〔摘 要〕 在《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)被擺在了非常重要的位置。本文根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,將創(chuàng)新思維方法——找缺點(diǎn)法,通過巧妙的設(shè)計(jì),完美地融合到科學(xué)課程教學(xué)中,使學(xué)生在不知不覺中了解和掌握創(chuàng)新方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué);“找缺點(diǎn)法”;創(chuàng)新思維方法;展示創(chuàng)意
〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 (2025) 04 059-061
一、背景描述
小學(xué)階段的創(chuàng)新啟蒙教育,對于創(chuàng)新人才培養(yǎng)起著非常關(guān)鍵的作用??茖W(xué)教育是進(jìn)行創(chuàng)新教育主陣地,承擔(dān)著對小學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新啟蒙教育重任,以及在小學(xué)生心中種下創(chuàng)新的種子的重?fù)?dān)。因此,科學(xué)教師必須將創(chuàng)新思維方法融入小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐,幫助學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中不僅掌握科學(xué)知識技能,而且掌握創(chuàng)新思維方法,提升創(chuàng)新能力,增強(qiáng)創(chuàng)新意識,具備強(qiáng)烈的創(chuàng)新精神。
《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)提出科學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。而在核心素養(yǎng)的科學(xué)思維維度明確提出了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;態(tài)度責(zé)任維度更是提出了“不迷信權(quán)威,敢于大膽質(zhì)疑,追求創(chuàng)新”的要求。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),科學(xué)課程總目標(biāo)也從相應(yīng)的維度提出了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識及能力。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,在科學(xué)教育教學(xué)中,科學(xué)教師需要結(jié)合科學(xué)課程內(nèi)容將創(chuàng)新思維方法滲透到日常的科學(xué)教學(xué)中,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和能力。
二、案例描述及分析
(一)設(shè)計(jì)思路
科學(xué)教師將創(chuàng)新思維方法滲透到教學(xué)設(shè)計(jì)中,并且在科學(xué)zrVg+rvQenaZvunHuwaNow==課堂實(shí)施。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。我們都知道,創(chuàng)新是有方法的。如果只要求學(xué)生去創(chuàng)新而不指導(dǎo)他們掌握創(chuàng)新思維的方法,那么學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)只是一句空話。因此,在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中滲透創(chuàng)新思維方法,讓學(xué)生掌握創(chuàng)新eX9H26vmxpP+94P3rVIeqw==思維方法,能夠幫助他們在生活中發(fā)現(xiàn)問題并且進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造,從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力提升。本文介紹的案例是將創(chuàng)新思維方法滲透到科學(xué)教學(xué)中的典型案例。本案例巧妙地將創(chuàng)新方法——找缺點(diǎn)法,完美融合到科學(xué)課程教學(xué)中,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識技能的同時掌握了創(chuàng)新思維方法,提高了創(chuàng)新能力。
“找缺點(diǎn)法”就是找到事物的缺點(diǎn),然后根據(jù)缺點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新的方法。在教學(xué)的過程中,教師將創(chuàng)新方法融入教學(xué)設(shè)計(jì),使學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中循序漸進(jìn)地理解和掌握創(chuàng)新方法,并且應(yīng)用創(chuàng)新方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本教學(xué)設(shè)計(jì)是以青島版科學(xué)五年級下冊《展示創(chuàng)意》一課內(nèi)容為基礎(chǔ)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)的。
(二)案例設(shè)計(jì)
1.學(xué)習(xí)目標(biāo)
科學(xué)觀念:了解和掌握“找缺點(diǎn)法”創(chuàng)新方法和展示創(chuàng)意的方法。
科學(xué)思維:通過觀察,能夠從不同的角度發(fā)現(xiàn)事物的缺點(diǎn),并且根據(jù)這些缺點(diǎn)找到解決的方法。
探究實(shí)踐:培養(yǎng)觀察、分析、歸納事物缺點(diǎn)的能力和設(shè)計(jì)新型物品的能力;能夠圖文并茂地進(jìn)行設(shè)計(jì),借助文字、圖片、視頻等方式進(jìn)行表達(dá);能用課堂上所學(xué)知識解決現(xiàn)實(shí)生活問題。
態(tài)度責(zé)任:了解創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠給人們帶來便利,了解社會需求是推動科技進(jìn)步的驅(qū)動力。
2.學(xué)習(xí)活動過程
(1)故事導(dǎo)入,學(xué)習(xí)“找缺點(diǎn)法”
①案例故事講述
美國的海曼曾是一位賣不出畫的窮畫家。當(dāng)他素描創(chuàng)作時,經(jīng)常為尋找橡皮而苦惱。小小的橡皮既容易滾落,又容易夾在紙物中間,海曼常常為尋找橡皮而煩惱。后來海曼想出了一個主意,就是設(shè)法在鉛筆的尾部裝上一塊小橡皮。起初,海曼用線纏法將橡皮固定在鉛筆尾部,后來用小金屬片將其固定在鉛筆尾部。海曼的親友維廉姆見此后,建議海曼申請專利。最終海曼以50萬美元將專利賣給了鉛筆公司,變成富翁。此事發(fā)生在1860年左右。
活動意圖:有吸引力的故事,可以使學(xué)生的注意力集中,以便開展有效的學(xué)習(xí)活動,同時激發(fā)學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的熱情。
②分析案例故事,總結(jié)方法
問題1:海曼成功地實(shí)現(xiàn)了華麗轉(zhuǎn)身的原因是什么?
回答預(yù)設(shè):發(fā)明了帶橡皮頭的鉛筆;申請了專利;發(fā)現(xiàn)了橡皮的缺點(diǎn);朋友提醒的時候,搞這一發(fā)明創(chuàng)造的人很少。
問題2:海曼之所以能夠發(fā)明帶橡皮頭的鉛筆,最為關(guān)鍵的因素是什么?
回答預(yù)設(shè):海曼愿意動手去做;海曼發(fā)現(xiàn)了橡皮的缺點(diǎn)……
問題3:海曼首先發(fā)現(xiàn)了橡皮的缺點(diǎn),這是海曼進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新的關(guān)鍵。如果海曼只是停留在發(fā)現(xiàn)橡皮的缺點(diǎn),他還能成功嗎?
回答預(yù)設(shè):不能;光想不做,也不行;我也有許多的想法,就是沒有做……
小結(jié):發(fā)現(xiàn)橡皮的缺點(diǎn)之后,還要進(jìn)行設(shè)計(jì)制作,這樣,海曼才取得了成功。實(shí)際上海曼就是利用“找缺點(diǎn)法”進(jìn)行了發(fā)明創(chuàng)造。
問題4:根據(jù)我們上述分析,哪位同學(xué)能夠總結(jié)一下什么是“找缺點(diǎn)法”?
回答預(yù)設(shè):找到缺點(diǎn),進(jìn)行設(shè)計(jì);不僅進(jìn)行設(shè)計(jì),還要制作;可能還要不斷地改進(jìn)……
師生總結(jié):像海曼這樣,找到事物的缺點(diǎn),然后進(jìn)行發(fā)明、創(chuàng)造的創(chuàng)新方法,就是“找缺點(diǎn)法”。“找缺點(diǎn)法”是最為常用的發(fā)明創(chuàng)新的方法。在生活中,人們遇到影響生活的事物時,就可以利用這個方法進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新,改善生活。
師:下面我們一起來體驗(yàn)一下它在我們生活中的應(yīng)用。
活動意圖:學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行案例分析,學(xué)習(xí)尋找事物的缺點(diǎn)而進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新的方法。學(xué)生初步認(rèn)識、理解“找缺點(diǎn)法”。同時在學(xué)生掌握“找缺點(diǎn)法”時,本活動暗示學(xué)生應(yīng)用本方法進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)明。
(2)尋找缺點(diǎn),創(chuàng)新設(shè)計(jì)
①找椅子缺點(diǎn),創(chuàng)意設(shè)計(jì)
問題:身邊的任何事物都是有缺點(diǎn)的。仔細(xì)觀察,學(xué)生椅子有什么缺點(diǎn)?
每位學(xué)生觀察自己的學(xué)生椅子,思考和發(fā)現(xiàn)椅子的缺點(diǎn)。
回答預(yù)設(shè):椅子升降裝置不牢固,容易搖晃;升降裝置很難進(jìn)行操作調(diào)節(jié);椅子防滑腳墊容易壞,容易脫落;椅子背靠不能夠調(diào)節(jié)……
意圖:引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己在學(xué)習(xí)生活中使用經(jīng)驗(yàn),表達(dá)自己的發(fā)現(xiàn)。
提出任務(wù):同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了許多的學(xué)生椅子的缺點(diǎn),已經(jīng)有了自己的想法。請大家根據(jù)學(xué)生椅子的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)一種新型的椅子。
在全班交流之后,學(xué)生針對座椅的缺點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。
出示和分發(fā)創(chuàng)意設(shè)計(jì)表,并且介紹操作要求(圖文并茂)。
意圖:學(xué)以致用。結(jié)合學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)事物的缺點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生在應(yīng)用的過程中,真正地理解和掌握創(chuàng)新方法。
②展示創(chuàng)意
問題:哪位同學(xué)來給大家展示自己的設(shè)計(jì)?
學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)的創(chuàng)意學(xué)生椅子,并且生生之間進(jìn)行答辯。
引導(dǎo)問題:如果你是用戶,你對設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)滿意嗎?你有什么建議?
意圖:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論、交流,為下一步的迭代設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
③回顧創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程,鞏固創(chuàng)新方法,總結(jié)展示創(chuàng)意方法
問題:哪位同學(xué)總結(jié)一下應(yīng)用“找缺點(diǎn)法”進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)過程是怎樣的?
回答預(yù)設(shè):首先觀察發(fā)現(xiàn)椅子缺點(diǎn);根據(jù)缺點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì);展示自己的設(shè)計(jì)并且交流……
師生小結(jié):根據(jù)椅子的缺點(diǎn),進(jìn)行設(shè)計(jì)、展示設(shè)計(jì)交流。這就是“找缺點(diǎn)法”創(chuàng)新設(shè)計(jì)和進(jìn)行展示的過程。
活動意圖:實(shí)踐“找缺點(diǎn)法”進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。學(xué)生在實(shí)踐中,真正地掌握這一創(chuàng)新的方法,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐出真知的目的。同時,通過展示,激發(fā)學(xué)生運(yùn)用這一方法進(jìn)行創(chuàng)新的興趣。
(3)小學(xué)生用“找缺點(diǎn)法”發(fā)明創(chuàng)新實(shí)例
①介紹小學(xué)生利用“找缺點(diǎn)法”的案例
談話:根據(jù)學(xué)生椅子的缺點(diǎn),同學(xué)們進(jìn)行自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。而這個小學(xué)的學(xué)生根據(jù)椅子只能坐不能躺的缺點(diǎn),進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造,制作了可以躺著午休的椅子。我們一起來看看。(播放案例報(bào)道)
意圖:讓學(xué)生進(jìn)一步深刻理解和掌握“找缺點(diǎn)法”的發(fā)明創(chuàng)新方法,掌握創(chuàng)意展示方法。同時也能夠堅(jiān)定學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的信心。
②師生總結(jié)案例中運(yùn)用創(chuàng)意展示方法
問題1:在這個案例報(bào)道中,這些小學(xué)生采取“找缺點(diǎn)法”進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。報(bào)告中采用了哪些方法把他們的創(chuàng)意展示給我們的?
回答預(yù)設(shè):視頻、拍照、實(shí)物……
問題2:我們剛才是怎樣展示我們自己的創(chuàng)意的?
回答預(yù)設(shè):繪圖、文字。
小結(jié):文字、繪圖、照片、視頻和實(shí)物展示是我們常用的展示創(chuàng)意的方法。
活動意圖:學(xué)生學(xué)習(xí)和分析真實(shí)的同齡人發(fā)明創(chuàng)新的案例,進(jìn)一步鞏固找缺點(diǎn)的創(chuàng)新方法,并且掌握展示自己創(chuàng)意的方法。
(4)拓展活動,完善創(chuàng)意
①完善創(chuàng)意
談話:同齡的小學(xué)生利用“找缺點(diǎn)法”進(jìn)行了發(fā)明創(chuàng)造。相信同學(xué)們掌握了這個方法,也可以進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造。請同學(xué)們在我們交流的基礎(chǔ)上完善我們自己的新型椅子的設(shè)計(jì)。
學(xué)生進(jìn)行迭代設(shè)計(jì),繼續(xù)完善自己的新型學(xué)生椅子的設(shè)計(jì)。
活動意圖:課堂上的展示和交流活動,對于每個學(xué)生來說都是一場頭腦風(fēng)暴,他們得到啟發(fā),產(chǎn)生新的想法,這樣就能更好地進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)。
②引導(dǎo)物化
學(xué)生在完善新型椅子設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,尋找可以物化的創(chuàng)意設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生利用各種技術(shù)手段進(jìn)行物化。
活動意圖:創(chuàng)意變成實(shí)物,對學(xué)生來說是非常有激勵性的。幫助學(xué)生創(chuàng)意物化產(chǎn)品,激勵學(xué)生積極地進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造,將興趣變成愛好。
(三)案例設(shè)計(jì)的思考
“找缺點(diǎn)法”是進(jìn)行創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造的最為簡單、最為常用且最為重要的方法。學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)和掌握了這一方法后,便能在生活中發(fā)現(xiàn)事物的缺點(diǎn),然后進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的目的。因此,這節(jié)課的設(shè)計(jì)與實(shí)施對學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展具有非常重要的啟蒙作用,達(dá)到了“授人以漁”的效果。
本課以分析帶橡皮頭鉛筆的發(fā)明案例開始,總結(jié)出發(fā)明創(chuàng)造的關(guān)鍵之處,然后學(xué)生模仿進(jìn)行發(fā)明設(shè)計(jì)。其后同齡人的真實(shí)發(fā)明創(chuàng)造并且成功申請專利的案例,更激發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)新的動力,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。學(xué)生的創(chuàng)意不是完美的,而是在進(jìn)行展示和生生、師生交流之后,需要不斷完善的。這里和海曼發(fā)明故事的不斷改進(jìn)有著前后照應(yīng)的關(guān)系,學(xué)生能夠體驗(yàn)發(fā)明創(chuàng)造不是一蹴而就的,而需要不斷地調(diào)整和改進(jìn)。在課堂活動的過程中,學(xué)生們展示了豐富多彩的創(chuàng)意實(shí)例,這充分說明我們的學(xué)生并不缺乏創(chuàng)新能力。他們所缺少的,是在教師指導(dǎo)下,運(yùn)用科學(xué)的創(chuàng)新思維方法進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造實(shí)踐的機(jī)會。因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容,融合創(chuàng)新思維方法,積極引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)、創(chuàng)意物化等活動,以此來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,并增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
創(chuàng)新思維方法的學(xué)習(xí)和掌握,為學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新提供了有力的武器。在科學(xué)教學(xué)的過程中,教師將創(chuàng)新思維方法有機(jī)融入科學(xué)探究學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生將創(chuàng)新思維方法和所學(xué)科學(xué)知識原理結(jié)合起來解決實(shí)際問題,使創(chuàng)新成為學(xué)生的自覺意識和行為,從而培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。
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