在科學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

陳明泉

教育部等十八部門(mén)下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》把科學(xué)教育提升到一個(gè)新的高度：在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法，激發(fā)中小學(xué)生好奇心、想象力和探求欲，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣。

義務(wù)教育階段的科學(xué)是一門(mén)體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程，課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。創(chuàng)新素養(yǎng)是核心素養(yǎng)的一部分，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新素養(yǎng)的內(nèi)涵主要包括：科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新。以傳授基本科學(xué)知識(shí)為手段（載體）的科學(xué)課，完全可以成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的課程。

科學(xué)課程與創(chuàng)新能力的結(jié)合模式。

首先，了解什么是創(chuàng)新能力，做到能把科學(xué)教育中涉及創(chuàng)新能力的內(nèi)容體現(xiàn)出來(lái)。

根據(jù)《創(chuàng)新思維與發(fā)明》一書(shū)的表述，創(chuàng)新能力是指在創(chuàng)新活動(dòng)中為了實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新目的人們必須擁有的能力。

創(chuàng)新能力包括：創(chuàng)新意向、創(chuàng)新品質(zhì)結(jié)構(gòu)；思維層次結(jié)構(gòu)；知識(shí)結(jié)構(gòu)；能力結(jié)構(gòu)。

創(chuàng)新意向、創(chuàng)新品質(zhì)結(jié)構(gòu)包括：創(chuàng)新觀念意識(shí)和創(chuàng)新心態(tài)，即創(chuàng)新的價(jià)值觀、人生觀、道德觀，創(chuàng)新興趣，創(chuàng)新膽量，創(chuàng)新決心，創(chuàng)新習(xí)慣，質(zhì)疑能力和批判性思維，克服由于崇信權(quán)威而造成的思維定式或思維習(xí)慣，突破思維障礙等。

思維層次結(jié)構(gòu)包括：思維方式（思維角度、思維方法、思維位置），思維模式（思維樣式、思維形式），理念（看法、主意、念頭、思想、計(jì)劃、打算、意見(jiàn)），還有想象力、悟性、跨越思維等。

知識(shí)結(jié)構(gòu)包括：發(fā)明創(chuàng)造知識(shí)結(jié)構(gòu)（發(fā)明類型、發(fā)明選題、發(fā)明創(chuàng)造中遇到的問(wèn)題、專利法、版權(quán)法等），專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)（語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理、天文、地理等）和學(xué)科原理解析、知識(shí)來(lái)源解析等。

能力結(jié)構(gòu)包括：語(yǔ)言表達(dá)能力，文字表達(dá)能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，應(yīng)用工具的能力，動(dòng)手能力，把想法變成現(xiàn)實(shí)的能力（制圖、制造、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢I(yè)技能，創(chuàng)造知識(shí)的能力等。

創(chuàng)新意向、創(chuàng)新品質(zhì)是提升創(chuàng)新思想、創(chuàng)新精神；思維層次是提升思維能力；知識(shí)結(jié)構(gòu)是提升專業(yè)知識(shí)層次，發(fā)明創(chuàng)造知識(shí)結(jié)構(gòu)是提升發(fā)明創(chuàng)造的層次，遇到問(wèn)題知道怎么解決，從哪些方面解決；能力結(jié)構(gòu)是提升解決創(chuàng)新發(fā)明的層次和水平。

創(chuàng)新的核心是擁有創(chuàng)新的觀念和意識(shí)。這是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，只有認(rèn)識(shí)到自己能創(chuàng)新才能進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。思維創(chuàng)新是核心，任何創(chuàng)新都是通過(guò)思維創(chuàng)新來(lái)體現(xiàn)的。知識(shí)層次決定了創(chuàng)新的層次。創(chuàng)新的方向是人的思維方向，可以是任何方向，沒(méi)有限制?？梢允侵R(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新，更可以是人們所從事的任何職業(yè)、任何行業(yè)、任何領(lǐng)域的創(chuàng)新。發(fā)明創(chuàng)造只是把思維創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新結(jié)合的一個(gè)方面。

培養(yǎng)創(chuàng)新能力就是開(kāi)展創(chuàng)新發(fā)明知識(shí)教育，同時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)變：一是掌握創(chuàng)新發(fā)明知識(shí)結(jié)構(gòu)后實(shí)現(xiàn)由知識(shí)到形成創(chuàng)新思想的轉(zhuǎn)變，也就是擁有創(chuàng)新的觀念和意識(shí)；二是在掌握創(chuàng)新發(fā)明知識(shí)結(jié)構(gòu)、擁有創(chuàng)新思想的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)變。只有實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)轉(zhuǎn)變，才能說(shuō)學(xué)生擁有了創(chuàng)新能力。

其次，掌握科學(xué)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的結(jié)合方法。

在實(shí)施科學(xué)教育。教授科學(xué)知識(shí)的時(shí)候，要注重以下轉(zhuǎn)變。

第一，要改變學(xué)生對(duì)科學(xué)、對(duì)創(chuàng)新、對(duì)發(fā)明的認(rèn)識(shí)。要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)就在身邊，創(chuàng)新就在身邊，國(guó)家發(fā)展需要科學(xué)，創(chuàng)新發(fā)展需要科學(xué)，擁有科學(xué)的思想、創(chuàng)新的思想。

第二，在介紹科學(xué)知識(shí)的時(shí)候，把科學(xué)知識(shí)做一個(gè)分類，哪些是專業(yè)知識(shí)，哪些是涉及創(chuàng)新發(fā)明的知識(shí)。讓學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)，提升專業(yè)知識(shí)層次，掌握創(chuàng)新發(fā)明的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提升創(chuàng)新發(fā)明知識(shí)層次。

第三，指導(dǎo)學(xué)生探索分析知識(shí)的來(lái)源、創(chuàng)造知識(shí)的方法、探索知識(shí)時(shí)使用的思維方法，建立創(chuàng)新思維結(jié)構(gòu)。

第四，引導(dǎo)學(xué)生思考是誰(shuí)提出的科學(xué)問(wèn)題，也就是教給學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，讓學(xué)生在掌握發(fā)現(xiàn)問(wèn)題方法的基礎(chǔ)上，形成發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的習(xí)慣。

第五，分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題有多少種方法并掌握。

科學(xué)教育的教學(xué)過(guò)程屬于知識(shí)的傳授過(guò)程，也屬于探究過(guò)程。學(xué)生掌握了知識(shí)，掌握了探究的過(guò)程，掌握了探究過(guò)程中的知識(shí)、思維，學(xué)會(huì)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，才算擁有了創(chuàng)新能力。

實(shí)現(xiàn)了以上結(jié)合，科學(xué)教育就完成了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)。