親歷一次活動(dòng) 實(shí)施科技教育 培養(yǎng)思維能力

徐朋園

摘要：科技教育中的“科技”，是指大科學(xué)、大科技，包括自然科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)、社會(huì)學(xué)等。科技教育要實(shí)現(xiàn)育人的目標(biāo)，需要激發(fā)青少年科學(xué)興趣，激勵(lì)青少年樹(shù)立科學(xué)夢(mèng)想，把科學(xué)精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)更好貫穿教育全過(guò)程，培育青少年科學(xué)思維習(xí)慣，提高青少年對(duì)周圍世界的科學(xué)認(rèn)知和創(chuàng)新實(shí)踐能力。作為科技教師，在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該有意識(shí)的將科技教育應(yīng)用到教學(xué)始終，用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。本文就以我一年來(lái)開(kāi)展的活動(dòng)《漢石橋濕地水質(zhì)監(jiān)測(cè)》為案例，展示我運(yùn)用科技教育理念，通過(guò)五種常見(jiàn)方法提高學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：科技教育 水質(zhì)監(jiān)測(cè) 思維能力 科學(xué)態(tài)度 案例引導(dǎo)

這幾年培訓(xùn)學(xué)習(xí)時(shí)，時(shí)常能聽(tīng)到一些詞語(yǔ)“steam教育”“項(xiàng)目化學(xué)習(xí)”“科技教育”……，再加上國(guó)家的科技教育興國(guó)，校內(nèi)的教育改革，綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)中的課題要求、開(kāi)放科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)等等，促使我做了很多關(guān)于科技教育的思考。

我認(rèn)為，這些教育都是強(qiáng)調(diào)將科學(xué)的新思想、新理論、新方式、新內(nèi)容應(yīng)用到日常教學(xué)中，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，最終培養(yǎng)的是學(xué)生的各項(xiàng)思維能力。

思維能力是通過(guò)分析、綜合、概括、抽象、比較、具體化和系統(tǒng)化等一系列過(guò)程，對(duì)感性材料進(jìn)行加工并轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識(shí)及解決問(wèn)題的能力。思維能力是學(xué)習(xí)能力的核心。要使自己聰明起來(lái)，智慧起來(lái)，最根本的辦法就是培養(yǎng)思維能力。

作為科技教師，我在教學(xué)活動(dòng)中就有意識(shí)的將科技教育應(yīng)用到教學(xué)始終，用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。在一次主題活動(dòng)《漢石橋濕地水質(zhì)監(jiān)測(cè)》中，我用到以下五種方法提高學(xué)生的思維能力。

一、推陳出新訓(xùn)練法

在活動(dòng)的選題階段主要用到這個(gè)方法。我先有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注濕地，不經(jīng)意間提出很多的問(wèn)題：水質(zhì)如何、怎么檢測(cè)、凈化水質(zhì)的是誰(shuí)、效果如何等等。這樣，學(xué)生會(huì)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行思考，會(huì)不斷的提出新的問(wèn)題，再將這些問(wèn)題整合，就能轉(zhuǎn)化成適合學(xué)生研究的課題。

在確定活動(dòng)主題中，要從時(shí)間、地點(diǎn)、研究對(duì)象、研究方法等多個(gè)方面提出問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程中能夠充分鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。

二、循序漸進(jìn)訓(xùn)練法

在活動(dòng)的開(kāi)題階段主要用到這個(gè)方法，學(xué)生在設(shè)計(jì)活動(dòng)方案的時(shí)候，需要計(jì)劃好活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，在實(shí)地監(jiān)測(cè)水質(zhì)的過(guò)程中，學(xué)生首先要先辨別水流方向、再取水樣、檢測(cè)、匯總數(shù)據(jù)后分析、最后得出結(jié)論。這一過(guò)程不可顛倒，不能出現(xiàn)差錯(cuò)，否則，結(jié)論將有可能完全相反。這樣環(huán)環(huán)相扣的過(guò)程需要學(xué)生在撰寫方案的時(shí)候想清楚，并想辦法解決這些問(wèn)題。 通過(guò)解決這一個(gè)一個(gè)的問(wèn)題，學(xué)生的分析思維能力和預(yù)見(jiàn)能力將得到很好的鍛煉。這個(gè)過(guò)程也是任何一個(gè)研究過(guò)程都必須的。

通過(guò)撰寫、展示、完善方案，讓學(xué)生意識(shí)到活動(dòng)方案需要不斷地修改和完善，也能夠提高活動(dòng)的可行性。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、類比思維等多種創(chuàng)新思維形式。引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注、研究濕地水質(zhì)變化，增強(qiáng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感。

三、聚合抽象訓(xùn)練法

這個(gè)方法在分析數(shù)據(jù)的時(shí)候訓(xùn)練的最多，活動(dòng)后期學(xué)生收集到了大量數(shù)據(jù)：組內(nèi)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、每個(gè)水樣的數(shù)據(jù)、多種時(shí)間段和多個(gè)地點(diǎn)采集的水樣測(cè)出的數(shù)據(jù)、還有班級(jí)內(nèi)多個(gè)組組合起來(lái)的數(shù)據(jù)、以及和生物教師交換來(lái)的數(shù)據(jù)等。學(xué)生需要在龐大的數(shù)據(jù)中挑選有用的數(shù)據(jù)，利用畫折線圖等有效的分析方法，抽象出植物凈化水質(zhì)的本質(zhì)，對(duì)它進(jìn)行概括性描述，最后形成具有指導(dǎo)意義的理性成果。這個(gè)活動(dòng)可以訓(xùn)練學(xué)生的分析力、綜合力、比較力、抽象力、判斷力等能力。

再有就是在文獻(xiàn)查閱時(shí)，需要去中國(guó)知網(wǎng)等專業(yè)的網(wǎng)站或者圖書(shū)館查閱資料，讓學(xué)生多接觸科技論文，通過(guò)對(duì)收集資料的總結(jié)、對(duì)比，應(yīng)用歸納法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、類比思維等多種創(chuàng)新思維形式。還可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神，加深對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的了解。

四、生疑提問(wèn)訓(xùn)練法

在整個(gè)主題活動(dòng)過(guò)程中，教師要隨時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，比如，儀器操作很簡(jiǎn)單，但是原理呢？在認(rèn)識(shí)濕地中常見(jiàn)的植物后，這些植物的凈化水質(zhì)的原理呢？讓學(xué)生享受到科技帶來(lái)方便的時(shí)候，隨時(shí)能想到事物的本質(zhì)，從不同角度、不同方向變換觀察同一問(wèn)題，提高學(xué)生的質(zhì)疑能力。

五、集思廣益訓(xùn)練法

這個(gè)方法在整個(gè)活動(dòng)過(guò)程使用最頻繁，因?yàn)椴还苣膫€(gè)活動(dòng)，從始至終都是小組合作式，一個(gè)班是一個(gè)大團(tuán)體，還分成了幾個(gè)小組，組與組之間也要配合。

在設(shè)計(jì)方案階段，集中眾多人的集體智慧，廣泛吸收有益意見(jiàn)，將研究方案分析清楚，從而達(dá)到思維能力的提高。此法有利于研究成果的形成，還具有潛在的培養(yǎng)學(xué)生的研究能力的作用。因?yàn)椋捎诟魅说钠瘘c(diǎn)、觀察問(wèn)題角度不同，研究方式、分析問(wèn)題的水平的不同，產(chǎn)生種種不同觀點(diǎn)和解決問(wèn)題的辦法。通過(guò)比較、對(duì)照、辨析，這之間就會(huì)有意無(wú)意地學(xué)習(xí)到對(duì)方思考問(wèn)題的方法，從而使自己的思維能力得到潛移默化的改進(jìn)。

在活動(dòng)階段，學(xué)生要小組合作，根據(jù)課題需要積極、自主的去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng)。比如，學(xué)生辨別水流方向、觀察植物、取水樣、分析數(shù)據(jù)等。在完成活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生的合作意識(shí)、溝通能力均可提高。

在活動(dòng)宣傳階段，學(xué)生要先將成果物化，這會(huì)用到先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，比如，數(shù)據(jù)分析用到的軟件，視頻的剪輯，文創(chuàng)用到的3d打印技術(shù)、VR制作技術(shù)，文化衫圖案的印制，宣傳用到的美篇、海報(bào)的創(chuàng)作、小組logo設(shè)計(jì)等等，在這個(gè)過(guò)程中大家要集思廣益，共同完成這些任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維、提高學(xué)生的想象能力和創(chuàng)造能力、審美能力。通過(guò)總結(jié)，引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注研究結(jié)果的同時(shí)更加關(guān)注研究的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鍪聭B(tài)度，做事認(rèn)真踏實(shí)、有始有終、善于反思的做人品格。在宣傳過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生與人交往的能力，體驗(yàn)現(xiàn)代科技在宣傳手段和效果上的高效性，提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

綜上所述，在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，用到了先進(jìn)的檢測(cè)儀器、科學(xué)的思維方法，發(fā)現(xiàn)、分析和解決了實(shí)際問(wèn)題。活動(dòng)的內(nèi)容打破了學(xué)科界限，從檢測(cè)儀器、查閱資料的軟件到文創(chuàng)制作、宣傳方式，都能體會(huì)到現(xiàn)代科學(xué)儀器的先進(jìn)和高效。

這是我在科學(xué)教育領(lǐng)域中進(jìn)行青少年創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面的實(shí)踐探索之一，今后，我會(huì)將這種有益于科技創(chuàng)新后備人才成長(zhǎng)的新思路、新經(jīng)驗(yàn)和新規(guī)律應(yīng)用到更多的活動(dòng)中。