在科技活動中培養學生的創造性思維能力

戴旭光

【摘要】創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。在科技活動中我們必須以學生為主，發揮學生主動性、創造性，激發學生對科學的興趣，提高他們與人合作、與人交往的能力。

【關鍵詞】創造性思維能力?科技活動?多樣教學

2016年9月，我國提出了中國學生發展核心素養，綜合表現為人文底蘊、科學精神、實踐創新等六大素養。而其中的實踐創新主要是指在日常活動、問題解決、適應挑戰等方面所形成的實踐能力、創新意識和行為表現。我校學生長期開展的機器人制作活動、植物組培等科技活動也是讓學生們在實踐中提高創造性思維能力。

一、創設環境培養學生創造性思維能力

“環境育人”是現代教育的一個重要理念。環境有著“春風化雨”、潛移默化的育人的功能，科技教育校園環境構建也正是基于這點認識上孕育而生的，在充分體現針對性、教育性、藝術性的同時，力求充分創設本土文化的個性環境氛圍，體現科技教育辦學特色，從而最大限度發揮校園環境這一隱性教育資源“無聲勝有聲”的育人功能。

1.創設科技活動的校園環境

創設良好的校園科技環境是提升學生科學素養的重要途徑。我校用科技人物，科技發明、學生獲獎等事例做成展板，張貼在校園的墻壁上，布滿整個校園，形成科技墻壁文化，學校每學期2次布置科技專題宣傳櫥窗，使科技教育的春風吹進校園的每個角落，同時利用學校樓梯間的顯示屏適時播放最新、最近的熱點科技產品和科技發明創造，激發學生愛科學、學科學的熱情。

2.創設科技活動的器材環境

利用新校建設的契機，為使學生在校有更多的科技活動場所，充分利用和發揮科技活動室的教育資源，學校不斷加大投入，新建了教育機器人創新實驗室、植物組培實驗室、Steam創新實驗室、電子閱覽室、多功能學術報告廳、科技畫廊等;充實和完善各功能教室的設施設備，3D打印、無人機、教育機器人套裝、環境與大氣監測設備等一批最新、最前沿的裝備，保證了我們的學生探索科學實驗的各種需求，真正做到了科技教育的“環境化”。俗話說“巧婦難為無米之炊”，創新的想法需要付諸于實踐去證明，硬件環境提供給了孩子們實踐的各種可能性，“實踐是檢驗真理的唯一標準”。

3.創設學習氛圍環境

把課外科技活動建設為常態活動，并以“普及科技知識，培養創新思維”為主線，以科技節、社團活動、科技講座和研究性學習為活動內容。積極為學生參與科技活動搭建發展平臺，采取知識與實踐相結合、課內與課外相結合的活動方式，大力開展校園科技教育活動。

校園的軟環境創設能激發學生的創造性思維，硬環境建設能幫助并促進學生創造性思維的實現，這些環境的創設使學生針對一個任務屢屢突發奇思妙想，并獲得成功的快樂。

二、設計問題促進學生創造性思維能力

學習興趣是構成學習動機最現實、最活躍的心理成分，同時也是促進和發展學生思維的一種催化劑。因此，在開展青少年科技活動中，輔導老師應從學生實際認知水平出發，引導出富有啟發性的問題，以引起學生的好奇，激起探索和設計的情趣，調動青少年參與的積極性。在每年的青少年科技創新大賽中，作為指導老師會引導學生從身邊感知到的事物去思考，如我們教室里擺放的綠植，什么時候該澆水呢？具體澆多少水，才能促進各種不同植物的生長習性呢？帶著這些問題，我們開展了葉面水分的研究，進而開發了能測量葉面水分重量的傳感器。

再如，我們知道，納米材料是一門新興的材料科學，其潛在的重要性毋庸置疑。一些發達國家都投入大量的資金進行研究工作，同國外發達國家的先進技術相比，我們還有很大的差距。納米材料在結構、物理和化學性質等方面的特征，是其他材料不可比擬的。單質硫不僅是一種重要的化工原料，更是一種基本無毒，既殺菌又殺蟲的無機殺菌劑、殺蟲劑，被廣泛應用于日常生活中的硫磺皂和一些殺蟲抗菌產品中。如何將兩者的優點結合起來，最大程度的發揮各自的效應呢？我們開展了多方面的資料查詢與研究，提出了濕式氧化法制備納米硫的研究及應用，一改以往方法中的弊端。

俗話說：“學貴與思”，學生自己思考探究而來的東西遠遠比老師直接傳授給他們的更讓他們印象深刻。例如，在一節機器人課堂中，利用樂高器材搭建一輛具備一定越野能力的小車并對它的翻越斜坡能力進行測試時，我們需要引導學生進行分析：

（1）在所有的驅動形式中，小車采用兩輪驅動還是四輪驅動呢？

（2）小車爬上坡后容易向后翻倒，所以小車的重心位置怎樣？

（3）爬坡對于小車的速度要求是怎樣的？

對于這樣的一個簡單任務，需要考慮方方面面，設計的結構也會因想法的變化而不斷的調整，同學們各抒己見，踴躍發表各自的想法，從中能大大激發他們的興趣，而這種興趣又給他們的探究性學習注入了新的活力。

三、多樣教學培養學生創造性思維能力

1.合作學習策略

合作學習是中學生應重點培養的能力與品質，也是新課程理念所倡導的一種學習方式。科技活動中的合作學習尤其重要。在機器人的任務完成中，很多時候通常需要一組的兩名同學分工合作，從任務剖析、結構設計、代碼編寫、調試運行等各個環節共同來完成。合作學習能加強學生之間的交往溝通能力，是一種互幫互助，相互溝通情感的過程，促進了學生交往能力的提高和合作意識的增強，同時又能集思廣益，拓展思維，展現每個人的聰明才智，過程中能體驗到合作的樂趣。所以在機器人教學中，合作學習是比較常用的一種教學策略，當然也需要用心地規劃和組織，才能達到較好的教學效果。

2.競賽激勵策略

爭強好勝，使學生對于競賽類的活動很樂意參加，同時對于一個團隊進行很好合作的方法便是進行組與組的比賽，中學生都具有很強的榮譽感，人人都想爭第一，激發他們的榮譽感也是教師教學的策略，如對于機器人走迷宮任務，學生完成任務后，對于提高機器人的速度的主動性就不大了。針對這一現象，選擇恰當的契機，組織一次機器人走迷宮競賽看看哪組的速度最快，這樣一來，學生的積極性馬上被調動起來，你追我趕，相互激勵。比賽中老師應引導學生交流，不斷改進自己的機器。我們引導學生創新也并不是一下子要求學生有飛躍，而是每次有一點改進，幾次這樣的改進，就是一個質的飛躍。

3.任務驅動法

任務驅動教學法是科技活動中經常采用的一種教學方法，在機器人活動中采用任務驅動教學時，教師應精選任務，設定任務情境，這里我們需要注意為學生提供任務情境，不是直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題，而是向學生提供解決該問題的有關線索，如需要搜集哪一類資料，從何處獲取有關的信息資料等，學生能夠通過自主學習和合作學習的方式解決問題，創新能力也會得到提高。在任務教學過程中，教師需要幫助學生發現問題、解決問題，只有把教學中作為主體的學生調動起來，才能真正驅動機器人動起來。

2016年5月30日，習近平總書記在全國科技創新大會上發表重要講話，“科技興則民族興，科技強則國家強”。作為科技創新的教育工作者，總書記的講話對我們來說既是號角，又是壓力。在科技活動中我們必須以學生為主，發揮學生主動性、創造性，激發學生對科學的興趣，豐富他們的想象。在培養學生創新思維的道路上可謂是路漫漫其修遠兮，但我們仍將堅持不懈，且行且思。

參考文獻：

[1]教育部.中小學信息科技課程指導綱要（試行）.

[2]周美瑞.信息技術教學參考書（小學版智能機器人）[M].北京：清華大學出版社，2006.

本文系江蘇省常州市教育科學“十三五”規劃第一批重點課題，課題編號“CJK-Z2018002”，課題名稱：科技活動中學生創新思維培養的研究。