美育教育下開展科技社團項目式學習提升學生創(chuàng)新思維能力

李潔

現(xiàn)代教育重視青少年的主動性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)，關(guān)注個體發(fā)展的差異性和豐富性，尊重個體的意愿和需求，在教育中參加個人所喜愛的教育和學習活動，更加關(guān)注興趣的滿足和內(nèi)心獲得快樂的感受。

開展課外科技活動是學校教學工作的有機組成部分，也是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新實踐能力的重要途徑之一。

自2004年參加工作任教物理學科，自2007開始就一直組織輔導科技社團，擔當科技輔導員14年。期間輔導過趣味科普英語，單片機智能控制，未來工程師，機器人、Fll等，科技創(chuàng)新大賽、金鵬科技論壇、智能控制單片機等。通過這些科技社團的活動，我深刻體會到開展科技社團活動對于提升學生綜合創(chuàng)新思維能力的不可替代的作用。

一、科技社團對于提升學生創(chuàng)新思維能力的意義

創(chuàng)新是一個民族發(fā)展進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的永久動力。課外科技活動是課堂的拓寬、延伸和補充，是提高學生創(chuàng)新精神、實踐能力的重要手段和有效途徑。

二、科技社團注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的主要內(nèi)容

在我組織的科技社團中，我經(jīng)常注重培養(yǎng)學生一種意識，一種品質(zhì)，兩種精神，三種思維。

（一）探索意識。

要使學生具有強烈的創(chuàng)新激情、探索欲、求知欲、和敏銳的觀察力，對事物永遠抱有一種興趣和疑問，將創(chuàng)新視為人生的動力和快樂的源泉。

（二）堅定的意志品質(zhì)。

在活動中，學生需經(jīng)受失敗和挫折的考驗，要勇于克服困難，始終保持對創(chuàng)新的熱情和興趣，不屈不撓，堅持到底。

（三）科學精神和合作精神。

科學精神主要表現(xiàn)為科學的創(chuàng)新精神、求實精神、革新精神、自由精神的審美精神，還表現(xiàn)為利用科學造福于人類的精神等。還要培養(yǎng)學生開放、合作、以誠相待和相互支持的精神，形成尊重他人的獨創(chuàng)見解和創(chuàng)新性言行的行為風尚。

（四）哲學思維。

哲學思維有助于學生形成對自然界構(gòu)成及運動規(guī)律的總的看法，對世界的和諧秩序有一個總的把握，形成正確的認識論和方法論，在單片機編程活動中，編程的題目每個人都不同，學生需隨時調(diào)整，交給他們一些相應(yīng)的哲學道理，事物是永遠處于變化的，不變是相對的，量變產(chǎn)生質(zhì)變等，學生的腦海中形成了很多哲學思想。

（五）發(fā)散思維。

發(fā)散思維具有變通性、流暢性和獨特性等特征，可以使學生從種種聚合思維的束縛下掙脫出來，破除學生對事物認識上的各種思維定勢和思想惰性，如帶學生組裝智能溫控電扇，要學生生舉一反三，學生會舉出智能空調(diào)、智能烤箱等等，而且有的學生更概括出，只需要改變輸入、輸出的傳感器，并調(diào)試程序就可以做出很多的智能控制設(shè)備。

（六）綜合思維。

即培養(yǎng)學生將現(xiàn)有知識組合成新知識的能力。綜合性學習則使學生能將所學的分科知識融合貫通，從而在自己的腦中形成一個有機聯(lián)系的知識體系。

三、科技社團注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的主要方法

近年來，我組織了形式多樣的課外活動，使大部分學生在活動中得到鍛煉，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力得到提高。

（一）能力提升

通過訓練思維，培養(yǎng)學生創(chuàng)新性。培養(yǎng)學生分析能力、推理能力、理解能力、綜合能力、實驗能力、語言表達能力、合作協(xié)調(diào)素質(zhì)有了較大提高。

（二）技能訓練

俗話說，“工欲善其事，必先利其器。”專門的技能訓練有助于提高學生的創(chuàng)新思維能力。

（三）思維培養(yǎng)

在科技小組活動中，我結(jié)合活動內(nèi)容，對學生進行各種思維的訓練。敏捷性，即在處理具體問題的過程中，能夠做出迅速判斷，迅速做出反映，迅速得出結(jié)論。靈活性，包括思維起點靈活、思維過程靈活、概括——遷移能力強、善于重組分析等。深刻性，集中表現(xiàn)在善于深刻地思考問題，抓住事物的規(guī)律和本質(zhì)，預見事物的發(fā)展過程，結(jié)實事物深層次內(nèi)涵。獨創(chuàng)性，即個體能獨立思考，并創(chuàng)新出新穎的有社會價值的智力成果，是人類思維的高級形態(tài)。學生在活動中提高了對事物認識的深刻性。并提出了《關(guān)于校園太陽能有效利用的建議》等建議。

（四）競賽強化

競賽活動不僅是對知識的考察，更是對學生各種能力的考驗。包括組織能力，應(yīng)試能力，心理素質(zhì)等，是對學生綜合能力的考察。參與競賽取得優(yōu)異成績的同時，學生的語言表達能力還有其他方面的能力也都得到了強化和提升。

（五）環(huán)境感化

創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)需要一個創(chuàng)新的濃厚氛圍，環(huán)境的影響力對學生的學習具有極大的推動力，比如我們除了做一些高精端的機器人，也有科學建議獎活動小組等小組活動。小組的活動極大地帶動了全體學生的參與，濃厚的課外活動氛圍為學生創(chuàng)新思維能力的提高奠定了堅實的基礎(chǔ)。

（六）生活體驗

在科技活動中，組織學生們外出參觀，例如，我們的一次《太陽能之旅》，先參觀：北京天普太陽能新能源科普教育基地（北京太陽能科學館）---蘆城工業(yè)區(qū)，然后走進北京天普太陽能開發(fā)有限責任公司-生產(chǎn)線車間---榆垡工業(yè)開發(fā)區(qū)，學生不僅學到了很多太陽能相關(guān)的知識，而且在參觀過程中學生們的發(fā)起了頭腦風暴，設(shè)計出一些利用太陽能的創(chuàng)新作品，而且確定了一些有關(guān)清潔能源的研究選題。

（七）實驗探究

把生活中一些相關(guān)知識以實驗的手段展現(xiàn)出來，讓學生在體驗中學習，充分體驗學習的真諦——學習機親身經(jīng)歷！比如我們本學期帶著學生先后做科學實驗百余個，如：測量食鹽中的碘含量、水的硬度和余氯，食用油的檢測，這些實驗貼近生活、貼近社會熱點問題，學生在參與過程中興趣濃厚。通過這些實驗不僅增強了學生的實驗技能，而且提高了學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

四、科技社團活動的組織原則

科技社團的組織不應(yīng)該是隨意的，應(yīng)符合科學原則，使活動能夠發(fā)揮更大的功效，最大限度提升學生創(chuàng)新思維能力。自愿原則、鼓勵原則、漸進原則、互補原則、創(chuàng)新原則。

五、開展Steam&PBL項目式學習

智能控制學生社團，積極探索最新的教育理念，在教育教學活動中，把國家關(guān)于人工智能的規(guī)劃與智能控制單片機課程整合。探索科技綜合課程在社團活動中實施，目前實踐基于項目式教學PBL的創(chuàng)客課程。

學生項目《防頂撞車輛的智能升降樁》采用項目式研究方式，從一個真實的、需要解決的實際問題開始學習。

項目的研究背景：最近，在我們學校周邊升降樁突然升起，造成老師車輛底部受損的事故，車輛損壞修理賠償價格高，而且還找不到負責人。因此，我們對學校的升降樁進行了調(diào)查，決定解決這個問題。

學生在一個真實的情境中對驅(qū)動問題展開探究，學生在探究過程中學習相關(guān)知識、應(yīng)用學科思想。

調(diào)查首先去了學校里的廢棄的一些升降樁測量，測量到了升降樁的邊長、高度、升出地面高度等數(shù)據(jù)。之后去了門衛(wèi)那里進行調(diào)查，觀察了遙控器、機器運行時狀態(tài)。

學生（老師）以小組合作的形式、協(xié)作性的參與到項目中，一同尋找問題解決的方法。

項目式學習：學生每次課都帶著任務(wù)參與其中，收獲知識、技能、工具的使用方法這些收獲同時也是為完成整個項目服務(wù)，學生也會在整個項目中形成系統(tǒng)思維。這種項目式的學習的目的性更強，這種學習是為了需求而學習！

在項目式學習的過程中和學生一同快樂成長，把握青少年科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)整體培養(yǎng)的STEM教育模式。今天的學生，是未來的建設(shè)者，現(xiàn)在學生對自然和科學的態(tài)度直接影響著他們在未來的行為;直接關(guān)系著人類社會的可持續(xù)發(fā)展，讓學生在科技教育活動中快樂成長，也會影響到學生的終身發(fā)展更，達到科技育人的作用！