通用技術教學中培養學生創新素養的探索

羅奮萍

摘 要：本文闡述的培養學生創新素養的途徑主要為：滲透創新教育，培養學生的創新意識；引導創新活動，促進學生的創新行為；訓練創新技法，發展學生的創新能力。

關鍵詞：創新素養；創新意識；創新行為；創新能力

通用技術課程的核心內容是“技術與設計”，技術與設計有著密切的關系，技術可以指導設計，而設計又可以促進技術的進步與發展，但技術的進步與發展都離不開創新。就產品設計過程的本質而言，實質上它是一種創造性的心理活動過程與創新性的實踐活動過程。所謂創新素養，它是以新思維、新發明和新描述為特征的心理、情感、行為、能力等素質的統稱。換句話說，創新素養包括創新興趣、創新意識、創新精神、創新行為、創新能力等諸多要素。依據通用技術的課程特點和創新素養的內涵，我們不難看出，通用技術課程對培養學生創新素養有著獨特的作用或功能，本文就通用技術教學中如何培養學生的創新素養談談自己的認識與實踐。

一、滲透創新教育，培養學生的創新意識

創新意識是創新活動的心理基礎，“要創新”是創新活動的心理需要，而深刻認識創新的意義則是學生樹立創新意識的關鍵，因此通用技術課程教學中，要滲透創新教育，確切地說，就是結合課程知識，有意識地滲透一些有助于學生認識創新意義的教育素材內容，發揮“潛移默化”或“潤物細無聲”的教育功能來培養學生的創新意識。

科學發展史是促進學生認識創新意義的最好的教育資源，因為人類社會進步的發展史實質上就是科學技術進步的發展史。蒸汽機的發明，它開創了以機器代替了人力、畜力、手工工具并大幅度提高生產效率的社會時代；電的發明，它促進了通訊、交通、生產自動化的迅猛發展與提供了即節約能源又無污染的照明便利，而計算機的發明又推動了信息技術與各種科學技術的迅猛發展，開創了生產與生活的現代化時代。通過科學發展史的教育，學生就會認識到“創新是社會發展的動力，創新是民族進步與國家富強的根基”。當然，科學發展史的教育不能生搬硬套，一定要結合課程內容，做到有機結合。如在“發現問題”課題教學中，對“問題的來源”我們就可以介紹如下科學發明案例：

麻醉藥是怎樣發明的？

1844 年，美國化學家考爾頓在研究了笑氣（氧化亞氮）對人體的催眠作用后，帶著笑氣到各地演講，并作笑氣催眠的示范表演。在哈特福德城進行的一次表演中，出現了意外情況。表演者在吸入笑氣后，由于開始的興奮作用，突然從半昏睡中一躍而起，神志錯亂地跳過圍欄去追逐觀眾，在追逐中又不幸劃破了腿部，傷口出血不止。一時間會場大亂，表演只得匆匆收場。但是表演者在追逐觀眾時腿部受傷而絲毫沒有痛苦感覺的現象，卻給在場觀看表演的一位觀眾威爾士留下了深刻的印象。威爾士是一位牙科醫生，當時他正為如何減輕病人拔牙時的痛苦而想方設法，這場“催眠”表演，引起了他對氧化亞氮可能具有麻醉作用的大膽設想。經過多次試驗后，終于獲得滿意效果。

上面素材不僅可以說明問題來源的第三種情況，“基于一定的目的由設計者自己主動地發現問題并試圖解決它”，而且可以促進學生認識“創新”的重大作用。

多數學生都認為發明創造是科學家或發明家的事情，一般普通公民是不可能做到創造或發明。針對這種認識，在“問題的來源”知識教學中，教師就可以提供下面創新案例：

免盤架新款蚊香

大家知道，蚊香點燃必須放在配置的蚊香盤架上，若將點燃的蚊香放在水平地面上，蚊香會自動熄滅，這是因為蚊香與地面的接觸之間缺少空氣，即缺少助燃的氧氣。

福建省永安一中高一（10）班的賴翠燁同學，注意留心觀察日常生活中司空見慣的事物并且善于思考，蚊香點燃不用盤架行嗎？如何改進蚊香的外形？于是他以“蚊香”為研究對象，設計了“免盤架新款蚊香”。其實很簡單，只要在蚊香上每隔一定的距離設計一個突出的立柱即可，如圖1。這項創新設計在2006年第21屆青少年科技創新大賽中獲得福建省三等獎。

賴翠燁同學的小發明對學生有著極好的教育作用，它能使學生明確“生活中處處有創新，創新在身邊”。并且認識到：在日常生活中，只要注意觀察，善于發現問題與解決問題，就會有所創造有所發明。顯然，這種認識的形成過程就是創新意識的形成過程。

二、引導創新活動，促進學生的創新行為

創新行為是創新實踐活動中的具體操作形式，它是由認識轉化為行動的標志。創新活動主要包括發現問題、提出問題與解決問題這三個過程，依據創新活動的過程特點，促進學生的創新行為主要是引導學生學會善于發現問題、大膽提出問題與主動積極地解決問題。

學會觀察是發現問題并提出問題的前提。如無人售票的公交車，乘車的人從前門上車并在收款機上自動投放硬幣或打卡，主要目的是省去買票工作人員從而提高經濟效益。然而實際中時常會出現有個別的乘客從后門上車而躲避付出乘車費用或個別的乘客隨從前門上車但故意“逃費”的現象，盡管司機會監督，但難免存在“漏網之魚”。這就是“無人售票公交車”的缺陷，如果收款機能具有對“漏網之魚”的鳴警功能，那么就可以較好地防范“逃費”現象。從上可見，發現“逃費”問題來源于對乘車事件的觀察，而提出改進設計收款機的“鳴警”功能也是源于對乘車事件的觀察。因此在促進學生的創新行為教育中，教師要有意識有目的去引導學生開展觀察活動。如“方案的構思方法”課題教學，如果通過要求學生動手制作一個具有一定特色的供學習之用的臺燈來較好地領悟“設計方案的構思方法”，那么教師就可以引導學生到百貨商場去觀察各式各樣的臺燈，從而發現有關問題并提出相應改進的設計問題。

發現問題并提出問題還需要具有懷疑與挑剔眼光或批判與否定態度。如果對當前的事物僅是持一種認可態度，那么就不能發現問題。“存在就是合理”，這是事物存在的基本原理，但合理并不等于“優化”，而創新的目的就是促進事物的“優化”。可以說，不論是哪種事物，它不可能十全十美，總是有不足之處或需要進一步改進的地方。因此教師要鼓勵學生大膽質疑，敢于挑戰權威，不要計較學生的看法或意見是否正確，而要肯定學生敢于懷疑與批判的勇氣。

促進學生的創新行為，除了引導學生開展質疑性的觀察活動外，更重要的是引導學生開展具有實際意義的創新活動。設計與制作是通用技術課程的“重頭戲”，因此教學中要結合課程內容來引導到學生開展一些切合學生實際的創新活動。如在“簡單結構的設計”課題中，教師就可以引導學生設計“晾衣架、鞋架、書架、木梯、拖地掃把、漏水茶盤、垃圾箱”等簡單生活用品，盡可能讓學生自由選擇，充分發揮每個人的創造潛力。另外，在設計的交流與評價時，不同的物品與不同的設計，有利于互相啟迪并開闊學生的創新思路。隨著這種活動的開展，學生的創新行為就會自然并逐步的形成。

三、訓練創新技法，發展學生的創新能力

發現問題并提出問題僅是創新活動的起步，更重要的活動是如何來解決所提出的問題。如我們要設計并制作一種即能晾衣服又能涼褲子且大小可以調節的多功能晾衣架，問題提出來了，如何才能較好地解決這個問題呢？首先是設計方案的構思和形成，其次是制作工藝問題。作為課程學習中的創新能力的培養，主要是啟迪學生的創新思維智慧和發展學生的創新思維能力，工藝制作問題是次要問題，它不是課程學習中主要目標。因為工藝制作是一種技術性的活動，它是長期訓練或操作的體現，另外工藝技術門類繁多，學生不可能也沒有必要去掌握它，因此創新能力的培養目標主要是針對思維層面而言，啟迪學生創新思維的關鍵是讓學生接受創新技法的良好訓練。

關于創新技法，教材中介紹了“頭腦風暴法、特性列舉法、缺點列舉法、設問法”這四種，我認為對于高中學生來說，特性列舉法與缺點列舉法具有更強的操作性，學生容易掌握。另外，創新設計就是克服產品的缺點或突出產品的特點。如竹紙（油紙）結構的雨傘改為鋼（鋼筋）布結構且方便攜帶的收縮雨傘，它就是克服了竹紙雨傘不牢固、不方便攜帶、工藝成本高的缺點，保留了傘面繪制各種圖樣突出美觀的特點。簡單地說，創新的實質就是針對產品而“揚長避短，突出特色”，因此教學中要注重訓練學生應用并掌握這兩種創新技法。下面列舉一例來說明教學中的具體做法。

在“特性列舉法與缺點列舉法”的閱讀素材中，教材介紹了熱水瓶的“設想開發”思路：（1）外殼材料由塑料改為金屬材料；（2）把手形式由固定式改為手提式；（3）膽瓶鍍銀層由銀改為鎂或其它材料。我認為，教師在教學中不能簡單的“一筆帶過”，要充分利用這部分素材來讓學生接受“特性列舉法與缺點列舉法”的創新技法訓練，為此，教師可以提出如下系列問題讓學生進行分析性或設想性思考：

1. 日常生活中見到的多數熱水瓶有兩種：一種是除了瓶塞之外還有蓋子，另一種是只有瓶塞沒有蓋子，它們分別存在什么優缺點？

2. 瓶塞之外還有蓋子的又常常分為兩種：一種是旋蓋式，另一種是連接在瓶口翻蓋式，它們分別存在什么優缺點？

3. 日常生活中熱水瓶通常喪失保溫功能的原因是什么？

4.熱水瓶瓶口的木塞通常為軟木塞和塑料塞，它們分別存在什么優缺點？

5. 請你設計一種你認為最好的新型熱水瓶。

在上面“特性列舉法與缺點列舉法”對實際問題的訓練中，因為要集中性的解決熱水瓶的改進設計問題，自然會應用“頭腦風暴法”和“設問法”。另外，通過諸如上面的分析與設計訓練，自然會促進學生掌握一定的創造技法從而形成一定的創新能力。

本文僅從創新意識、創新行為、創新能力這三個方面并且是從某個角度或某個方面來闡述通用技術課程教學中如何來培養學生的創新素養，其實還有更多的內容和更好的做法值得我們廣大教師去探索，去實踐。本文僅是拋磚引玉，不當之處尚請各位專家與教師同仁批評指正！

參考文獻：

[1]牛靈江.青少年科技創新教育活動輔導與研究[M].北京：機械工業出版社，2005.

[2]姚博.智慧靈光——發明與發現[M].北京：西苑出版社，2006.