī)并不如意，但是有趣的科普書(shū)籍、科幻電影卻可以激發(fā)他們對(duì)科技的濃厚興趣，燃起他們對(duì)科技創(chuàng)新的渴望。

林同學(xué)平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)不佳，對(duì)學(xué)習(xí)總是提不起興趣，自信心不足，漸漸想放棄學(xué)習(xí)。老師得知他對(duì)科普書(shū)非常感興趣，就把國(guó)內(nèi)外的《十萬(wàn)個(gè)為什么》《科學(xué)的歷程》《飛向月球》等這些優(yōu)秀科普書(shū)籍都推薦給了林同學(xué)。他課堂上現(xiàn)在也能做到認(rèn)真聽(tīng)講，課外就捧起這些科普書(shū)籍爭(zhēng)分奪秒、如饑似渴地閱讀起來(lái)。老師經(jīng)常創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓他把自己從科普書(shū)籍中學(xué)到的知識(shí)分享給同學(xué)們，同學(xué)們對(duì)他的崇拜更燃起他對(duì)科技創(chuàng)新的渴望。

有趣的科普書(shū)籍、科幻電影成功地激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，又增長(zhǎng)了學(xué)生的科學(xué)知識(shí)，同時(shí)開(kāi)闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，啟發(fā)了創(chuàng)新思維和靈感。

二、觀察習(xí)慣奠定基礎(chǔ)，開(kāi)拓學(xué)生思維源泉

觀察是創(chuàng)新思維的重要源泉。在平時(shí)生活中，教師應(yīng)有目的地對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察習(xí)慣的培養(yǎng)。老師布置了科學(xué)作業(yè)：觀察日記。沒(méi)想到平時(shí)調(diào)皮搗蛋、沉迷電腦游戲、總是不完成作業(yè)的小軒卻這一次卻一反常態(tài)，他放下了酷愛(ài)的電腦游戲走進(jìn)了公園，由花草、樹(shù)木的擺動(dòng)仔細(xì)觀察了風(fēng)向和風(fēng)速，并制作了風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)旗。

老師這次特意請(qǐng)小軒來(lái)?yè)?dān)當(dāng)特邀“天氣預(yù)報(bào)員”。他先展示一幅全國(guó)的城市天氣預(yù)報(bào)，根據(jù)他細(xì)心觀察到的生活常識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，模擬中央電視臺(tái)主持人，字正腔圓地對(duì)部分城市進(jìn)行天氣播報(bào)，獲得了同學(xué)們雷鳴般的掌聲。本次天氣播報(bào)不僅促進(jìn)了其他學(xué)生對(duì)天氣符號(hào)的認(rèn)識(shí)，而且讓小軒更加喜歡觀察自然現(xiàn)象，對(duì)科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，現(xiàn)在電腦游戲已經(jīng)慢慢退出了他的生活。

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，在小學(xué)階段，對(duì)科學(xué)探究能力的要求不能過(guò)高，必須符合小學(xué)生的年齡特點(diǎn)，由扶到放，逐步培養(yǎng)。教師鼓勵(lì)學(xué)生在平時(shí)的生活中不斷去觀察，教會(huì)學(xué)生善于觀察，讓學(xué)生眼睛動(dòng)起來(lái)、腦子思考起來(lái)，學(xué)生才能從中體會(huì)到科學(xué)的魅力，積極參與到科學(xué)的學(xué)習(xí)中。

三、情境課堂巧妙引導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)生思維方法

人的思維方式和習(xí)慣不是與生俱來(lái)的，而是在后天的教育和環(huán)境影響下發(fā)展形成的。情境教學(xué)以其直觀性、趣味性、生動(dòng)性，激起學(xué)生參與和學(xué)習(xí)的欲望。利用情境教學(xué)生動(dòng)形象的場(chǎng)景因勢(shì)利導(dǎo)，利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維訓(xùn)練，展開(kāi)創(chuàng)造性活動(dòng)。

科學(xué)教師在“挑戰(zhàn)彎道王”這節(jié)課中，利用動(dòng)感的視頻創(chuàng)設(shè)情境。無(wú)人駕駛汽車(chē)在科幻電影中快速行進(jìn)、靈活轉(zhuǎn)彎、自由旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生感受到無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)的先進(jìn)與奇妙，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索興趣：將熒幕上的無(wú)人駕駛科技變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)一款會(huì)轉(zhuǎn)彎的無(wú)人駕駛汽車(chē)，每個(gè)學(xué)生都可能成為未來(lái)高科技的發(fā)明家。教師通過(guò)讓學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)無(wú)人車(chē)沿公路行進(jìn)需要辨別公路，巧妙引導(dǎo)學(xué)生給無(wú)人車(chē)裝上能識(shí)別公路旁白線(xiàn)的兩個(gè)“灰度傳感器”。教師啟發(fā)學(xué)生思考：無(wú)人車(chē)能識(shí)別公路兩旁的白線(xiàn)，還需要什么依據(jù)才能沿著公路前進(jìn)？行進(jìn)過(guò)程中可能有幾種情況？學(xué)生通過(guò)自主思考、實(shí)踐得出把無(wú)人車(chē)行進(jìn)方案轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人的思想———程序，并開(kāi)始編程。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生明確了無(wú)人車(chē)運(yùn)動(dòng)思路進(jìn)行編程實(shí)踐檢驗(yàn)。課堂中思維活躍的小杰更是優(yōu)化編程設(shè)計(jì)，自主探究，設(shè)計(jì)出了屬于自己的無(wú)人車(chē)，在電腦模擬的情境———競(jìng)技跑道上成功完成“挑戰(zhàn)彎道王”跑道競(jìng)速任務(wù)，勇奪“彎道王”稱(chēng)號(hào)。

在科學(xué)的課堂中教師通過(guò)生動(dòng)的情境巧妙引導(dǎo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的創(chuàng)新思維訓(xùn)練，讓學(xué)生接受系統(tǒng)的教育并通過(guò)自身的科技活動(dòng)實(shí)踐，逐漸內(nèi)化，進(jìn)而形成思維創(chuàng)新的意識(shí)和能力。

四、實(shí)踐操作積累經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

創(chuàng)新思維的培養(yǎng)首先要基于實(shí)踐能力，學(xué)生只有動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、自主探究、參與探討，才能學(xué)習(xí)隱含在問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)及科學(xué)思想，獲得解決問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。因此，參加實(shí)踐活動(dòng)、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力尤為重要。

黃同學(xué)家里裝修，他觀察到工人都是直接使用電鉆鉆洞，灰塵滿(mǎn)天飛，看到當(dāng)時(shí)那個(gè)場(chǎng)景就想到如果裝個(gè)吸塵裝置應(yīng)該就會(huì)好很多，于是想做一個(gè)電鉆的吸塵裝置的念頭閃現(xiàn)在腦海中。

通過(guò)跟同學(xué)討論、上網(wǎng)搜索資料，跟老師請(qǐng)教，黃同學(xué)終于畫(huà)好設(shè)計(jì)稿，然后認(rèn)真地動(dòng)手準(zhǔn)備材料。黃同學(xué)從壞的無(wú)人機(jī)上拆下小風(fēng)扇，用礦泉水的塑料瓶裝灰塵，并準(zhǔn)備好馬達(dá)。在同學(xué)的幫助下，他開(kāi)始動(dòng)手做電鉆吸塵器了。“電鉆一頭是尖的，我們就用塑料瓶水出口這頭裝塵。”在操作過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題：如果直接用塑料瓶的話(huà)沒(méi)有彈性，如果鉆洞鉆頭往里去，得有個(gè)可以伸縮的裝置才行。

他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，到處尋找合適的材料，后來(lái)他們看上了桶裝水的抽水器。吸塵器快做好了，但是有一個(gè)問(wèn)題，就是沒(méi)有往外吹風(fēng)。老師看著他們?yōu)榱私鉀Q問(wèn)題而努力地在尋找答案，心里很是歡喜，動(dòng)腦筋總會(huì)有所收獲?？粗麄円苫罅嗽S久，老師過(guò)去觀察他們裝的結(jié)構(gòu)，提出問(wèn)題：“是不是正負(fù)極接反了呢？一旦接反，風(fēng)的方向就會(huì)不一樣，我們現(xiàn)在是需要風(fēng)的方向和鉆洞的方向相反?！边@幾個(gè)學(xué)生聰明，經(jīng)過(guò)一些提點(diǎn)，馬上就動(dòng)手解決問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)探索研究，一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的電鉆吸塵器終于制作出來(lái)了。

實(shí)踐出真知。實(shí)踐是智慧的源泉，是打開(kāi)理論寶庫(kù)的鑰匙。學(xué)生只有從生活出發(fā)，多去觀察思考，想辦法解決生活中還存在的問(wèn)題。通過(guò)不斷地動(dòng)手操作，在實(shí)踐中探索、積累經(jīng)驗(yàn)，這樣才能培養(yǎng)動(dòng)手能力，進(jìn)而不斷地創(chuàng)新，開(kāi)拓科技領(lǐng)域的新天地。

五、科技大賽大展身手，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

渴望成才是學(xué)生內(nèi)在發(fā)展的需求之一。開(kāi)展多樣的科技活動(dòng)，推薦學(xué)生參加校內(nèi)外的科技大賽，可以為孩子提供展現(xiàn)自我的舞臺(tái)，讓孩子在科技活動(dòng)、大賽的學(xué)習(xí)和交流中不斷進(jìn)步。

我校科技節(jié)給學(xué)生一個(gè)很好的展示平臺(tái)，點(diǎn)燃了學(xué)生的科技創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)腦和動(dòng)手能力。如一二年級(jí)的橡皮泥創(chuàng)意制作、手?jǐn)S紙飛機(jī)；三四年級(jí)的撕紙大比拼、巧疊撲克塔、科幻繪畫(huà)、創(chuàng)意小發(fā)明等；五到九年級(jí)環(huán)保服裝秀、FPV無(wú)人機(jī)飛行穿越、水火箭、紙船承重、幸運(yùn)魔方等。更高層次的校外科技大賽讓學(xué)生們大展身手，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。目前我校很多師生先后在國(guó)家級(jí)、省市區(qū)科技競(jìng)賽中榮獲好名次。

培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人，是新時(shí)代賦予教育工作者的新任務(wù)。教師通過(guò)在課堂內(nèi)外激發(fā)學(xué)生探索科技的熱情，啟發(fā)創(chuàng)新靈感，啟迪創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察習(xí)慣和動(dòng)手動(dòng)腦能力，不斷的嘗試和實(shí)踐一定會(huì)取得良好的效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊友樂(lè).讓科技創(chuàng)新能力在小學(xué)科學(xué)課堂中綻放[J].小學(xué)科學(xué)（教師版），2014（3）：174.

[2]強(qiáng)鳳娟.談?wù)勅绾闻囵B(yǎng)小學(xué)生的思維能力[J].科學(xué)中國(guó)人，2015（1X）.