淺談在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

（廣州市海珠區(qū)萬(wàn)松園小學(xué) 廣東廣州 510288）

小學(xué)科學(xué)教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供了廣闊的空間和機(jī)會(huì)。在教學(xué)過(guò)程中，不僅要掌握豐富的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神，使他們成為未來(lái)的高素質(zhì)人才。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，深深地認(rèn)識(shí)到，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就必須更新教育觀，激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性，取得了雙重效果。

一、“親近自然”培養(yǎng)創(chuàng)新精神

科學(xué)教師要充分利用科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)課的機(jī)會(huì)，帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展 “親近自然”的實(shí)踐活動(dòng)，如觀察家鄉(xiāng)水系統(tǒng)、觀鳥活動(dòng)、識(shí)別植物，觀察昆蟲，采集標(biāo)本等，讓學(xué)生接受活動(dòng)教育，陶冶情操，傳遞知識(shí)信息，開(kāi)闊視野，培養(yǎng)和激勵(lì)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)，學(xué)習(xí)科學(xué)，具有科學(xué)的興趣和創(chuàng)新的能力，進(jìn)一步發(fā)展探索自然的興趣和創(chuàng)新精神。

如教《水的污染》一課，文中提到怎樣的水是被污染了？為什么自然界的水會(huì)被污染了？會(huì)造成什么惡果？應(yīng)該怎樣去保護(hù)水資源？圍繞這一系列的問(wèn)題，把我校科學(xué)室窗外的一條馬涌作為例子。馬涌是我們廣州河南一帶污染比較嚴(yán)重的一條河流（又名叫“臭涌”），是學(xué)生們最熟悉不過(guò)的環(huán)境，一提到它學(xué)生們的興趣都起來(lái)了。教師因勢(shì)利導(dǎo)啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生帶著這些問(wèn)題去觀察，認(rèn)真地思考。學(xué)生們紛紛地發(fā)表了自己的意見(jiàn)，有的說(shuō)：“發(fā)臭的水就是被污染了”；有的說(shuō)：“含有對(duì)人體有害雜質(zhì)的水就是被污染了”……學(xué)生們對(duì)身邊熟悉的東西都特別容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，接下來(lái)的問(wèn)題都能通過(guò)身邊的實(shí)際，一一地去講解。找到了水污染的原因后，不少同學(xué)還拓展到如何環(huán)保和熱愛(ài)我們的大自然等思想教育上。許多學(xué)生自發(fā)地提出拯救馬涌的創(chuàng)新建議，有的說(shuō)要設(shè)計(jì)一個(gè)大型環(huán)保的過(guò)濾沉淀系統(tǒng)。有同學(xué)認(rèn)為單純?cè)O(shè)計(jì)過(guò)濾沉淀系統(tǒng)是不足的，還要提高人們的素質(zhì)，自覺(jué)保護(hù)河涌。因些還要發(fā)明多個(gè)有獎(jiǎng)投放垃圾箱放在河涌邊，方便大家自覺(jué)投放拉圾以及提高大家保護(hù)河涌的意識(shí)。的確，通過(guò)親近自然，親自去觀察身邊的事物，理論聯(lián)系實(shí)際，不但能讓學(xué)生更好的掌握知識(shí)，同時(shí)也能培養(yǎng)他們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新的精神。

又如，有些學(xué)生不喜歡學(xué)習(xí)動(dòng)、植物。坐在教室里學(xué)習(xí)果真是很無(wú)趣。但是，當(dāng)帶學(xué)生去學(xué)校校園，甚至是去野外，比如觀鳥和植物識(shí)別比賽，學(xué)生們和科學(xué)老師一起走遍了城市的各大公園去學(xué)習(xí)動(dòng)、植物，這樣的學(xué)習(xí)完全是另外一回事了。有一次，學(xué)生們到海珠湖進(jìn)行觀鳥活動(dòng)，在湖中央的木棧道上大家用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一群在水里自由自在游泳的斑嘴鴨。平時(shí)斑嘴鴨不易靠近人，想看清它們的樣子可真是不易，這下可好了，清晰地看清它們的廬山真面目，果真喙上有個(gè)小黃斑。“怪不得叫它斑嘴鴨”學(xué)生們興奮地叫起來(lái)。突然，它們當(dāng)中的一只興奮的拍打著翅膀飛起了4米多高，接下來(lái)的斑嘴鴨也一只挨著一只排著隊(duì)飛了起來(lái)，對(duì)于城市的孩子來(lái)說(shuō)還是第一次親眼目睹，真沒(méi)想到鴨子也會(huì)短距離飛行。有了這次親身的經(jīng)歷，有幾位學(xué)生回去以后聯(lián)系到實(shí)際，合作繪出一幅斑嘴鴨運(yùn)輸器的科幻畫，就是受到斑嘴鴨可以在水、陸、空三地活動(dòng)的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的，創(chuàng)想未來(lái)的交通工具。的確對(duì)孩子們來(lái)說(shuō)，大自然真是學(xué)習(xí)的好課堂，在田野里，可觀察各種植物、小動(dòng)物、小昆蟲；在工地上，可以看到杠桿、滑輪、輪軸在工作；在高速公路和鐵路上，斜坡、慣性的例子是舉不勝舉的。在大自然的課堂上，孩子們可以輕易地理解和記住知識(shí)，可以高興地發(fā)現(xiàn)大自然中的許多奧秘，他們?cè)诶斫饪茖W(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，還發(fā)明許多有意思的小發(fā)明。如我校劉莉同學(xué)就是在戶外觀察了滑輪的工作原理，發(fā)明了一個(gè)自動(dòng)雨棚清掃器，榮獲了廣州市科技創(chuàng)新大賽的一等獎(jiǎng)。不少同學(xué)利用仿生學(xué)繪出創(chuàng)意無(wú)限的科幻畫，獲得了不少科技創(chuàng)新方面的大獎(jiǎng)爭(zhēng)得了榮譽(yù)。這不但能進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生熱愛(ài)大自然、喜愛(ài)科學(xué)課的興趣，還提高了學(xué)生觀察能力與創(chuàng)新能力，從中較好地培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的精神。

二、主動(dòng)探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

在科學(xué)課教學(xué)中，喜歡提供給學(xué)生一些有趣而且是跟課文內(nèi)容有密切聯(lián)系的問(wèn)題。留出幾分鐘來(lái)，給學(xué)生的主動(dòng)探索活動(dòng)留有更多的時(shí)間、空間，讓他們充分享受自由學(xué)習(xí)的快樂(lè)。好像自由觀察、自由實(shí)驗(yàn)、自由設(shè)計(jì)方法、自由討論等等。讓學(xué)生充分得到主動(dòng)學(xué)習(xí)的自由性，暢所欲言。盡管有些是異想天開(kāi)的看法，也是件好事。首先，肯定這些同學(xué)能積極思考，想象力十分豐富，然后幫助他們找出不可行的原因，并把重點(diǎn)放到引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)的來(lái)龍去脈上。誘導(dǎo)學(xué)生異想天開(kāi)并非是件壞事，它豐富學(xué)生的思維想象力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

例如放手讓學(xué)生自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，就是針對(duì)部分學(xué)生還有新的見(jiàn)解、疑點(diǎn)，破除對(duì)實(shí)驗(yàn)的神秘感而設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)。如《電磁鐵》一課，在應(yīng)用已有的知識(shí)“電路”以及“磁鐵的性質(zhì)”的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的電化設(shè)備，在實(shí)物投影儀下演示了電磁鐵基本性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。然后提出疑問(wèn)：“通過(guò)剛剛的學(xué)習(xí)，相信同學(xué)們對(duì)電磁鐵已有了初步的認(rèn)識(shí)，那么，請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)，試試看，有無(wú)別的連接方法，能使電磁鐵兩端的磁極改變呢？”并啟發(fā)：“怎么連接都行，只要能讓電磁鐵兩極改變就行了。”同學(xué)們積極性很強(qiáng)，自由討論出很多的方法，我請(qǐng)了一些有代表性的同學(xué)在實(shí)物投影儀下演示，最后，大家就歸納出“改變線圈繞的方向；改變電池的正、負(fù)極”就可以改變電磁鐵的兩極方向了。甚至還想到利用變換南北極，發(fā)明出一些好玩的小玩意。如利用同極相斥為動(dòng)力的小車，改變了電磁鐵兩極方向后又可變?yōu)楫悩O相吸的拉力為動(dòng)力的小車等等。又如講《溶解現(xiàn)象》一課時(shí)，為了能夠充分發(fā)揮學(xué)生活躍的思維，當(dāng)學(xué)生知道什么叫做“溶解”后，馬上進(jìn)行了有趣激烈的游戲比賽。學(xué)生們分為4人小組，并自由地設(shè)計(jì)加快溶解方法，看看那一個(gè)小組能最快地把大塊的冰糖溶解在裝有水的容器里面。游戲一開(kāi)始，學(xué)生可興奮了！有的用小刀切冰糖、有的用玻璃棒來(lái)攪拌、有的加熱水、有的用牙齒咬碎冰糖……方法真是五花八門。通過(guò)有趣的實(shí)驗(yàn)比賽，讓學(xué)生自行地歸納出顆粒大小、溫度高低、有無(wú)攪拌是溶解快慢的三個(gè)因素。甚至想到利用三合一的方法，發(fā)明一個(gè)速溶飲料器，我也被學(xué)生們的無(wú)限創(chuàng)意驚呆了。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)，不僅增強(qiáng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是挖掘了學(xué)生們的創(chuàng)新替能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新的思維。

三、運(yùn)用STEM教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新精神

STEM教學(xué)基于問(wèn)題發(fā)現(xiàn)，以問(wèn)解決為取向，通過(guò)科學(xué)、技術(shù)與工程多方面實(shí)踐學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生“樂(lè)于創(chuàng)造、勇于實(shí)踐”的基因，形成豐富的學(xué)生科技產(chǎn)品，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。

在小學(xué)生科學(xué)課堂中，有不少技術(shù)與工程領(lǐng)域的單元學(xué)習(xí)，運(yùn)用STEM的教學(xué)理念，注重科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)品的活動(dòng)。在這部分單元的學(xué)習(xí)中，往往讓學(xué)生經(jīng)歷產(chǎn)品設(shè)計(jì)—交流設(shè)計(jì)—完善設(shè)計(jì)—?jiǎng)邮种谱鳌a(chǎn)品測(cè)試—改進(jìn)產(chǎn)品的過(guò)程，體現(xiàn)了新課標(biāo)對(duì)科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的要求。著力提升小學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

例如:四年級(jí)下冊(cè)的《做個(gè)小開(kāi)關(guān)》一課就是運(yùn)用STEM的教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。同學(xué)們對(duì)《電》這一單元非常感覺(jué)興趣，并且通過(guò)前面幾節(jié)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)能夠連接簡(jiǎn)單的電路，并且發(fā)現(xiàn)了節(jié)日的彩燈的連接就是簡(jiǎn)單電路，存在著不自如的控制燈泡的亮與滅的問(wèn)題，所以這節(jié)課很容易就引起了同學(xué)們的關(guān)注與思考。要增加一個(gè)小開(kāi)關(guān)來(lái)控制小燈泡的亮滅。從而引出了本課的主題，設(shè)計(jì)與制作一個(gè)小開(kāi)關(guān)。

設(shè)計(jì)與制作小開(kāi)關(guān)是本課的重點(diǎn)與難點(diǎn)，讓學(xué)生用更多的時(shí)間去設(shè)計(jì)與制作，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的核心。特別是注重在設(shè)計(jì)小開(kāi)關(guān)的教學(xué)環(huán)節(jié)，因?yàn)楣こ痰年P(guān)鍵在于設(shè)計(jì)。大力鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)選擇身邊合適的材料和老師提供的知識(shí)小錦囊以小組合作的學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)小開(kāi)關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與創(chuàng)新能力。接下來(lái)的小組展示交流設(shè)計(jì)方案和完善方案更是本課的亮點(diǎn)，展示交流時(shí)我要求學(xué)生圍繞“開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)思路”“用了什么材料？”“為什么要選擇這些材料？”“創(chuàng)意點(diǎn)在哪？”展開(kāi)。點(diǎn)評(píng)的同學(xué)圍繞“你覺(jué)得產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)在哪？”“有需要改進(jìn)的地方嗎？”“如何改進(jìn)？”進(jìn)行評(píng)價(jià)。孩子們你一言我一語(yǔ)，思維的火花從此點(diǎn)燃了。大膽自信地介紹自己小組設(shè)計(jì)方案。如第五小組，講解了自己的設(shè)計(jì)思路后，特意地介紹了他們選用的材料，手握的地方要用絕緣膠帶裹住鐵絲，這是因?yàn)榭梢苑乐褂|電。再利用圖釘與鐵絲固定一端，另一端圖釘與鐵絲分開(kāi)，就形成了一個(gè)按壓形式的開(kāi)關(guān)。用手按下另一端讓圖釘與鐵絲相觸碰，電流就能通過(guò)，小燈泡就亮，反之小燈泡就不亮。教師這節(jié)課，沒(méi)花時(shí)間在講解開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)與原理上，但從孩子展示交流的口頭表達(dá)中，卻發(fā)現(xiàn)他們能自己通過(guò)已有的知識(shí)和老師提供的知識(shí)小錦囊的幫助，把本課的科學(xué)知識(shí)目標(biāo)達(dá)成了，而且是學(xué)生們自身通過(guò)討論、研究和思考得出來(lái)的知識(shí)點(diǎn)，印象深刻。點(diǎn)評(píng)的同學(xué)也真會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)第5小組提出的意見(jiàn)是，這個(gè)按壓式的小開(kāi)關(guān)，對(duì)于彩燈來(lái)說(shuō)，營(yíng)造一閃一閃的效果是不錯(cuò)的，但如果要彩燈長(zhǎng)時(shí)間的亮，企不是要用手長(zhǎng)期的按著嗎？要在鐵絲的末端彎曲一下，剛剛好可以套在圖釘上，這問(wèn)題就解決了。瞧！孩子們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力與解決問(wèn)題的能力都能在此交流中充分的發(fā)揮。與此同時(shí)，在孩子們的交流匯報(bào)中，一個(gè)個(gè)創(chuàng)意的好點(diǎn)子層出不窮。再接下來(lái)就是實(shí)際制作，有了成熟完善又獨(dú)具創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，學(xué)生的活動(dòng)進(jìn)展飛快，對(duì)接下的測(cè)試與改進(jìn)都能順理成章的展開(kāi)。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)，而小學(xué)科學(xué)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的綜合體現(xiàn)。讓學(xué)生親近自然，主動(dòng)探索，運(yùn)用STEM教學(xué)，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。