以科技活動為載體培養學生的創新能力

教育是“明天的事業”。這意思是說，今天的教育，是為明天的發展培養人才的。面對社會發展的新挑戰，培養和發展學生的創新精神和實踐能力，是實施素質教育、建設我國國家創新體系的核心內容，也是我國基礎教育改革與發展的根本任務。科技活動的設計與實施，有利于克服書本知識和課堂教學的時空局限，引導學生在社會生活中學習，在實踐中發展，形成從自己的周圍生活中主動地發現問題，并獨立解決問題的態度和能力。

一、 在科技小實驗中激發學生的創新意識

創新意識是創新思維和創新能力的前提。創新意識是以思想活躍，不因循守舊，富于創造性和批判性，具有敢于標新立異、獨樹一幟的精神和追求為主要表現。

培養小學生的創新意識，不是讓他們有什么重大的發明創造，而是讓其獨立思考，探索發現，這種發現就是創新，就是創造。心理學家皮亞杰認為： “思維是從動作開始的，切斷了動作和思維之間的聯系，思維就得不到發展。”小學生富有好奇心和求知欲，對新鮮事物喜歡問“為什么”，這種好奇心和求知欲正是創新的潛在動力，是創新意識的萌芽，愛護和培養兒童的好奇心和求知欲，是激發創新欲望、培養學生創新意識的起點。

由此，我常常結合教學內容，從學生的生活經驗和認知水平出發，有目的、有意識地創設一個個新穎有趣的科技小實驗，讓學生自主實驗探究，并要求學生三五人一組（一般由學生自由組合，有時教師也可作適當調整）利用課余時間開展科技小實驗活動，同時要求學生記錄、收集相關實驗數據，認真寫好詳細的實驗報告，然后在班里交流展示。如：“點燃長短不同的兩截蠟燭，并用大小相同的兩個玻璃杯同時倒扣住兩截蠟燭，你覺得會發生什么現象？”（請自主設計實驗，并解釋觀察到的現象）。一星期后，我又專門組織實驗小組學生在全班進行交流展示，結果，出現了三種不同的實驗現象（有的長蠟燭先滅；有的短蠟燭先滅；有的卻兩截蠟燭同時熄滅）。怎么會這樣呢？學生們也覺得有些奇怪，于是，我又啟發引導學生對實驗材料、實驗方法與實驗過程進行了認真對照分析，發現：長蠟燭先滅的組，所用的杯子較小（細短），短蠟燭先滅的組所用的杯子較大（粗長），而同時熄滅的組所用的兩截蠟燭長短相差不多。顯然，由于各組所用材料的長短、粗細（大小）不同，從而導致實驗結果不一樣。為了驗證這一推測分析是否科學，經熱烈討論后，同學們都一致認為，要設計兩組實驗，每組所用的蠟燭要相同（可分別取6厘米、3厘米長），玻璃杯大小（粗細或長短）不同，但同一組實驗的兩個杯子要一樣大。經過認真準備、細心操作，終于得出了正確的結論和科學的解釋。原來，當杯子較小時，里面的氧氣（可幫助燃燒）較少，二氧化碳（可使燃燒熄滅）還來不及沉下去，杯子頂部的氧氣就燒完了，所以長蠟燭就先熄滅了;而杯子較大時，里面的氧氣比較充足，當二氧化碳氣體（比空氣重）慢慢往下沉至短蠟燭周圍時，就先把它澆滅了，但由于杯子頂部還有氧氣，所以長蠟燭還會繼續燃燒。

這樣，學生從“選取材料”到“實驗方案的設計、實施”；從“實驗現象的觀察記錄”到“實驗數據的收集、整理、分析”乃至“實驗報告的撰寫”及“實驗成果的展示”，從“提出問題”到“分析、研究問題”乃至“問題的解決”，均由學生自己一步一步地完成，老師只是參與其中，作一些必要的指導和督促，一旦發現問題或是學生提出問題，老師一般也不作直接解答，只是（也只能）引導學生或與學生一起商討解決的方法、途徑。這樣，真正把學生置于學習的主體地位，真正放手讓學生實驗操作，讓實驗操作成為培養學生創新意識的源泉，讓新知在實驗操作中探索發展，讓創新意識在實驗操作中萌發。從而有效地增強了學生的主體意識，逐步培養了學生的創新意識。

二、 在科技小制作中發展學生的創新思維

創新思維是一種具有開創意義的思維活動，即開拓人類認識新領域、開創人類認識新成果的思維活動，它往往表現為發明新技術，形成新觀念，提出新方案、新決策，創建新理念。

小學生受生活、知識、經歷等制約，尚不具備否定舊事物創建新事物的能力，他們的創新思維多指對事物內涵外延“潛臺詞”的求索、應變與擴散想象，不受一方定勢的桎梏，不拘于某一答案的思維方法。據此，我在平時的課堂教學之中或課堂教學之余，經常不失時機地有意識地啟發、引導學生展開創新想象，并鼓勵學生把自己“異想天開”的“發明構思”說出來、寫下來，進行小組交流、班級展示、學校評獎，再擇其優秀作品寄有關報刊發表。

同時，結合《科學》課堂教學內容，我還經常指導學生開展一些“科技小制作活動”，如在學生學習了 運動和力、電和能量等知識后，指導學生開展了雞蛋撞地球、水火箭、物體運動60秒和手搖發電機等科技小制作競賽；又如當學生知道了“空氣有浮力，熱空氣比同體積的冷空氣輕”這一科學道理后，便又組織學生進行了自制降落傘、熱氣球飛行比賽等科技小制作評獎、展示活動。這樣，學生在教師的指導下主動地認識事物、獲取知識和應用知識，從而不斷擴展和豐富了學生的科學知識。

如在“熱氣球飛行比賽”過程中，引導學生通過多種渠道查閱和搜集古今中外有關熱氣球的制作、飛行信息資料，認真學習，不斷鉆研有關熱氣球制作的技巧、飛行秘訣，指導學生從熱氣的浮力到熱球的重力及其燃料的多少等都遂一進行研究、設計和試驗，以便擇其最優的材料，選取最佳的設計方案，制出最好的熱氣球，飛出最高的水平。這不僅延伸了課堂教學內容，而且巧妙地“逼”學生學以致用，使他們能情不自禁地充分利用課余時間，樂此不疲地探求和獵取自己所需的科技知識。

同時，讓學生在觀察自然、探究事物的過程中，邊學邊做，邊做邊學；在動腦、動手的自我磨煉中，逐漸學會科學思維，養成善于動腦、勤于動手，求真、求證、務實、獨立的科學精神。久而久之，學生的思維就會變得活躍起來，甚至能夠學會廣泛聯想，周密設計和常出新意。從而逐步形成了一種積極創新的主動性，有效地激發了學生的創新意識，發展了學生的創新思維，使學生樹立起科學的自然觀，發展了學生正確的科學觀，培養了學生從小愛科學、學科學、用科學的科學志趣和科技創新精神。

三、 在科技小發明中開發學生的創新潛能

現代教育不僅要使學生掌握知識，發展智力，更應重視開發學生的創新潛能，培養學生的創新精神和初步的創新能力。蘇霍姆林斯基曾說過：“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。而在兒童的精神世界中，這種需要特別強烈。”這就告訴我們:創新是人的本質特征，是自我發展、自我顯示的需要。

想象是創新的思維火花，而創新卻是想象的深化與發展。為此，我在著力激發學生想象、努力促進學生創新思維發展的同時，還常常利用《科學》課上課前五分鐘時間專門給學生進行科技小發明輔導，給他們講解一些最基本、最簡單，且行之有效的發明技法。如教給學生“主體附加發明法、加減發明法”和“找缺點發明法、逆向思維發明法”以及“聯想發明法、異想天開發明法”等，使學生知道，其實發明創造并不神秘，其資源處處有、時時在。且介紹完一種技法后便讓學生每人寫出五個小發明方案（如：主體物品＋附加物品＝新物品），隨后從中選取有價值的項目進行發明（創新）制作，并在班里交流展評，然后將優秀作品送往縣市參加科技小發明評獎。

實踐告訴我們，我國的少年兒童都是很有創新天賦的，只要充分發動和稍加輔導，就會激發出無限的創新潛能。最簡單易行的辦法，就是鼓勵他們發揮奇思妙想，哪怕是異想天開也要鼓勵。如在小發明活動中，老師往往只是教給學生一定的技法，而從“項目的創設”、“方案的制定”到“研制的實施”，基本由學生自主完成，老師只是從中作一些必要的指點。

俗話說：手是腦的老師，手不斷地培養腦，腦就會越來越聰明。在小發明制作過程中，學生不僅要動手，更要動腦、用心。這樣既動手又動腦，手腦并用，二者結合不僅可以訓練學生實踐操作的技能技巧，同時也能發展學生的感知能力，磨煉學生的意志，充分發揮其潛能，對學生具有很強的挑戰性。

心理學研究表明：良好的心境可以使聯想活躍、思維敏捷，可以提高創新程度；積極的情感能極大地激發創新意識和敏感性；熱情是進行創造活動的心理動力。由于小發明項目大多來自學生的生活，源于學生感興趣的事物，不僅新穎有趣，且富有挑戰性，由此，極大地激發了學生的參與熱情，使學生在“認知、情感、行為”上都能投入到活動中，故而也極大地激發起學生實踐創新的熱情。他們從各自不同的角度尋求“標新立異、出奇制勝”的思路和方法，依靠自己的獨立感受、獨自思考，鮮明地反映作者個人的意趣、風格，促使學生在多思多練的實踐創新過程中，逐步形成一種習慣性行為，在不斷實踐中創新，在創新中實踐，從而逐步培養了學生的創新精神，發展了學生的實踐創新能力。

皮亞杰說：“教育的首先目標在于培養有能力創新的人，而不是重復前人所做的事情。”幾年來，我堅持“以學生為主體”、“以學生發展為本”，有目的、有計劃地創設了一系列科技活動，不僅成功地為學生開拓了一片自主探究的空間，構建了一個實踐創新的平臺，創造了一個適合學生個人潛能發展的教學環境，有效地發展了學生良好的科學思維品質，培養了學生的創新意識，促進了學生潛能的充分發揮，提高了學生的實踐創新能力，為其終身學習和畢生發展奠定了基礎，而且也讓學生在不斷的實踐創新過程中，經歷了成功的體驗，獲得了可喜的科技活動成果。

（浙江省龍游縣橫山小學 324406）