關于科技創新教育方面的一些反思

陳葦娜

福建省泉州市培元中學

關于科技創新教育方面的一些反思

陳葦娜

福建省泉州市培元中學

本文主通過舉例的方式對科技創新教育中創新教育的目的、提高學生創新思維的方法、創新教育的方式及制作過程談了筆者近幾年在科技創新教育過程的反思。

創新；教育；科技教育；科學培養

社會的發展與日俱新，僅靠考試成績來判定學生的時代很快翻篇，在新形勢下一個善于觀察，善于思考，善于動手的創新性人才普遍受到各種行業的青睞。本文就如何培養學生這方面的能力展開探討。

一、創新教育的目的性

創新教育的目的應該是要讓參與的學生通過另一種方式的學習（更多時候靠自學鉆研），形成終身受用的學習能力。創新教育其實只是激發了人與生俱來的好奇心，它不僅能培養學生的敏感力、應變力、創造力還能培養學生的擴散性思維和聚斂性思維，還能鍛煉學生科學探究的動手能力。在創新教育的研究中教師也能迅速提升自己的科研水平，與學生一起成長。

二、鼓勵學生脫離束縛回歸現實去發現和思考

鼓勵學生善于勞逸結合，多走進自然，走進科技館，參與各種不同的活動，有節制的玩游戲。我們就可以發現身邊很多有趣的事情：（1）我們每次開醬油瓶蓋時，醬油蓋的凸起是否會刮痛你的大拇指？（2）看《旋風小子》電影發現可以滑冰上學時是否眼前一亮繼而又發現這不現實？（3）當你看到老人拄著拐杖依靠在大樹上時是否想過此刻要是有把凳子就好了？（4）愛美食制作的你若沒有插電的酸奶機是否也可以吃上自制的健康酸奶？（5）當我們懊惱于騎自行車常忘了踢支架時是否想過可以車身扶正支架就自己升起來？（6）五叉路口五組紅綠燈管制使得車輛通行過慢，能否建立一座便利的五叉路口立交橋？……

這些生活中的問題能帶動學生觀察、思考，有助于拓寬學生的視野和對未知領域的了解有助于學生提高創新思維的廣度和深度。

青少年科技創新大賽中的許多作品，常常會出現反復“翻炒”或“撞車”但同一個創意如何提出突破常人的創新思維就需要學生提高自身知識的廣度和深度。

不同經歷，知識面不同的學生對創意的解決往往很不同，例如我們來看看3個學生關于一個智能門創意的設計：要求這個智能門既要對門內的貴重物品起到安全保護作用，又要對容易忘記鑰匙的人提供免鑰匙服務。

A同學指出用電路完成，但串并聯電路多方設計都沒能完成這個創意，并在查新的過程中發現電路完成已做到頂峰；

B同學指出用單片機程序完成，但在免鑰匙功能上安全性不高，反應不夠快，主要是運算速度不夠快，并且查新發現也近乎做到頂峰；

C同學因早期購買了kinect裝置玩體感游戲，就提出用kinect裝置來完成免鑰匙服務和貴重物品保護。對于kinect裝置我也是第一次聽說，但學生卻已把完了三四年。Kinect裝置能夠自動撲捉人體骨骼運動及面部信息，然后通過c#語言編程就能完成面部識別實現免鑰匙服務，在安全保護方面可以對Kinect的載體安裝一個有源接收器，對貴重物品安裝一個有源發射器就像超市出入一樣能識別貴重物品是否被帶出，若帶出立刻對該人進行面部撲捉，以便在偵查中提供證據，并實施報警，當出現誤報警還能及時通過Kinect用手勢密碼進行解鎖。這一項目在查新中發現尚為首例，并申請了實用新型。

三、多種交流工具與時俱進激發學生創新思維

老師站講臺學生下面聽的模式普遍束縛學生的思維不適合創新教育。疑問才是科技創新過程進步的階梯，可是現在許多學生有了問題也不愛問，不敢問，這嚴重阻礙了創新思維的繼續發展。

我們應該將創新思維的培養交還給學生，善于利用通訊軟件啟發學生討論和思考。

1、丟入深水炸彈“炸出”潛水者

往通訊軟件的各類群里丟入一個發現或者問題再或者是任務，“潛水”的學生就會被“炸出來”發表各自觀點，我們要做的只是旁觀，適時給予解答和補充即可。

2、轉發或自創關于科技創新的文章

轉發一些創意，或者一些能激發創意的文章，或者闡述某個原理的文章到通訊群，引發學生討論。例如有一篇關于最速曲線的文章中提到無論從最速曲線的哪點下滑的物體最終都是同時到達終點，并給出了S-t圖象證明，但一個學生立刻提出圖象的真偽性引發大家的思考，最終以學生上網查閱資料自學“變分法”證明才結束這場爭論。

學生的許多的創意就在這種爭論和探討中形成雛形，例如開篇的四個問題學生的實現方案如下：（1）學生用塑料膠粘了一根牙簽在醬油瓶蓋的凸起部分順利解決刮痛大拇指的問題；（2）將增高鞋底挖一個洞，用按壓式圓珠筆原理安裝滑輪就可以實現多功能溜冰鞋；（3）利用拉桿行李箱的拉桿部分制作一個便攜式拐杖，附帶收納凳，收納袋等功能；（4）將裝上牛奶及酸奶菌的密封玻璃罐架在燜燒罐或者保溫鍋的開水上方，第二天早上便有可口的酸奶；（5）一團“蝸牛狀”的彈簧加在自行車支架的踢桿上，自行車扶正時，彈簧自動恢復原長帶動支架自動上升；（6）利用數學邏輯和數列關系建立五叉入口立交橋免除紅綠燈，并盡量縮短每輛汽車通過的路程。

四、授之以魚不如授之以漁

學生在實現創意過程中遇卡是非常正常的，但我們不能一遇到問題立刻就幫助學生解決“干凈”，有時甚至他遇到的問題也非我們老師的能力能解決的。這時我們首先要做通學生和家長的思想工作，連同家長給予學生足夠的信心和鼓勵。

其次，我們要幫助學生整理思路：（1）創新點；（2）相應原理圖及作品設計圖；（3）項目流程圖；（4）哪些在實現能力范圍外；（5）實現能力范圍外的是否影響創新點；（6）無影響大膽刪除；（7）若有影響的解決方案：例如上網查閱相似問題，例如自學未知的領域，再例如尋找內行人員學習授課等等；（8）若解決方案依舊無法實現及時幫助學生調整技術方案，鼓勵他再次嘗試。

在這個過程中我們一定要把主動權交給學生，我們僅需提供解決方向及下一步建議。通過這幾年的經驗筆者發現其實學生遠沒有我們想象的脆弱，甚至可以說學生會處處給我們驚喜。

其實，科技創新教育就像一片汪洋的大海，最初每個參與的學生都是一片單薄的小船，我們輔導老師就好比將“導”化身為他們的帆不斷在創新思維上給予方向的指引，還將“輔”化身為他們的漿適時給予輔助，而在這個過程中，學生不斷用他拓展的思維和視野將單薄的小船逐步打造成大型船只甚至是輪船，還不斷用他聚斂的思維有條不紊的調整船只的航線，終有一天，他們會脫離我們的“輔導”自己上路，我們只需祝福他們一帆風順。

陳葦娜（1983-），女，漢，重慶人，本科，中學一級教師，校首席科技輔導員，研究方向：物理教學、科技創新教育、機器人教育。