以科技活动为载体培养学生的创新能力_培养学生的创新能力
时间：2019-05-20 03:28:23 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
教育是“明天的事业”。这意思是说，今天的教育，是为明天的发展培养人才的。面对社会发展的新挑战，培养和发展学生的创新精神和实践能力，是实施素质教育、建设我国国家创新体系的核心内容，也是我国基础教育改革与发展的根本任务。科技活动的设计与实施，有利于克服书本知识和课堂教学的时空局限，引导学生在社会生活中学习，在实践中发展，形成从自己的周围生活中主动地发现问题，并独立解决问题的态度和能力。
一、 在科技小实验中激发学生的创新意识
创新意识是创新思维和创新能力的前提。创新意识是以思想活跃，不因循守旧，富于创造性和批判性，具有敢于标新立异、独树一帜的精神和追求为主要表现。
培养小学生的创新意识，不是让他们有什么重大的发明创造，而是让其独立思考，探索发现，这种发现就是创新，就是创造。心理学家皮亚杰认为： “思维是从动作开始的，切断了动作和思维之间的联系，思维就得不到发展。”小学生富有好奇心和求知欲，对新鲜事物喜欢问“为什么”，这种好奇心和求知欲正是创新的潜在动力，是创新意识的萌芽，爱护和培养儿童的好奇心和求知欲，是激发创新欲望、培养学生创新意识的起点。
由此，我常常结合教学内容，从学生的生活经验和认知水平出发，有目的、有意识地创设一个个新颖有趣的科技小实验，让学生自主实验探究，并要求学生三五人一组（一般由学生自由组合，有时教师也可作适当调整）利用课余时间开展科技小实验活动，同时要求学生记录、收集相关实验数据，认真写好详细的实验报告，然后在班里交流展示。如：“点燃长短不同的两截蜡烛，并用大小相同的两个玻璃杯同时倒扣住两截蜡烛，你觉得会发生什么现象？”（请自主设计实验，并解释观察到的现象）。一星期后，我又专门组织实验小组学生在全班进行交流展示，结果，出现了三种不同的实验现象（有的长蜡烛先灭；有的短蜡烛先灭；有的却两截蜡烛同时熄灭）。怎么会这样呢？学生们也觉得有些奇怪，于是，我又启发引导学生对实验材料、实验方法与实验过程进行了认真对照分析，发现：长蜡烛先灭的组，所用的杯子较小（细短），短蜡烛先灭的组所用的杯子较大（粗长），而同时熄灭的组所用的两截蜡烛长短相差不多。显然，由于各组所用材料的长短、粗细（大小）不同，从而导致实验结果不一样。为了验证这一推测分析是否科学，经热烈讨论后，同学们都一致认为，要设计两组实验，每组所用的蜡烛要相同（可分别取6厘米、3厘米长），玻璃杯大小（粗细或长短）不同，但同一组实验的两个杯子要一样大。经过认真准备、细心操作，终于得出了正确的结论和科学的解释。原来，当杯子较小时，里面的氧气（可帮助燃烧）较少，二氧化碳（可使燃烧熄灭）还来不及沉下去，杯子顶部的氧气就烧完了，所以长蜡烛就先熄灭了;而杯子较大时，里面的氧气比较充足，当二氧化碳气体（比空气重）慢慢往下沉至短蜡烛周围时，就先把它浇灭了，但由于杯子顶部还有氧气，所以长蜡烛还会继续燃烧。
这样，学生从“选取材料”到“实验方案的设计、实施”；从“实验现象的观察记录”到“实验数据的收集、整理、分析”乃至“实验报告的撰写”及“实验成果的展示”，从“提出问题”到“分析、研究问题”乃至“问题的解决”，均由学生自己一步一步地完成，老师只是参与其中，作一些必要的指导和督促，一旦发现问题或是学生提出问题，老师一般也不作直接解答，只是（也只能）引导学生或与学生一起商讨解决的方法、途径。这样，真正把学生置于学习的主体地位，真正放手让学生实验操作，让实验操作成为培养学生创新意识的源泉，让新知在实验操作中探索发展，让创新意识在实验操作中萌发。从而有效地增强了学生的主体意识，逐步培养了学生的创新意识。
二、 在科技小制作中发展学生的创新思维
创新思维是一种具有开创意义的思维活动，即开拓人类认识新领域、开创人类认识新成果的思维活动，它往往表现为发明新技术，形成新观念，提出新方案、新决策，创建新理念。
小学生受生活、知识、经历等制约，尚不具备否定旧事物创建新事物的能力，他们的创新思维多指对事物内涵外延“潜台词”的求索、应变与扩散想象，不受一方定势的桎梏，不拘于某一答案的思维方法。据此，我在平时的课堂教学之中或课堂教学之余，经常不失时机地有意识地启发、引导学生展开创新想象，并鼓励学生把自己“异想天开”的“发明构思”说出来、写下来，进行小组交流、班级展示、学校评奖，再择其优秀作品寄有关报刊发表。
同时，结合《科学》课堂教学内容，我还经常指导学生开展一些“科技小制作活动”，如在学生学习了 运动和力、电和能量等知识后，指导学生开展了鸡蛋撞地球、水火箭、物体运动60秒和手摇发电机等科技小制作竞赛；又如当学生知道了“空气有浮力，热空气比同体积的冷空气轻”这一科学道理后，便又组织学生进行了自制降落伞、热气球飞行比赛等科技小制作评奖、展示活动。这样，学生在教师的指导下主动地认识事物、获取知识和应用知识，从而不断扩展和丰富了学生的科学知识。
如在“热气球飞行比赛”过程中，引导学生通过多种渠道查阅和搜集古今中外有关热气球的制作、飞行信息资料，认真学习，不断钻研有关热气球制作的技巧、飞行秘诀，指导学生从热气的浮力到热球的重力及其燃料的多少等都遂一进行研究、设计和试验，以便择其最优的材料，选取最佳的设计方案，制出最好的热气球，飞出最高的水平。这不仅延伸了课堂教学内容，而且巧妙地“逼”学生学以致用，使他们能情不自禁地充分利用课余时间，乐此不疲地探求和猎取自己所需的科技知识。
同时，让学生在观察自然、探究事物的过程中，边学边做，边做边学；在动脑、动手的自我磨炼中，逐渐学会科学思维，养成善于动脑、勤于动手，求真、求证、务实、独立的科学精神。久而久之，学生的思维就会变得活跃起来，甚至能够学会广泛联想，周密设计和常出新意。从而逐步形成了一种积极创新的主动性，有效地激发了学生的创新意识，发展了学生的创新思维，使学生树立起科学的自然观，发展了学生正确的科学观，培养了学生从小爱科学、学科学、用科学的科学志趣和科技创新精神。
三、 在科技小发明中开发学生的创新潜能
现代教育不仅要使学生掌握知识，发展智力，更应重视开发学生的创新潜能，培养学生的创新精神和初步的创新能力。苏霍姆林斯基曾说过：“在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。而在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈。”这就告诉我们:创新是人的本质特征，是自我发展、自我显示的需要。
想象是创新的思维火花，而创新却是想象的深化与发展。为此，我在着力激发学生想象、努力促进学生创新思维发展的同时，还常常利用《科学》课上课前五分钟时间专门给学生进行科技小发明辅导，给他们讲解一些最基本、最简单，且行之有效的发明技法。如教给学生“主体附加发明法、加减发明法”和“找缺点发明法、逆向思维发明法”以及“联想发明法、异想天开发明法”等，使学生知道，其实发明创造并不神秘，其资源处处有、时时在。且介绍完一种技法后便让学生每人写出五个小发明方案（如：主体物品＋附加物品＝新物品），随后从中选取有价值的项目进行发明（创新）制作，并在班里交流展评，然后将优秀作品送往县市参加科技小发明评奖。
实践告诉我们，我国的少年儿童都是很有创新天赋的，只要充分发动和稍加辅导，就会激发出无限的创新潜能。最简单易行的办法，就是鼓励他们发挥奇思妙想，哪怕是异想天开也要鼓励。如在小发明活动中，老师往往只是教给学生一定的技法，而从“项目的创设”、“方案的制定”到“研制的实施”，基本由学生自主完成，老师只是从中作一些必要的指点。
俗话说：手是脑的老师，手不断地培养脑，脑就会越来越聪明。在小发明制作过程中，学生不仅要动手，更要动脑、用心。这样既动手又动脑，手脑并用，二者结合不仅可以训练学生实践操作的技能技巧，同时也能发展学生的感知能力，磨炼学生的意志，充分发挥其潜能，对学生具有很强的挑战性。
心理学研究表明：良好的心境可以使联想活跃、思维敏捷，可以提高创新程度；积极的情感能极大地激发创新意识和敏感性；热情是进行创造活动的心理动力。由于小发明项目大多来自学生的生活，源于学生感兴趣的事物，不仅新颖有趣，且富有挑战性，由此，极大地激发了学生的参与热情，使学生在“认知、情感、行为”上都能投入到活动中，故而也极大地激发起学生实践创新的热情。他们从各自不同的角度寻求“标新立异、出奇制胜”的思路和方法，依靠自己的独立感受、独自思考，鲜明地反映作者个人的意趣、风格，促使学生在多思多练的实践创新过程中，逐步形成一种习惯性行为，在不断实践中创新，在创新中实践，从而逐步培养了学生的创新精神，发展了学生的实践创新能力。
皮亚杰说：“教育的首先目标在于培养有能力创新的人，而不是重复前人所做的事情。”几年来，我坚持“以学生为主体”、“以学生发展为本”，有目的、有计划地创设了一系列科技活动，不仅成功地为学生开拓了一片自主探究的空间，构建了一个实践创新的平台，创造了一个适合学生个人潜能发展的教学环境，有效地发展了学生良好的科学思维品质，培养了学生的创新意识，促进了学生潜能的充分发挥，提高了学生的实践创新能力，为其终身学习和毕生发展奠定了基础，而且也让学生在不断的实践创新过程中，经历了成功的体验，获得了可喜的科技活动成果。
（浙江省龙游县横山小学 324406）
